一种混联充放电电桥及其控制方法技术

本发明专利技术提供的一种混联充放电电桥，包括至少两个电容单元；第一个电容单元电容器１的负极或正极与第二个电容单元电容器２的正极或负极之间通过串联充放电开关１１连接，第二个电容单元电容器２的负极或正极与第三个电容单元电容器３的正极或负极之间通过串联充放电开关１２连接，继续连接构成二个或多个电容单元的混联充放电电桥，通过外部自动化信号控制，实现自动屏蔽损坏单元、快速高电压充电，强电流启动，制动能量充电，充放电自动调压等一系列动力电源的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电桥，更具体地说，它涉及一种混联充放电电桥及 其控制方法。
技术介绍
现阶段锂电池的功率密度和安全性己基本能达到车辆船泊上作为纯 电动力使用的要求，但是大容量可充锂电池能否成熟地在车辆船泊上作 为纯电动力使用，关键是大功率锂电池充放电平衡和充电电源的范围宽 窄的问题，但是当前的电子元件技术难以以低成本可靠地实现大容量可 充锂电池的充放电监测保护及使用，电池寿命短己是大容量可充锂电池 在车辆船泊上作为纯电动力使用成本居高的主要原因。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种造价较低、使用 灵活的一种混联充放电电桥，以解决现有可充电池在使用中产生的性能 难以保障的现象。本专利技术目的是通过下述的技术方案予以实现一、 混联充放电电桥，包括至少两个电容单元；电容单元由电容器1 的正极通过正极充放电开关4与正极充放电公共端16连接，电容器1 的负极通过负极充放电开关7与负极充放电公共端17连接；第一个 电容单元电容器1的负极或正极与第二个电容单元电容器2的正极或 负极之间通过串联充放电开关11连接，构成最少电容单元的混联充 放电电桥，如此类推，第二个电容单元电容器2的负极或正极与第三 个电容单元电容器3的正极或负极之间通过串联充放电开关12连接， 继续连接构成多个电容单元的混联充放电电桥。二、 混联充放电电桥的控制方法，所述的混联充放电电桥中，所有电 容单元的总数可以用等份分成1组或多组每个分组相邻的电容单元之间的串联充放电开关处于断开状态，每个分组中的电容单元之间的 串联充放电开关处于闭合状态；串联充放电开关处于断开状态和不连 接串联充放电开关的电容单元的电容器的正极充放电开关和负极充 放电开关处于闭合状态；电容器的正极、负极所接的串联充放电开关 闭合的电容器单元，所接的正极充放电开关和负极充放电开关处于断 开状态。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果1) 利用混联充放电电桥可根据需要达到多种不同类型的充放电 方式，使充放电容器的充放电适应性大大增强2) 平衡维护所有电容器充放电，使电容器的维护自动简单化。3) 通过开关控制故障电容器，快速分离不影响其它电容单元正常 工作。附图说明图1是本专利技术实施例1的示意图； 图2是本专利技术实施例2的示意图中电容器l、 2、 3;正极充放电开关4、 5、 6;负极充放电开关 7、 8、 9;串联充放电开关11、 12、 14、 15;正极充放电公共端16;负 极充放电公共端17;具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述 实施例1:如图1所示，本专利技术此实施例应用于混联充放电轿车锂离子动力电 池电桥，步骤如下主要元件电容器使用3.6V/1.2Ah锂离子电池7560只，轿车供电 电压直流300V;电容单元中正极充放电开关4、负极充放电开关7、 串联充放电开关11均采用10000V3A高压干簧管型常开型继电器；正极 充放电公共端16、负极充放电公共端17采用400A耐压10000V电缆； 匹配充电电源直流280V 6000V，自动调节300V士30V输出电压。混联充放电电桥由7560个电容单元构成；电容单元由电容器l的正 极通过正极充放电开关4与正极充放电公共端16连接，电容器1的负极通过负极充放电开关7与负极充放电公共端17连接；电容器1的负极与 电容器2的正极通过串联充放电开关11连接，如此类推，电容器2的负极与电容器3的正极通过串联充放电开关12连接，继续连接构成7560 个电容单兀的混联充放电电桥；7560个电容单元的混联充放电电桥的控 制方法将7560电容单元的总数按照控制目标需要的电压进行分组，控 制目标电压除以电容单元锂离子电池电压，得到每组电容单元的个数， 然后将7560个电容单元除以每组电容单元的个数，结果就是分组的组 数，如果结果有余数则返回的将每组电容单元的个数的整数+1 3或-1 3，直至结果是整数的等份分组为止(此过程由单片机自动编程实现)。每个分组相邻的电容单元之间的串联充放电开关处于断开状态，每 个分组中的电容单元之间的串联充放电开关处于闭合状态；串联充放电 开关处于断开状态和不连接串联充放电开关的电容单元的电容器的正极 充放电开关和负极充放电开关处于闭合状态；电容器的正极、负极所接 的串联充放电开关闭合的电容器单元，所接的正极充放电开关和负极充 放电开关处于断开状态。控制情形如表l所示表l<table>table see original document page 5</column></row><table>此实施例应用于轿车中，具有以下特点:1. 适应充电范围广4.2 6000V。2. 由单片机可控制混联电桥进行全面自动平衡电池维护。3. 在锂电池压降很大情况下能控制维持输出工作电压稳定。4. 突发事件，瞬间自动分离断电。5. 以众多小容量电池单元代替传统的少数大容量电池单元， 一方面 可降低事故障风险，二方面可减少损坏单元的更换成本，三方面 应付电池单元损坏，进行损坏屏蔽控制。实施例2:如图2所示，本专利技术此实施例应用于混联充放电轿车锂离子动力电池电桥，步骤如下主要元件电容器使用3.6V/3.6Ah锂离子电池2520只，轿车供电 电压直流300V;电容单元中正极充放电开关采用800V10A继电器的常 开型触点构成5，同时此继电器的常闭触点构成串联充放电开关11的一 部分、负极充放电开关采用800V10A继电器的常开型触点构成8，同时 此继电器的常闭触点构成串联充放电开关12的另一部分14，串联充放 电开关由常闭触点14、 12串接构成；正极充放电公共端16、负极充放 电公共端17采用400A耐压800V电缆；匹配充电电源直流280V 600V， 自动调节300V士30V输出电压。混联充放电电桥由2520个电容单元构成；电容单元由电容器l的正 极通过正极充放电开关4与正极充放电公共端16连接，电容器1的负极 通过负极充放电开关7与负极充放电公共端17连接；电容器1的负极与 电容器2的正极通过串联充放电开关11、 15串连接，如此类推，电容器 2的负极与电容器3的正极通过串联充放电开关12、 14串连接，继续连 接构成2520个电容单元的混联充放电电桥；2520个电容单元的混联充 放电电桥的控制方法将2520电容单元的总数按照控制目标需要的电压 进行分组，控制目标电压除以电容单元锂离子电池电压，得到每组电容 单元的个数，然后将2520个电容单元除以每组电容单元的个数，结果就 是分组的组数，如果结果有余数则返回的将每组电容单元的个数的整数 +1 3或-1 3，直至结果是整数的等份分组为止(此过程由单片机自动 编程实现)。每个分组相邻的电容单元之间的串联充放电开关处于断开状态，每 个分组中的电容单元之间的串联充放电开关处于闭合状态；电容单元中 串联充放电开关处于断开状态和不连接串联充放电开关的电容单元的正极充放电开关和负极充放电开关处于闭合状态；电容器的正极、负极所 接的串联充放电开关闭合的电容器单元，所接的正极充放电开关和负极 充放电开关处于断开状态。 控制情形如表2所示表2<table>table see original d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混联充放电电桥，其特征在于：包括至少两个电容单元；电容单元由电容器（１）的正极通过正极充放电开关（４）与正极充放电公共端（１６）连接，电容器（１）的负极通过负极充放电开关（７）与负极充放电公共端（１７）连接；第一个电容单元电容器（１）的负极或正极与第二个电容单元电容器（２）的正极或负极之间通过串联充放电开关（１１）连接，构成最少电容单元的混联充放电电桥，如此类推，第二个电容单元电容器（２）的负极或正极与第三个电容单元电容器（３）的正极或负极之间通过串联充放电开关（１２），继续连接构成多个电容单元的混联充放电电桥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林荣恒，
申请(专利权)人：林荣恒，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]