用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，具体为一种用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置。


背景技术：

2.锂电池簇一般由3到16节锂电池单体组成，其锂电池单体的电压均衡和保护由bmu保护板承担，而目前储能系统的电压越做越高（已经做到800伏以上），这就需要多个锂电池簇串联起来使用，而且需要对这个系统中的多个锂电池簇单体做严格筛选，否则初期锂电池簇之间电压不均衡会给系统的长期运行带来非常大的安全隐患。为了主动使锂电池簇之间的电压始终处于均衡状态，并且可以使不同批次的锂电池单体混用，不用精挑细选，避免了大量的工作，保证了系统的可靠运行，必须提出一种用于对锂电池簇之间电压进行均衡的装置。


技术实现要素：

3.针对现有的技术方案存在的问题。本实用新型的目的在于提供一种用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置。
4.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，包括锂电池簇、电池管理系统（bms）、电池管理单元（bmu）及隔离型双向dc-ac变换器，其特征在于，锂电池簇为能量储存单元，其包括多个串联的锂电池单元，每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体；
6.电池管理单元（bmu）与锂电池簇电连接，负责对电池簇里的电芯单体电压数据进行采集和管理；
7.电池管理系统（bms）连接在电池管理单元（bmu）和隔离型双向dc-ac变换器之间，负责采集电池管理单元（bmu）的电压数据以及根据所述电压信息对隔离型双向dc-ac的继电器发送指令；
8.隔离型双向dc-ac变换器负责对有电压差异的锂电池簇之间进行主动能量均衡。
9.进一步的，隔离型双向dc-ac变换器包括继电器1、逆变器、继电器2、变压器及均衡ac总线；继电器1的常开触点连接锂电池簇的负极，公共端连接逆变器输入的负极；继电器2的常开触点连接变压器次级的一脚，常闭触点连接上述次级一脚的相邻脚。
10.进一步的，电池管理单元（bmu）包括多个子电压监控电路，所述子电压监控电路的数量与所述锂电池单元的数量相同，并且所述子电压监控电路与所述锂电池单元一一映射连接，用于实时监测各个所述锂电池单元的电压信息。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本新型可以主动使锂电池簇之间的电压始终处于均衡状态，并且可以使不同批次的锂电池单体混用，不用精挑细选，不仅避免了大量的工作，而且更大的保证了系统的可靠运行。
附图说明
12.下面结合附图对本实用新型进一步说明。
13.附图1 为本实用新型锂电池簇之间电压均衡装置的连接示意图；
14.附图2 为本实用新型多个锂电池簇串联系统连接图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1-2所示，本实施例提供一种用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，包括锂电池簇、电池管理系统（bms）、电池管理单元（bmu）及隔离型双向dc-ac变换器，锂电池簇为能量储存单元，其包括多个串联的锂电池单元，每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体；
17.电池管理单元（bmu）与锂电池簇电连接，负责对电池簇里的电芯单体电压数据进行采集和管理；
18.电池管理系统（bms）连接在电池管理单元（bmu）和隔离型双向dc-ac变换器之间，负责采集电池管理单元（bmu）的电压数据以及根据所述电压信息对隔离型双向dc-ac的继电器发送指令；
19.隔离型双向dc-ac变换器负责对有电压差异的锂电池簇之间进行主动能量均衡。
20.见图1，隔离型双向dc-ac变换器包括继电器1、逆变器、继电器2、变压器及均衡ac总线；继电器1的常开触点连接锂电池簇的负极，公共端连接逆变器输入的负极；继电器2的常开触点连接变压器次级的一脚，常闭触点连接上述次级一脚的相邻脚。
21.电池管理单元（bmu）包括多个子电压监控电路，所述子电压监控电路的数量与所述锂电池单元的数量相同，并且所述子电压监控电路与所述锂电池单元一一映射连接，用于实时监测各个所述锂电池单元的电压信息。
22.具体的均衡过程：电池管理系统（bms）检测到所有锂电池簇的电压后，选出最高电压的锂电池簇x和最低电压的锂电池簇y，然后将最低电压锂电池簇y对应的双向dc-ac变换器的继电器2闭合，降低此变压器次级的匝数使得两个锂电池簇之间的压差增大以提高均衡功率，然后闭合锂电池簇x对应的双向dc-ac变换器的继电器1和锂电池簇y对应的双向dc-ac变换器的继电器1，双向dc-ac变换器开始均衡工作。当电池管理系统（bms）检测到锂电池簇x和锂电池簇y的压差小于50mv时，断开上述闭合的所有继电器，停止本次均衡。接着电池管理系统（bms）对所有锂电池簇的电压重新排序，再次选出最高电压的锂电池簇i和最低电压的锂电池簇j，电池管理系统（bms）重复上述均衡指令，如此反复，直到所有锂电池簇之间的电压差都小于50mv时，均衡结束。
23.本新型实现主动使锂电池簇之间的电压始终处于均衡状态，并且可以使不同批次的锂电池单体混用，不用精挑细选，不仅避免了大量的工作，而且更大的保证了系统的可靠运行。
24.以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明，所属本技术领域的技术人员
对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，包括锂电池簇、电池管理系统（bms）、电池管理单元（bmu）及隔离型双向dc-ac变换器，其特征在于，锂电池簇为能量储存单元，其包括多个串联的锂电池单元，每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体；电池管理单元（bmu）与锂电池簇电连接，负责对电池簇里的电芯单体电压数据进行采集和管理；电池管理系统（bms）连接在电池管理单元（bmu）和隔离型双向dc-ac变换器之间，负责采集电池管理单元（bmu）的电压数据以及根据所述电压信息对隔离型双向dc-ac的继电器发送指令；隔离型双向dc-ac变换器负责对有电压差异的锂电池簇之间进行主动能量均衡。2.根据权利要求1所述的用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，其特征在于，隔离型双向dc-ac变换器包括继电器1、逆变器、继电器2、变压器及均衡ac总线；继电器1的常开触点连接锂电池簇的负极，公共端连接逆变器输入的负极；继电器2的常开触点连接变压器次级的一脚，常闭触点连接上述次级一脚的相邻脚。3.根据权利要求1所述的用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，其特征在于，电池管理单元（bmu）包括多个子电压监控电路，所述子电压监控电路的数量与所述锂电池单元的数量相同，并且所述子电压监控电路与所述锂电池单元一一映射连接，用于实时监测各个所述锂电池单元的电压信息。

技术总结
本新型提供一种用于对储能锂电池簇之间电压进行均衡的装置，包括锂电池簇、电池管理系统（BMS）、电池管理单元（BMU）及隔离型双向DC-AC变换器，锂电池簇包括多个串联的锂电池单元，每个锂电池单元包含至少1个锂离子电池单体；电池管理单元（BMU）与锂电池簇电连接，负责对电池簇里的电芯单体电压数据进行采集和管理；电池管理系统（BMS）连接在电池管理单元（BMU）和隔离型双向DC-AC变换器之间，负责采集电池管理单元（BMU）的电压数据以及根据所述电压信息对隔离型双向DC-AC的继电器发送指令；隔离型双向DC-AC变换器负责对有电压差异的锂电池簇之间进行主动能量均衡。本新型实现了储能锂电池簇之间电压进行均衡，延长储能电池组使用寿命。使用寿命。使用寿命。


技术研发人员：郭凤涛
受保护的技术使用者：合肥汇阳智科电气技术有限公司
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/14