智能动力电源系统及其智能管理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能动力电源系统及其智能管理方法。智能动力电源系统包括主控制单元和N+M个储能元件模组，N个储能元件模组为实际需要的储能元件模组，M个储能元件模组为备用的储能元件模组，N+M个储能元件模组串联连接，主控制单元分别和N+M个储能元件模组无线或有线相连。智能管理方法为：主控制单元分别和N+M个储能元件模组进行无线或有线通讯，主控制单元根据需要发送相应指令控制各个储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态，从而可以自动地将备用的储能元件模组代替为故障的储能元件模组，确保智能动力电源系统的完整性、可靠性和安全性，保证所供电的设置能正常使用和运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车的动力电源，尤其涉及一种，适用于新能源汽车及储能领域。
技术介绍
目前市场上所用的储能、动力电池，不管是化学储能元件还是物理储能元件，从单个而言，其容量都相对较小，不满足大部分行业的使用要求。若需要使用化学或物理储能元件作为电源或者动力来源，一般需要成百上千甚至上万的单体电池进行串联、并联后才能使用。其中某一个单体电池或者几个单体电池发生异常或者损坏往往导致整个电源系统发生突发性的电源、动力丧失，不仅影响所供设备的正常使用和运行，而且还容易引起安全问题。考虑到目前所用电源系统所使用化学或物理储能单体数量极多，为避免单体故障而影响整个电源系统，甚至整个用电器具的正常工作，我们需要对电源系统进行更完善的配置，从而使电源系统具有更高的安全可靠性，更自主方便的维护性。
技术实现思路
本专利技术主要解决原有储能、动力电源所使用的单体电池数量极多，其中某一个单体电池或者几个单体电池发生异常或者损坏往往导致整个电源系统发生突发性的电源、动力丧失，不仅影响所供设备的正常使用和运行，而且还容易引起安全问题的技术问题；提供一种，其能自动控制储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态，提高智能动力电源系统供电的可靠性、使用的安全性，而且也便于维护，保证由智能动力电源系统供电的设置能正常使用和运行。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本专利技术的智能动力电源系统包括主控制单元和N+M个储能元件模组，其中N个储能元件模组为实际需要的储能元件模组，M个储能元件模组为备用的储能元件模组，N多1，M> 1，N+M个储能元件模组串联连接，所述的主控制单元分别和所述的N+M个储能元件模组无线或有线相连。一般，N^Mo主控制单元和储能元件模组进行无线或有线通讯，有线通讯如以太网或485信号通讯等，无线通讯如射频信号通讯、蓝牙通讯、WIFI通讯或GPRS通讯等。根据需要，主控制单元通过无线或有线通讯发送相应指令给相应的储能元件模组，控制各个储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态。如让发生故障的储能元件模组处于短路状态，备用的储能元件模组处于串联状态，自动地将备用的储能元件模组代替为故障的储能元件模组，确保智能动力电源系统的完整性，保证供电的可靠性、使用的安全性，保证由智能动力电源系统供电的设置能正常使用和运行。作为优选，所述的储能元件模组包括监控控制单元、串联开关K1、并联开关K2和两个以上的电池组件，所述的电池组件依次串联后再和所述的串联开关Kl串联构成一串联电路，该串联电路再和所述的并联开关K2并联，串联开关Kl的控制端、并联开关K2的控制端分别和所述的监控控制单元相连，监控控制单元和所述的主控制单元无线或有线相连。主控制单元和储能元件模组的监控控制单元进行无线或有线通讯，根据需要，主控制单元发送指令给监控控制单元，再由监控控制单元分别发出控制信号给串联开关K1、并联开关K2的控制端，控制串联开关Kl或并联开关K2的闭合或断开，从而控制储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态。串联开关Kl及并联开关K2为能控制通断的各类元件或元件组合器件，如继电器、三极管等。一般储能元件模组都有一个箱体，箱体内安装上述各个部件，还可安装上冷却/加热系统等辅件。作为优选，所述的储能元件模组设有电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元、压力检测单元及PH值检测单元中的一种或几种检测单元，检测单元的信号输出端和所述的监控控制单元相连。监控控制单元通过检测单元实时检测所属储能元件模组的电压、电流、温度、压力及PH值中的一种或几种参数信息，并将测得的参数通过无线或有线通讯发送给主控制单元，由此主控制单元可进行处理和分析，判断出储能元件模组的状态，再发出相应的控制指令给相关的储能元件模组，控制储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态。作为优选，所述的储能元件模组包括串联开关K3，所述的电池组件依次串联后，一端再和所述的串联开关Kl串联、另一端再和所述的串联开关K3串联构成所述的串联电路，串联开关K3的控制端和所述的监控控制单元相连。串联开关K1、串联开关K3，可以两个同时存在，或只存在其中一个。两个同时存在时，两者的状态是一致的，要么都闭合，要么都断开。起到双重控制作用，提高控制的可靠性。作为优选，所述的电池组件包括两个以上的单体电池，所述的单体电池并联连接。单体电池可以为一次电池或者二次电池。一次电池可采用锌锰电池、锌汞电池或锂硫电池等，二次电池可采用铅酸蓄电池、锂离子电池、铁镍电池、镍镉电池、镍氢电池、铝空气电池、镁空气电池或锂空气电池等。当然根据需在，电池组件也可由两个以上的单体电池并联连接而成。本专利技术的智能动力电源系统的智能管理方法为:所述的主控制单元分别和所述的N+M个储能元件模组进行无线或有线通讯，根据需要，所述的主控制单元发送相应指令给所述的储能元件模组，控制各个储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态。如让发生故障的储能元件模组处于短路状态，备用的储能元件模组处于串联状态，自动地将备用的储能元件模组代替为故障的储能元件模组，确保智能动力电源系统的完整性，保证供电的可靠性、使用的安全性，保证由智能动力电源系统供电的设置能正常使用和运行。作为优选，所述的储能元件模组包括监控控制单元、串联开关K1、并联开关K2和两个以上的电池组件，所述的电池组件依次串联后再和所述的串联开关Kl串联构成一串联电路，该串联电路再和所述的并联开关K2并联，串联开关Kl的控制端、并联开关K2的控制端分别和所述的监控控制单元相连，所述的储能元件模组设有电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元、压力检测单元及PH值检测单元中的一种或几种检测单元，检测单元的信号输出端和所述的监控控制单元相连，监控控制单元和所述的主控制单元无线或有线相连；所述的监控控制单元通过检测单元实时检测其所属的储能元件模组的电压、电流、温度、压力及PH值中的一种或几种数据信号，并将数据信号通过有线或无线通讯传输给所述的主控制单元，主控制单元根据收到的各个储能元件模组的数据信号判断各个储能元件模组的工作状态，再通过有线或无线通讯发送相应指令给相应的储能元件模组的监控控制单元，由监控控制单元发出信号分别控制其所属储能元件模组中的串联开关K1、并联开关K2的通断，从而控制储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态。本方法能根据储能元件模组的物理性能、化学性能的实时变化控制储能元件模组在智能动力电源系统的主回路中处于断开、短路或串联状态，控制准确，提高可靠性和安全性。作为优选，当所述的智能动力电源系统中有一个或几个储能元件模组的并联开关K2断开且串联开关Kl断开时，这些储能元件模组断开于所述的智能动力电源系统的主回路，且主回路也因此而处于断开状态；当所述的智能动力电源系统中N个储能元件模组的并联开关K2断开且串联开关Kl闭合时，N个储能元件模组串联于所述的智能动力电源系统的主回路，主回路能正常工作；当所述的智能动力电源系统中某个储能元件模组的并联开关K2闭合时，该储能元件模组被闭合的并联开关K2短路而脱离于主回路。三种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能动力电源系统，其特征在于包括主控制单元(1)和N+M个储能元件模组(2)，其中N个储能元件模组(2)为实际需要的储能元件模组，M个储能元件模组(2)为备用的储能元件模组，N≥1，M≥1，N+M个储能元件模组(2)串联连接，所述的主控制单元(1)分别和所述的N+M个储能元件模组(2)无线或有线相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柯克，潘耀强，刘志彬，余涛，刘启凯，
申请(专利权)人：超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33