一种多通道能量双向控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开并提供了一种多通道能量双向控制电路。它包括双向AC/DC整流器、多个DC/DC充放电通道、多通道双向控制装置、直流母线，DC/DC充放电通道包括检测电路、控制电路和锂电池，多道通双向控制装置包括单片机及外围电路。多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据，所述多道通双向控制装置采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现多路数模转换输出。本发明可广泛应用于锂电池化成分容技术领域。
【专利说明】
一种多通道能量双向控制电路
技术领域
[0001]本发明涉及锂电池的化成分容设备技术领域，尤其涉及一种多通道能量双向控制电路。
【背景技术】
[0002]目前，锂电池的化成分容设备在对电池进行化成分容的过程中，电池放电能量均以热的方式消耗掉。这不仅浪费了电能，而且还导致环境温度的急剧上升，在大规模生产电池时矛盾更加突出。温度上升而增加了降温设备的投入，耗电量也随之上升。锂电池充电需要从电网中摄取电能，锂电池放电时需要以耗能或回收涉放能量。同一锂电池化成分容车间成千上万的锂电池需要充放电，如能够把电池放电的能量直接利用到需要充电的电池上，这可大大提高电能的使用率，减少损耗。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以将锂电池化成中的放电能量反馈至电网或需充电电池中的多通道能量双向控制电路。
[0004]本发明所采用的技术方案是:一种多通道能量双向控制电路，它包括双向AC/DC整流器、多个DC/DC充放电通道、多通道双向控制装置、直流母线，所述多个DC/DC充放电通道的输入输出端均连接所述直流母线，所述双向AC/DC整流器连接在所述直流母线与电网之间，所述DC/DC充放电通道包括检测电路、控制电路和锂电池，所述多个DC/DC充放电通道均连接所述多通道双向控制装置，所述多道通双向控制装置包括单片机及外围电路。
[0005]所述DC/DC充放电通道包括整流器、第一开关管、第二开关管、第一运放电路、第二运放电路、保险管、锂电池、检测电路，所述整流器的正极连接所述第一开关管的漏极，所述整流器的负极连接所述第二开关管的漏极，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的源极相连接并连接所述锂电池的正极，所述锂电池的负极串联所述保险管后连接所述整流器的负极，所述检测电路的输入端装置在所述锂电池的正极连接导线上，所述检测电路的输出端分别连接所述第一运放电路、第二运放电路的输入端，所述第一运放电路、第二运放电路的输出端分别连接所述第一开关管、第二开关管的栅极，所述DC/DC充放电通道及所述锂电池的能量通道与电网连接。
[0006]所述多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据，所述多道通双向控制装置采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现多路数模转换输出。
[0007]本发明的有益效果是:由于本发明它包括双向AC/DC整流器、多个DC/DC充放电通道、多通道双向控制装置、直流母线，所述多个DC/DC充放电通道的输入输出端均连接所述直流母线，所述双向AC/DC整流器连接在所述直流母线与电网之间，所述DC/DC充放电通道包括检测电路、控制电路和锂电池，所述多个DC/DC充放电通道均连接所述多通道双向控制装置，所述多道通双向控制装置包括单片机及外围电路，所述多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据，所述多道通双向控制装置采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现多路数模转换输出。所以本发明具有可以将锂电池化成中的放电能量反馈至电网或需充电电池中有益效益。
【附图说明】
[0008]图1是本发明多通道能量直接转移的平台示意图；
图2是本发明单通道双向DC/DC原理结构示意图；
图3是本发明单核给定技术原理框图。
【具体实施方式】
[0009 ]如图1至图3所示，本发明它包括双向AC/DC整流器、多个DC/DC充放电通道、多通道双向控制装置、直流母线，所述多个DC/DC充放电通道的输入输出端均连接所述直流母线，所述双向AC/DC整流器连接在所述直流母线与电网之间，所述DC/DC充放电通道包括检测电路、控制电路和锂电池，所述多个DC/DC充放电通道均连接所述多通道双向控制装置，所述多道通双向控制装置包括单片机及外围电路。
[0010]所述DC/DC充放电通道包括整流器、第一开关管、第二开关管、第一运放电路、第二运放电路、保险管、锂电池、检测电路，所述整流器的正极连接所述第一开关管的漏极，所述整流器的负极连接所述第二开关管的漏极，所述第一开关管的源极与所述第二开关管的源极相连接并连接所述锂电池的正极，所述锂电池的负极串联所述保险管后连接所述整流器的负极，所述检测电路的输入端装置在所述锂电池的正极连接导线上，所述检测电路的输出端分别连接所述第一运放电路、第二运放电路的输入端，所述第一运放电路、第二运放电路的输出端分别连接所述第一开关管、第二开关管的栅极，所述DC/DC充放电通道及所述锂电池的能量通道与电网连接。
[0011 ]所述多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据，所述多道通双向控制装置采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现多路数模转换输出。
[0012]本实施例中，本发明为了能够合理有效地调配电池的充放电能量，提出了一种应用于能量回馈型电池分容装置的多通道能量双向控制技术。分容装置内含128通道双向DC/DC，每通道额定输出3A/5V。
[0013]充放电的能量集中在一直流母线，每双向DC/DC单元的能量均取自于同一整流器直流母线，双向DC/DC是正向充电反向放电装置，集成同步整流技术。充电过程Ql为主控管，Q2为同步整流管。放电过程Q2为主控制管，Ql为同步整流管。本方案技术点在于同步整流的智能控制，为了防止在DC/DC出现故障时电池电流出现反灌的现象，本控制器集成了电流反馈式同步整流技术。通过检测电流的流向控制同步整流信号的切入。
[0014]整流器直流母线提供了能量直接转移的平台，每通道不隔离双向DC/DC能量直接取自于整流器直流母线，不隔离DC/DC效率要比隔离DC/DC高效，最高效率可达93%，如果此时母线上有一锂电池在充电，另一锂电池在放电，通过直流母线的能量转移，放电的能量87%都被利用上。多通道能量双向控制技术还可以把多余的能量通过双向AC/DC整流器回馈到电网。使得放电的能量被最大化地利用。
[0015]多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据。
[0016]多道通双向控制是使用一单片机实现多通道给定控制，电流、电压的基准值是通过一个数模转换器进行控制，采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现256路数模转换输出。从而使得系统布局变得极为简单。本技术的原理框图如下所示。
[0017]本发明可广泛应用于锂电池化成分容技术领域。
【主权项】
1.一种多通道能量双向控制电路，其特征在于:它包括双向AC/DC整流器、多个DC/DC充放电通道、多通道双向控制装置、直流母线，所述多个DC/DC充放电通道的输入输出端均连接所述直流母线，所述双向AC/DC整流器连接在所述直流母线与电网之间，所述DC/DC充放电通道包括检测电路、控制电路和锂电池，所述多个DC/DC充放电通道均连接所述多通道双向控制装置，所述多道通双向控制装置包括单片机及外围电路。2.根据权利要求1所述的多通道能量双向控制电路，其特征在于:所述DC/DC充放电通道包括整流器、第一开关管(Ql)、第二开关管(Q2)、第一运放电路、第二运放电路、保险管、锂电池、检测电路，所述整流器的正极连接所述第一开关管(Ql)的漏极，所述整流器的负极连接所述第二开关管(Ql)的漏极，所述第一开关管(Ql)的源极与所述第二开关管(Ql)的源极相连接并连接所述锂电池的正极，所述锂电池的负极串联所述保险管后连接所述整流器的负极，所述检测电路的输入端装置在所述锂电池的正极连接导线上，所述检测电路的输出端分别连接所述第一运放电路、第二运放电路的输入端，所述第一运放电路、第二运放电路的输出端分别连接所述第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)的栅极，所述DC/DC充放电通道及所述锂电池的能量通道与电网连接。3.根据权利要求1和2所述的多通道能量双向控制电路，其特征在于:所述多道通双向控制装置是将升压式恒流BOOST和降压式恒流BUCK合并为一个具有能量回馈功能的电池化成分容装置，每个电池化成分容装置的输出端连接一个电池，输入端共用一整流器直流母线并接入供电系统，根据上位机的控制指令，完成对电池的充放电功能，并记录实时数据，所述多道通双向控制装置采用了单核给定技术，该技术实现了一套DA数模转换器实现多路数模转换输出。
【文档编号】H02J3/38GK105914851SQ201610461653
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】李永富, 邱立国, 陈凯, 王安国
【申请人】珠海泰坦新动力电子有限公司