專利名稱：：一種混聯(lián)充放電電橋及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電橋，更具體地說，它涉及一種混聯(lián)充放電電橋及其控制方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)階段鋰電池的功率密度和安全性己基本能達到車輛船泊上作為純電動力使用的要求，但是大容量可充鋰電池能否成熟地在車輛船泊上作為純電動力使用，關(guān)鍵是大功率鋰電池充放電平衡和充電電源的范圍寬窄的問題，但是當前的電子元件技術(shù)難以以低成本可靠地實現(xiàn)大容量可充鋰電池的充放電監(jiān)測保護及使用，電池壽命短己是大容量可充鋰電池在車輛船泊上作為純電動力使用成本居高的主要原因。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種造價較低、使用靈活的一種混聯(lián)充放電電橋，以解決現(xiàn)有可充電池在使用中產(chǎn)生的性能難以保障的現(xiàn)象。本發(fā)明目的是通過下述的技術(shù)方案予以實現(xiàn)一、混聯(lián)充放電電橋，包括至少兩個電容單元；電容單元由電容器1的正極通過正極充放電開關(guān)4與正極充放電公共端16連接，電容器1的負極通過負極充放電開關(guān)7與負極充放電公共端17連接；第一個電容單元電容器1的負極或正極與第二個電容單元電容器2的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)11連接，構(gòu)成最少電容單元的混聯(lián)充放電電橋，如此類推，第二個電容單元電容器2的負極或正極與第三個電容單元電容器3的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)12連接，繼續(xù)連接構(gòu)成多個電容單元的混聯(lián)充放電電橋。二、混聯(lián)充放電電橋的控制方法，所述的混聯(lián)充放電電橋中，所有電容單元的總數(shù)可以用等份分成1組或多組每個分組相鄰的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)，每個分組中的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)和不連接串聯(lián)充放電開關(guān)的電容單元的電容器的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；電容器的正極、負極所接的串聯(lián)充放電開關(guān)閉合的電容器單元，所接的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果1)利用混聯(lián)充放電電橋可根據(jù)需要達到多種不同類型的充放電方式，使充放電容器的充放電適應(yīng)性大大增強2)平衡維護所有電容器充放電，使電容器的維護自動簡單化。3)通過開關(guān)控制故障電容器，快速分離不影響其它電容單元正常工作。圖1是本發(fā)明實施例1的示意圖；圖2是本發(fā)明實施例2的示意圖中電容器l、2、3;正極充放電開關(guān)4、5、6;負極充放電開關(guān)7、8、9;串聯(lián)充放電開關(guān)11、12、14、15;正極充放電公共端16;負極充放電公共端17;具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述實施例1:如圖1所示，本發(fā)明此實施例應(yīng)用于混聯(lián)充放電轎車鋰離子動力電池電橋，步驟如下主要元件電容器使用3.6V/1.2Ah鋰離子電池7560只，轎車供電電壓直流300V;電容單元中正極充放電開關(guān)4、負極充放電開關(guān)7、串聯(lián)充放電開關(guān)11均采用10000V3A高壓干簧管型常開型繼電器；正極充放電公共端16、負極充放電公共端17采用400A耐壓10000V電纜；匹配充電電源直流280V6000V，自動調(diào)節(jié)300V士30V輸出電壓。混聯(lián)充放電電橋由7560個電容單元構(gòu)成；電容單元由電容器l的正極通過正極充放電開關(guān)4與正極充放電公共端16連接，電容器1的負極通過負極充放電開關(guān)7與負極充放電公共端17連接；電容器1的負極與電容器2的正極通過串聯(lián)充放電開關(guān)11連接，如此類推，電容器2的負極與電容器3的正極通過串聯(lián)充放電開關(guān)12連接，繼續(xù)連接構(gòu)成7560個電容單兀的混聯(lián)充放電電橋；7560個電容單元的混聯(lián)充放電電橋的控制方法將7560電容單元的總數(shù)按照控制目標需要的電壓進行分組，控制目標電壓除以電容單元鋰離子電池電壓，得到每組電容單元的個數(shù)，然后將7560個電容單元除以每組電容單元的個數(shù)，結(jié)果就是分組的組數(shù)，如果結(jié)果有余數(shù)則返回的將每組電容單元的個數(shù)的整數(shù)+13或-13，直至結(jié)果是整數(shù)的等份分組為止(此過程由單片機自動編程實現(xiàn))。每個分組相鄰的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)，每個分組中的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)和不連接串聯(lián)充放電開關(guān)的電容單元的電容器的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；電容器的正極、負極所接的串聯(lián)充放電開關(guān)閉合的電容器單元，所接的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)。控制情形如表l所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>此實施例應(yīng)用于轎車中，具有以下特點:1.適應(yīng)充電范圍廣4.26000V。2.由單片機可控制混聯(lián)電橋進行全面自動平衡電池維護。3.在鋰電池壓降很大情況下能控制維持輸出工作電壓穩(wěn)定。4.突發(fā)事件，瞬間自動分離斷電。5.以眾多小容量電池單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的少數(shù)大容量電池單元，一方面可降低事故障風險，二方面可減少損壞單元的更換成本，三方面應(yīng)付電池單元損壞，進行損壞屏蔽控制。實施例2:如圖2所示，本發(fā)明此實施例應(yīng)用于混聯(lián)充放電轎車鋰離子動力電池電橋，步驟如下主要元件電容器使用3.6V/3.6Ah鋰離子電池2520只，轎車供電電壓直流300V;電容單元中正極充放電開關(guān)采用800V10A繼電器的常開型觸點構(gòu)成5，同時此繼電器的常閉觸點構(gòu)成串聯(lián)充放電開關(guān)11的一部分、負極充放電開關(guān)采用800V10A繼電器的常開型觸點構(gòu)成8，同時此繼電器的常閉觸點構(gòu)成串聯(lián)充放電開關(guān)12的另一部分14，串聯(lián)充放電開關(guān)由常閉觸點14、12串接構(gòu)成；正極充放電公共端16、負極充放電公共端17采用400A耐壓800V電纜；匹配充電電源直流280V600V，自動調(diào)節(jié)300V士30V輸出電壓?；炻?lián)充放電電橋由2520個電容單元構(gòu)成；電容單元由電容器l的正極通過正極充放電開關(guān)4與正極充放電公共端16連接，電容器1的負極通過負極充放電開關(guān)7與負極充放電公共端17連接；電容器1的負極與電容器2的正極通過串聯(lián)充放電開關(guān)11、15串連接，如此類推，電容器2的負極與電容器3的正極通過串聯(lián)充放電開關(guān)12、14串連接，繼續(xù)連接構(gòu)成2520個電容單元的混聯(lián)充放電電橋；2520個電容單元的混聯(lián)充放電電橋的控制方法將2520電容單元的總數(shù)按照控制目標需要的電壓進行分組，控制目標電壓除以電容單元鋰離子電池電壓，得到每組電容單元的個數(shù)，然后將2520個電容單元除以每組電容單元的個數(shù)，結(jié)果就是分組的組數(shù)，如果結(jié)果有余數(shù)則返回的將每組電容單元的個數(shù)的整數(shù)+13或-13，直至結(jié)果是整數(shù)的等份分組為止(此過程由單片機自動編程實現(xiàn))。每個分組相鄰的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)，每個分組中的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；電容單元中串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)和不連接串聯(lián)充放電開關(guān)的電容單元的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；電容器的正極、負極所接的串聯(lián)充放電開關(guān)閉合的電容器單元，所接的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)?？刂魄樾稳绫?所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>此實施例應(yīng)用于轎車中，具有以下特點1.適應(yīng)充電范圍4.2600V。2.由單片機可控制混聯(lián)電橋進行全面自動平衡電池維護。3.在鋰電池壓降很大情況下能控制維持輸出工作電壓穩(wěn)定。4.突發(fā)事件，瞬間自動分離斷電。5.以眾多小容量電池單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的少數(shù)大容量電池單元，一方面可降低事故障風險，二方面可減少損壞單元的更換成本，三方面應(yīng)付電池單元損壞，進行損壞屏蔽控制。6.成本低，可靠性強。權(quán)利要求1.一種混聯(lián)充放電電橋，其特征在于包括至少兩個電容單元；電容單元由電容器(1)的正極通過正極充放電開關(guān)(4)與正極充放電公共端(16)連接，電容器(1)的負極通過負極充放電開關(guān)(7)與負極充放電公共端(17)連接；第一個電容單元電容器(1)的負極或正極與第二個電容單元電容器(2)的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)(11)連接，構(gòu)成最少電容單元的混聯(lián)充放電電橋，如此類推，第二個電容單元電容器(2)的負極或正極與第三個電容單元電容器(3)的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)(12)，繼續(xù)連接構(gòu)成多個電容單元的混聯(lián)充放電電橋。2.如權(quán)利要求1所述的一種混聯(lián)充放電電橋的控制方法，其特征在于所述的混聯(lián)充放電電橋中，所有電容單元的總數(shù)可以用等份分成1組或多組每個分組相鄰的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)，每個分組中的電容單元之間的串聯(lián)充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；串聯(lián)充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)和不連接串聯(lián)充放電開關(guān)的電容單元的電容器的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于閉合狀態(tài)；電容器的正極、負極所接的串聯(lián)充放電開關(guān)閉合的電容器單元，所接的正極充放電開關(guān)和負極充放電開關(guān)處于斷開狀態(tài)。全文摘要本發(fā)明提供的一種混聯(lián)充放電電橋，包括至少兩個電容單元；第一個電容單元電容器1的負極或正極與第二個電容單元電容器2的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)11連接，第二個電容單元電容器2的負極或正極與第三個電容單元電容器3的正極或負極之間通過串聯(lián)充放電開關(guān)12連接，繼續(xù)連接構(gòu)成二個或多個電容單元的混聯(lián)充放電電橋，通過外部自動化信號控制，實現(xiàn)自動屏蔽損壞單元、快速高電壓充電，強電流啟動，制動能量充電，充放電自動調(diào)壓等一系列動力電源的需要。文檔編號H02J7/00GK101562344SQ20081002742公開日2009年10月21日申請日期2008年4月14日優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日發(fā)明者林榮恒申請人:林榮恒