一種電池模組連接電路和儲能裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種電池模組連接電路和儲能裝置，涉及能源電池技術領域。該電池模組連接電路包括放電單元、充電單元、控制保護單元和控制開關；其中，充電單元的兩個輸入端分別與充電接入端的正極和負極連接，充電單元的兩個輸出端分別對應與電池模組的正極和負極連接；放電單元的兩個輸入端分別與電池模組的正極和負極連接，放電單元的兩個輸出端分別對應與放電接入端的正極和負極連接；控制保護單元的一個電壓輸入端與電池模組連接，各輸出端分別與充電單元的各控制端、放電單元的各控制端以及控制開關的控制端連接；控制開關連接于放電單元的兩個輸出端之間。本發明專利技術用于對退役的動力電池進行梯次利用。

【技術實現步驟摘要】
一種電池模組連接電路和儲能裝置
本專利技術涉及能源電池
，尤其涉及一種電池模組連接電路和儲能裝置。
技術介紹
近些年，電動汽車快速發展和普及，給人們的生活帶來了許多便利，但也會引發一系列新的社會問題。例如，這些電動汽車將產生大量退役的動力電池。雖然退役電池不再適合在電動汽車上使用，但仍然有額定容量80％左右的能量貯存，可以應用在其他領域，如果直接廢棄處理將造成嚴重的能源浪費。因此，為了充分利用動力電池的價值，節省社會資源，需要對退役的動力電池進行梯次利用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電池模組連接電路和儲能裝置，用于對退役的動力電池進行梯次利用。為達到上述目的，本專利技術提供的電池模組連接電路采用如下技術方案：電池模組連接電路包括：放電單元、充電單元、控制保護單元和控制開關；其中，充電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，充電單元的兩個輸入端分別與充電接入端的正極和負極連接，充電單元的兩個輸出端分別對應與電池模組的正極和負極連接；放電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，放電單元的兩個輸入端分別與電池模組的正極和負極連接，放電單元的兩個輸出端分別對應與放電接入端的正極和負極連接；控制保護單元包括至少一個電壓輸入端和多個輸出端，控制保護單元的一個電壓輸入端與電池模組連接，各輸出端分別與充電單元的各控制端、放電單元的各控制端以及控制開關的控制端連接；控制開關連接于放電單元的兩個輸出端之間。可選地，充電單元包括第一充電模塊和第二充電模塊；其中，第一充電模塊的輸入端與充電接入端的正極連接，第一充電模塊的輸出端與電池模組的正極連接；第二充電模塊的輸入端與充電接入端的負極連接，第二充電模塊的輸出端與電池模組的負極連接；第一充電模塊的控制端和第二充電模塊的控制端均與控制保護單元的輸出端對應連接。進一步地，第一充電模塊包括第一場效應晶體管和第一二極管；其中，第一場效應晶體管的源極與電池模組的正極連接，第一場效應晶體管的漏極與第一二極管的負極連接，第一二極管的正極與充電接入端的正極連接；第一場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接；第二充電模塊包括第二場效應晶體管和第二二極管；其中，第二場效應晶體管的漏極與電池模組的負極連接，第二場效應晶體管的源極與第二二極管的正極連接，第二二極管的負極與充電接入端的負極連接；第二場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接。可選地，放電單元包括第一放電模塊和第二放電模塊；其中，第一放電模塊的輸入端與電池模組的正極連接，第一放電模塊的輸出端與放電接入端的正極連接；第二放電模塊的輸入端與電池模組的負極連接，第二放電模塊的輸出端與放電接入端的負極連接；第一放電模塊的控制端和第二放電模塊的控制端均與控制保護單元的輸出端對應連接。進一步地，第一放電模塊包括第三場效應晶體管和第三二極管；其中，第三場效應晶體管的漏極與電池模組的正極連接，第三場效應晶體管的源極與第三二極管的正極連接，第三二極管的負極與放電接入端的正極連接；第三場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接；第二放電模塊包括第四場效應晶體管和第四二極管；其中，第四場效應晶體管的源極與電池模組的負極連接，第四場效應晶體管的漏極與第四二極管的負極連接，第四二極管的正極與放電接入端的負極連接；第四場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接。可選地，控制保護單元包括第一電壓輸入端、電源芯片、第一通訊芯片、第二通訊芯片、邏輯控制芯片、多個驅動模塊和多個輸出端，第一通訊芯片包括第一輸入端、第二輸入端和一個輸出端，邏輯控制芯片包括第一輸入端、第二輸入端和多個輸出端；其中，第一電壓輸入端的正極和負極分別與電池模塊的正極和負極對應連接，電源芯片的輸入端也與電池模組連接，電源芯片的輸出端與第一通訊芯片的第一輸入端連接，第一通訊芯片的第二輸入端與上級控制裝置的輸出端連接，第一通訊芯片的輸出端與邏輯控制芯片的第一輸入端連接，第二通訊芯片的輸入端與電池管理系統的輸出端連接，第二通訊芯片的輸出端與邏輯控制芯片的第二輸入端連接，邏輯控制芯片的多個輸出端分別與多個驅動模塊連接，各驅動模塊的輸出端分別與充電單元的各控制端、放電單元的各控制端以及控制開關的控制端對應連接。進一步地，電池模組連接電路還包括采樣電阻，采樣電阻連接于電池模組的正極與充電單元的用于與電池模組的正極連接的輸出端之間；控制保護單元還包括第二電壓輸入端，電池電壓檢測模塊和電池充放電電流檢測模塊，電池電壓檢測模塊包括兩個輸入端和一個輸出端，電池充放電電流檢測模塊包括兩個輸入端和一個輸出端，邏輯控制芯片還包括第三輸入端和第四輸入端；其中，第二電壓輸入端的正極與負極分別與采樣電阻的兩端對應連接，電池電壓檢測模塊的兩個輸入端分別與電池模組的正極和負極連接，輸出端與邏輯控制芯片的第三輸入端連接，電池充放電電流檢測模塊的兩個輸入端分別與第二電壓輸入端的正極與負極連接，輸出端與邏輯控制芯片的第四輸入端連接。可選地，電池模組連接電路還包括動態均壓單元，動態均壓單元包括動態均壓電阻和動態均壓電容，其中，動態均壓電阻的第一端與電池模組的正極連接，動態均壓電阻的第二端與動態均壓電容的第一極板連接，動態均壓電容的第二極板與電池模組的負極連接。可選地，電池模組連接電路還包括電壓調節單元，電壓調節單元包括第五場效應晶體管和放電電阻，其中，第五場效應晶體管的源極與電池模組的負極連接，第五場效應晶體管的漏極與放電電阻的第一端連接，第五場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接，放電電阻的第二端與電池模組的正極連接。在對退役的動力電池進行梯次利用時，可以通過上述多個電池模組連接電路將退役的動力電池中的多個電池模組與放電接入端和/或充電接入端連接，進而可對電池模組進行充電或者放電，達到電池模組的梯次利用，而且由于電池模組連接電路包括有控制開關，控制開關連接于放電單元的兩個輸出端之間，進而還可以通過各電池模組連接電路上的控制開關的開啟和關閉控制該電池模組是否處于旁路狀態，可以實現多個電池模組的靈活組裝，進而還可減輕甚至避免因電池模組的不一致性帶來的問題。本專利技術提供的儲能裝置采用如下技術方案：儲能裝置包括N個電池模組、整流模塊、逆變模塊以及N個上述的電池模組連接電路；其中，第1～N個電池模組連接電路中的充電單元的兩個輸入端均分別與充電接入端的正極和負極直接連接，充電單元的兩個輸出端分別對應與電池模組的正極和負極直接連接；且第1～N個電池模組連接電路中的放電單元的與電池模組的正極對應的輸出端均與放電接入端的正極直接連接，第i個電池模組連接電路中的放電單元的與電池模組的負極對應的輸出端，與第i+1個電池模組連接電路中的放電單元的與電池模組的正極對應的輸出端連接，i為大于或者等于1，且小于或者等于N-1的正整數，N為大于或者等于2的正整數，第N個電池模組連接電路中的放電單元的與電池模組的負極對應的輸出端與放電接入端的負極直接連接，整流模塊的正極和負極分別與電池模組連接電路的充電接入端的正極和負極連接，逆變模塊的正極和負極分別與電池模組連接電路的放電接入端的正極和負極連接。本專利技術中的儲能裝置具有和上述電池模組連接電路相同的有益效果，此處不再進行贅述。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電池模組連接電路，其特征在于，包括：放電單元、充電單元、控制保護單元和控制開關；其中，充電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，充電單元的兩個輸入端分別與充電接入端的正極和負極連接，充電單元的兩個輸出端分別對應與電池模組的正極和負極連接；放電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，放電單元的兩個輸入端分別與電池模組的正極和負極連接，放電單元的兩個輸出端分別對應與放電接入端的正極和負極連接；控制保護單元包括至少一個電壓輸入端和多個輸出端，控制保護單元的一個電壓輸入端與電池模組連接，各輸出端分別與充電單元的各控制端、放電單元的各控制端以及控制開關的控制端連接；控制開關連接于放電單元的兩個輸出端之間。

【技術特征摘要】
1.一種電池模組連接電路，其特征在于，包括：放電單元、充電單元、控制保護單元和控制開關；其中，充電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，充電單元的兩個輸入端分別與充電接入端的正極和負極連接，充電單元的兩個輸出端分別對應與電池模組的正極和負極連接；放電單元包括相對應的兩個輸入端和兩個輸出端，放電單元的兩個輸入端分別與電池模組的正極和負極連接，放電單元的兩個輸出端分別對應與放電接入端的正極和負極連接；控制保護單元包括至少一個電壓輸入端和多個輸出端，控制保護單元的一個電壓輸入端與電池模組連接，各輸出端分別與充電單元的各控制端、放電單元的各控制端以及控制開關的控制端連接；控制開關連接于放電單元的兩個輸出端之間。2.根據權利要求1所述的電池模組連接電路，其特征在于，充電單元包括第一充電模塊和第二充電模塊；其中，第一充電模塊的輸入端與充電接入端的正極連接，第一充電模塊的輸出端與電池模組的正極連接；第二充電模塊的輸入端與充電接入端的負極連接，第二充電模塊的輸出端與電池模組的負極連接；第一充電模塊的控制端和第二充電模塊的控制端均與控制保護單元的輸出端對應連接。3.根據權利要求2所述的電池模組連接電路，其特征在于，第一充電模塊包括第一場效應晶體管和第一二極管；其中，第一場效應晶體管的源極與電池模組的正極連接，第一場效應晶體管的漏極與第一二極管的負極連接，第一二極管的正極與充電接入端的正極連接；第一場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接；第二充電模塊包括第二場效應晶體管和第二二極管；其中，第二場效應晶體管的漏極與電池模組的負極連接，第二場效應晶體管的源極與第二二極管的正極連接，第二二極管的負極與充電接入端的負極連接；第二場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接。4.根據權利要求1所述的電池模組連接電路，其特征在于，放電單元包括第一放電模塊和第二放電模塊；其中，第一放電模塊的輸入端與電池模組的正極連接，第一放電模塊的輸出端與放電接入端的正極連接；第二放電模塊的輸入端與電池模組的負極連接，第二放電模塊的輸出端與放電接入端的負極連接；第一放電模塊的控制端和第二放電模塊的控制端均與控制保護單元的輸出端對應連接。5.根據權利要求4所述的電池模組連接電路，其特征在于，第一放電模塊包括第三場效應晶體管和第三二極管；其中，第三場效應晶體管的漏極與電池模組的正極連接，第三場效應晶體管的源極與第三二極管的正極連接，第三二極管的負極與放電接入端的正極連接；第三場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接；第二放電模塊包括第四場效應晶體管和第四二極管；其中，第四場效應晶體管的源極與電池模組的負極連接，第四場效應晶體管的漏極與第四二極管的負極連接，第四二極管的正極與放電接入端的負極連接；第四場效應晶體管的柵極與控制保護單元的輸出端對應連接。6.根據權利要求1所述的電池模組連接電路，其特征在于，控制保護單元包括第一電壓輸入端、電源芯片、第一通訊芯片、第二通訊芯片、邏輯控制芯片、多個驅動模塊和多個輸出端，第一通訊芯片包括第一輸入端、第二輸入端和一個輸出端，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙東元，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：北京,11