專利名稱：一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池生產(chǎn)過程中的能量回收裝置，尤其是一種基于局域直流供電 網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置。
背景技術(shù)：
電池制造企業(yè)在電池生產(chǎn)過程中需要對電池進(jìn)行多次充放電(俗稱化成、分容)， 傳統(tǒng)工藝是采用電熱絲將電池放電電能轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉，不僅浪費(fèi)了能源，同時(shí)還會導(dǎo) 致環(huán)境溫度升高。2004年6月2日公告的專利號為03256921. 1的專利文獻(xiàn)《電池能量回 收利用裝置》公開了一種電池能量的回收方法，提供了一種在直流母線上將放電電能回收 并為充電電池提供能量的思路，但由于該方法采用的是一個(gè)低壓48V 整流電源供電，但 這種方法是利用變壓器降壓整流而得到48V電源，變壓器是一個(gè)耗能體，其轉(zhuǎn)換效率一般 是60%到80%，變壓器降壓的損耗基本上等于回收的能源，再加上所述供電電源不是一個(gè) 大的供電網(wǎng)絡(luò)，放電電池的能量無法與充電電池所需的能量平衡。回收效率極低。因?yàn)榇?功率電池(以鋰電池為例)，一節(jié)3. 65V/50AH的磷酸鐵鋰電池用0. 05C的充電電流(即2. 5A) 給電池充電，而放電電池要用0. 3C的電流(S卩15A)恒流放電，一節(jié)電池所放的電流要6節(jié) 相同容量的電池在同時(shí)充電才能接收。如果不是成千上萬節(jié)電池在運(yùn)行時(shí)，很難實(shí)行高效 率的回收，其大部分是通過電阻負(fù)載而消耗浪費(fèi)掉，很難達(dá)到節(jié)能的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回 收裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，包括供電電源、CAN通訊網(wǎng)絡(luò)和 集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述供電電源由至少兩組整流濾波模塊并聯(lián)構(gòu)成直流供電網(wǎng)絡(luò)， 所述供電電源通過直流母線連接有充電及電量檢測模塊、低壓提升電路模塊，所述充電及 電量檢測模塊及低壓提升電路模塊的控制端分別通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)與集中式計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng)相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，低壓提升電路模塊還連接有電子負(fù)載機(jī)模塊，所述 電子負(fù)載機(jī)模塊的控制端通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，接在直流母線上的充電及電量檢測模塊、低壓提升 電路模塊可以為多個(gè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，交流供電電源是三相。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，所述供電電源的電壓為590VDC。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過由兩組以上的整流濾波模塊并聯(lián)構(gòu)成直流電 源供電網(wǎng)絡(luò)，并在供電網(wǎng)絡(luò)的直流母線上通過集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對成千上萬個(gè)電池進(jìn) 行充放電，利用空間和時(shí)間差錯(cuò)峰的概念采用高壓直流供電網(wǎng)絡(luò)來讓充放電的電流自由流動，尋找受主和施主，同時(shí)CAN總線將各自的信息傳遞給中央處理器，適當(dāng)?shù)卣{(diào)控時(shí)間差， 即盡可能的實(shí)現(xiàn)充放電流總量平衡從而達(dá)到電池生產(chǎn)過程中放電電能高效率的回收。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本發(fā)明供電電源的電路原理圖； 圖3是本發(fā)明充電及電量檢測模塊的電路原理圖； 圖4是本發(fā)明低壓提升電路模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1，一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，包括供電電源 1、CAN通訊網(wǎng)絡(luò)2和集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)3，所述供電電源1由至少兩組整流濾波模塊并 聯(lián)構(gòu)成直流供電網(wǎng)絡(luò)，所述供電電源1通過直流母線7連接有充電及電量檢測模塊4、低壓 提升電路模塊5，所述充電及電量檢測模塊4及低壓提升電路模塊5的控制端分別通過CAN 通訊網(wǎng)絡(luò)2與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)3相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，低壓提升電路模塊5還連接有電子負(fù)載機(jī)模塊6，所 述電子負(fù)載機(jī)模塊6的控制端通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)2與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)3相連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，接在直流母線7上的充電及電量檢測模塊4、低壓提 升電路模塊5可以為多個(gè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，交流供電電源是三相。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方案，所述供電電源1的電壓為590VDC。參照圖2，三相交流電源經(jīng)二極管D1-D6三相整流，再經(jīng)電容C1、C2、電感Ll濾波 構(gòu)成一臺大功率的590V直流電源。根據(jù)電池生產(chǎn)量確定N ^>2)臺590￥直流電源并聯(lián) 運(yùn)行。參照圖3，充電及電量檢測模塊4采用半橋式電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由CPU按照預(yù)先設(shè)定 的程序控制充電電壓、充電電流和充電時(shí)間，同時(shí)電量檢測模塊詳細(xì)記錄電池充電的各種參數(shù)。參照圖4，低壓提升電路模塊5采用推挽式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DC/DC變換器，電池放電能量 經(jīng)DC/DC變換器將電壓提升到比整流器供電的網(wǎng)絡(luò)電壓高5-8V (視電網(wǎng)的波動率而定)，使 得回收的電能在直流網(wǎng)絡(luò)上流動時(shí)被優(yōu)先取用。在電池生產(chǎn)的化成分容過程中，有的電池需充電，有的電池需放電，這時(shí)集中式計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)3控制充電及電量檢測模塊4、低壓提升電路模塊5執(zhí)行相應(yīng)的程序。充電時(shí) 充電及電量檢測模塊4從直流母線中吸取能量為電池充電；放電時(shí)低壓提升電路模塊5將 電池所放的能量反饋到直流母線。同時(shí)CAN通訊網(wǎng)絡(luò)2將信息傳回集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 3，計(jì)算機(jī)根據(jù)能量平衡控制策略，控制不同的充電電池和放電電池的啟動時(shí)間的先后，盡 可能使充電能量等于放電能量，做到回收率最高。本發(fā)明供電電源因?yàn)槭且粋€(gè)直流供電網(wǎng) 絡(luò)，一般工廠的多個(gè)車間共用一個(gè)電網(wǎng)，幾乎有上萬塊電池的充放電電流在直流網(wǎng)絡(luò)上進(jìn) 出流動，基本上能保持電流進(jìn)出平衡。極個(gè)別時(shí)期放電能量大于充電能量時(shí)，計(jì)算機(jī)采集到信息后會立即啟動電子負(fù)載機(jī)模塊6，將過剩的能量釋放，保證電池化成工作按程序進(jìn)行。 一組電池放電的能量回饋到直流母線給第二組和N組電池充電，第二組電池和N組電池放 電時(shí)再將能量回饋到直流母線。這樣能量回收循環(huán)使用，大大節(jié)約了能源，減少了電池化成 分容的成本。 以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，其特征在于包括供電電源 (1)、CAN通訊網(wǎng)絡(luò)(2)和集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)，所述供電電源(1)由至少兩組整流濾 波模塊并聯(lián)構(gòu)成直流供電網(wǎng)絡(luò)，所述供電電源(1)通過直流母線(7)連接有充電及電量檢 測模塊(4)、低壓提升電路模塊(5)，所述充電及電量檢測模塊(4)及低壓提升電路模塊(5) 的控制端分別通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)(2)與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，其 特征在于所述低壓提升電路模塊(5)還連接有電子負(fù)載機(jī)模塊(6)，所述電子負(fù)載機(jī)模塊 (6)的控制端通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)(2)與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，其特 征在于接在直流母線(7)上的充電及電量檢測模塊(4)、低壓提升電路模塊(5)至少為兩 個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，其特 征在于交流供電電源為三相。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收 裝置，其特征在于所述供電電源(1)的電壓為590VDC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于局域直流供電網(wǎng)絡(luò)的電池化成能量回收裝置，包括供電電源(1)、CAN通訊網(wǎng)絡(luò)(2)和集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)，所述供電電源(1)由至少兩組整流濾波模塊并聯(lián)構(gòu)成直流供電網(wǎng)絡(luò)，所述供電電源(1)通過直流母線(7)連接有充電及電量檢測模塊(4)、低壓提升電路模塊(5)，所述充電及電量檢測模塊(4)及低壓提升電路模塊(5)的控制端分別通過CAN通訊網(wǎng)絡(luò)(2)與集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)相連接。本發(fā)明通過由兩組以上的整流濾波模塊并聯(lián)構(gòu)成的直流電源供電網(wǎng)絡(luò)，并在供電網(wǎng)絡(luò)的直流母線上通過集中計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(3)對成千上萬個(gè)電池進(jìn)行充放電，可實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)過程中放電電能高效率的回收。
文檔編號H02J7/00GK102055222SQ20101055730
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者徐偉, 徐峰, 徐新宇 申請人:徐成洲