CN112838648A - 一种低压户用储能***动态并机电路及方法 - Google Patents

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Abstract

一种低压户用储能***动态并机电路及方法，包括电池组电流采样模块与逆变器，所述电池组电流采样模块包括电池模组与电流采样单元，所述电池模组正极一侧与电流采样单元串联，所述电池模组包括电池、放电MOS与充电MOS，所述放电MOS与充电MOS串联接入电路，所述电池组电流采样模组设有2个，所述电池组电流采样模块之间为并联关系，所述电池组电流采样模块并联处两端分别设有电流节点，所述电流节点包括电池组总正节点与电池组总负节点，所述电池组总正节点、电池组总负节点与逆变器串联连接，电流采样单元实时监测电流情况，通过放电MOS与充电MOS配合，完成动态情况下并机的同时防止出现大电流环流的问题。

Description

一种低压户用储能***动态并机电路及方法
技术领域
本发明涉及电池并机保护技术领域，尤其涉及一种低压户用储能***动态并机电路及方法。
背景技术
目前低压户用储能***为了方便扩容，经常会遇到多个电池组并联使用情况，可能为2组至5组不等，目前基本都是电池在静态情况下进行并机使用，并且在静态并机中对2组或者多组电池的电压要求比较高，控制在一定范围内，当整个储能***储能充电或放电过程中无法实现不在线电池组的并机，使用中会出现一组已经在充电或放电而另外一组回路仍未能参与，难以达到动态情况下的并机功能，这样就会导致***达不到客户使用要求，且会出现大电流环流的问题。
发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明涉及一种低压户用储能***动态并机电路及方法，电流采样单元实时监测电流情况，通过放电MOS与充电MOS配合，完成动态情况下并机的同时防止出现大电流环流的问题。
本发明涉及一种低压户用储能***动态并机电路，包括电池组电流采样模块与逆变器，所述电池组电流采样模块包括电池模组与电流采样单元，所述电池模组正极一侧与电流采样单元串联，所述电池模组包括电池、放电MOS与充电MOS，所述放电MOS与充电MOS串联接入电路，所述电池组电流采样模组设有2个，所述电池组电流采样模块之间为并联关系，所述电池组电流采样模块并联处两端分别设有电流节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块正极方向的节点为电池组总正节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块负极方向的节点为电池组总负节点，所述电池组总正节点、电池组总负节点与逆变器串联连接。
通过采用上述方案，电流采样单元实时检测电路内电流大小，配合充电MOS与放电MOS完成动态并机。
进一步的，所述电池组电流采样模组还可设置多个。
进一步的，所述电池沿负极方向依次串联放电MOS与充电MOS。
通过采用上述方案，便于控制电池的充电与放电。
进一步的，所述放电MOS内与充电MOS内均设有两条电路，所述两条电路为并联关系，所述两条电路分别为开关电路与限流电路。
通过采用上述方案，便于控制电流方向。
进一步的，所述开关电路设有开关，所述放电MOS配套的开关为第一开关，所述充电MOS配套的开关为第二开关。
通过采用上述方案，控制放电MOS与充电MOS开关电路的接入。
进一步的，所述放电MOS的限流电路为限制流向电池负极的电流，所述充电MOS的限流电路的限流方向与放电MOS相反。
通过采用上述方案，利于***的充电与放电的操作。
进一步的，所述电池组电流采样模块设置2-5个为最佳。
通过采用上述方案，相比其他个数效果更佳。
一种低压户用储能***动态并机方法，正常启动时，所述电流采样单元判断当前电路内电流的大小，当充电或放电的电流为0时，判断电路内电池的压差，当压差小于安全值，说明直接闭合每组电池模组的充电MOS与放电MOS的开关，完成并机。
进一步的，所述电池模组之间压差大于安全值，所述电流采样单元检测回路处于充电状态时，电路会自动将整组电压较低的电池模组同时闭合充电MOS与放电MOS的开关，所述电池进行充电，同时闭合电压较高的电池模组的充电MOS开关，所述放电MOS为断开状态，所述电流采样单元对电路进行监测电池模组的电流情况，当所述电池模组电压差值达到安全范围后，所述高压电池模组的放电MOS闭合开关，完成充电状态下的动态并机。
进一步的，所述电池模组之间压差大于安全值，所述电流采样单元检测回路处于放电状态时，电路会自动将整组电压较高的电池模组充电MOS与放电MOS的开关均闭合，同时闭合电压较低的电池模组的放电MOS开关，所述充电MOS的开关为断开状态，当所述电池模组电压差值达到安全范围后，电压较低的所述电池模组闭合充电MOS的开关，完成了在放电状态下的动态并机。
通过采用上述方案，完成并联电池模组动态并机的同时，避免出现反向充电与大电流环流的问题。
附图说明
图1是本发明实施例电路示意图。
图2是本发明实施例压差大于安全值时充电状态电路图。
图3是本发明实施例压差大于安全值时放电状态电路图。
附图标记：1、电池组电流采样模块；11、电流采样单元； 12、电池模组；121、电池；122、放电MOS；1221、第一开关；123、充电MOS；1231、第二开关；2、逆变器；3、电池组总正节点；4、电池组总负节点。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
本发明的实施例1参照图1、图2、图3所示，涉及一种低压户用储能***动态并机电路及方法，包括电池组电流采样模块1与逆变器2，所述电池组电流采样模块1包括电池模组12与电流采样单元11，所述电池模组12正极一侧与电流采样单元11串联，所述电池121组电流采样模组设有2个以上，其中设置2-5个为最佳，所述电池组电流采样模块1之间为并联关系，所述电池组电流采样模块1并联处两端分别设有电流节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块1正极方向的节点为电池121组总正节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块1负极方向的节点为电池121组总负节点，所述电池121组总正节点、电池121组总负节点与逆变器2串联连接。
所述电池模组12包括电池121、放电MOS122与充电MOS123，所述电池121沿负极方向依次串联放电MOS122与充电MOS123。所述放电MOS122内与充电MOS123内均设有两条电路，所述两条电路为并联关系，所述两条电路分别为开关电路与限流电路，所述开关电路设有开关，所述放电MOS122配套的开关为第一开关1221，所述充电MOS123配套的开关为第二开关1231。所述放电MOS122的限流电路为限制流向电池121负极的电流，所述充电MOS123的限流电路的限流方向与放电MOS122相反。
所述电池组电流采样模块1的正极均并联于电池121组总正节点，所述电池组电流采样模块1的负极均并联于电池121组总负节点。
本发明的工作原理：
本发明用于一种解决多个电池组电流采样模块1并联存在压差问题的电路，该电路形成的***解决了动态并机的问题。
启动时，所述电流采样单元11判断当前电路内电流的大小，当充电或放电的电流为0时，说明处于静置状态，这时判断电路内电池121的压差，当压差小于安全值，说明直接闭合每组电池模组12的充电MOS123与放电MOS122的开关，完成并机。
当并联的电池模组12之间压差大于安全值，所述电流采样单元11检测回路处于充电状态时，***会自动将整组电压较低的电池121同时闭合充电MOS123与放电MOS122的开关，所述电池121进行充电，同时闭合电压较高的电池模组12的充电MOS123开关，所述放电MOS122为断开状态，所述电流采样单元11对电路进行监测电池模组12的电流情况，由于电压较高的电池模组12内放电MOS122为断开状态，所以不会对低电压的电池121进行反充电，当所述电池模组12电压差值达到安全范围后，所述高压电池模组12的放电MOS122闭合开关，避免电池模组12之间出现大电流环流问题，完成了在充电状态下的动态并机。
假定图2左侧为电压较低的电池模组12，右侧为电压较高的电池模组12，所述电流采样单元11检测回路处于充电状态时，所述放电MOS122与充电MOS123的开关闭合状态如图2所示。
当并联的电池模组12之间压差大于安全值，所述电流采样单元11检测回路处于放电状态时，***会自动将整组电压较高的所述电池模组12充电MOS123与放电MOS122的开关均闭合，同时闭合电压较低的电池模组12的放电MOS122开关，所述充电MOS123的开关为断开状态，避免出现反向充电问题，当所述电池模组12电压差值达到安全范围后，电压较低的所述电池模组12闭合充电MOS123的开关，完成了在放电状态下的动态并机。
假定图3左侧为电压较低的电池模组12，右侧为电压较高的电池模组12，所述电流采样单元11检测回路处于放电状态时，所述放电MOS122与充电MOS123的开关闭合状态如图3所示。
所述安全值为0.5V。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：包括电池组电流采样模块与逆变器，所述电池组电流采样模块包括电池模组与电流采样单元，所述电池模组正极一侧与电流采样单元串联，所述电池模组包括电池、放电MOS与充电MOS，所述放电MOS与充电MOS串联接入电路，所述电池组电流采样模组设有2个，所述电池组电流采样模块之间为并联关系，所述电池组电流采样模块并联处两端分别设有电流节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块正极方向的节点为电池组总正节点，所述电流节点位于电池组电流采样模块负极方向的节点为电池组总负节点，所述电池组总正节点、电池组总负节点与逆变器串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述电池组电流采样模组还可设置多个。
3.根据权利要求1或2所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述电池沿负极方向依次串联放电MOS与充电MOS。
4.根据权利要求3所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述放电MOS内与充电MOS内均设有两条电路，所述两条电路为并联关系，所述两条电路分别为开关电路与限流电路。
5.根据权利要求4所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述开关电路设有开关，所述放电MOS配套的开关为第一开关，所述充电MOS配套的开关为第二开关。
6.根据权利要求5所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述放电MOS的限流电路为限制流向电池负极的电流，所述充电MOS的限流电路的限流方向与放电MOS相反。
7.根据权利要求1所述的一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：所述电池组电流采样模块设置2-5个为最佳。
8.一种低压户用储能***动态并机方法，采用上述1-7任意一种低压户用储能***动态并机电路，其特征在于：当电路正常启动时，所述电流采样单元判断当前电路内电流的大小，当充电或放电的电流为0时，说明处于静置状态，这时判断电路内电池的压差，当压差小于安全值，直接闭合每组电池模组的充电MOS与放电MOS的开关，完成并机。
9.根据权利要求8所述的一种低压户用储能***动态并机方法，其特征在于：所述电池模组之间压差大于安全值，所述电流采样单元检测回路处于充电状态时，电路会自动将整组电压较低的电池模组同时闭合充电MOS与放电MOS的开关，所述电池进行充电，同时闭合电压较高的电池模组的充电MOS开关，所述放电MOS为断开状态，所述电流采样单元对电路进行监测电池模组的电流情况，当所述电池模组电压差值达到安全范围后，所述高压电池模组的放电MOS闭合开关，完成充电状态下的动态并机。
10.根据权利要求8所述的一种低压户用储能***动态并机方法，其特征在于：所述电池模组之间压差大于安全值，所述电流采样单元检测回路处于放电状态时，电路会自动将整组电压较高的电池模组充电MOS与放电MOS的开关均闭合，同时闭合电压较低的电池模组的放电MOS开关，所述充电MOS的开关为断开状态，当所述电池模组电压差值达到安全范围后，电压较低的所述电池模组闭合充电MOS的开关，完成了在放电状态下的动态并机。
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