一种可调式电池模组串并联控制系统的制作方法

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种可调式电池模组串并联控制系统。

背景技术：

目前的电动车电池模组串并联不可调，缺少灵活可变性，不同型号的电池模组不能通用，不能提前生产以备急需。此外，在快速发展的现代社会，产品的标准化是未来的发展目标，程序控制在现在及未来任何市场都是所必须的。其次，标准化控制在一定程度上也可以保护和提高产品的使用寿命，降低成本及损耗。再次，标准化控制具有通用性，效率较高，稳定性较强。

技术实现要素：

本发明提出一种能够很大程度上实现标准化，减少产品种类，降低成本的可调式电池模组串并联控制系统。

本发明提供的可调式电池模组串并联控制系统，包括多个模组单元、继电器及控制器；每个模组单元由多个单体电池组成并包括与每个单体电池的正极电性连接的第一正极端及与每个单体电池的负极电性连接的第一负极端；所述控制器包括多个第二正极端、多个第二负极端、与每个第二正极端电性连接的正极输出端及与每个第二负极端电性连接的负极输出端；每个第一正极端通过连接线及继电器与对应一个第二正极端电性连接，每个第一负极端通过连接线及继电器与对应一个第二负极端电性连接；

所述控制器能够采集每个模组单元的电压并根据实时容量需求进行串并联组合匹配，包括如下步骤：1)设定每个模组单元的固定电压参数为X，浮动电压参数为Y；2)根据预设电压范围系数a～b，比较Y与a*X及b*X之间的大小关系并对所述模组单元进行分容；3)所述控制器根据实时容量需求对所述模组单元进行随机组合匹配。

在一个优选实施方式中，所述预设电压范围系数为0.95-1.05。

在一个优选实施方式中，还包括多个电感元件；所述电感元件的两端分别与对应一个所述模组单元的第一正极端及第一负极端电性连接。

在一个优选实施方式中，所述继电器能够实现任意两个或两个以上模组单元之间的并联或串联，或者实现两个或两个以上模组单元并联后再与一个以上模组单元串联，或实现两个或两个以上模组单元并联后与两个或两个以上并联的模组单元进行串联。

在一个优选实施方式中，所述控制器对每个模组单元根据Y与a*X及b*X之间的大小关系分容为以下三类：Y<a*X、a*X≤Y≤b*X及Y>b*X。

本发明提供的可调式电池模组串并联控制系统，采用控制器、继电器及电感元件等器件，用标准化程序控制多个模组单元之间的串并联关系，具有很强的集成化性且通用性强。

【附图说明】

图1为本发明提供的可调式电池模组串并联控制系统的结构示意图。

图2为图1所示的可调式电池模组串并联控制系统的电路原理示意图。

【具体实施方式】

请参考图1及图2，本发明提供一种可调式电池模组串并联控制系统100，包括多个模组单元10、多个电感元件20、继电器30及控制器40。

具体地，每个模组单元10由多个单体电池11组成，并包括第一正极端12及第一负极端13。所述第一正极端12与该模组单元10中的每个单体电池11的正极电性连接；所述第一负极端13与该模组单元10中的每个单体电池11的负极电性连接。所述电感元件20的数量对应于所述模组单元10，每个电感元件20的两端分别与对应一个所述模组单元10的所述第一正极端12及所述第一负极端13电性连接。所述控制器40包括多个第二正极端41、多个第二负极端42、一个正极输出端43及一个负极输出端44。所述多个第二正极端41均电性连接至所述正极输出端43；所述多个第二负极端42均电性连接至所述负极输出端44。

所述继电器30的数量可以是多个。所述控制器40通过所述继电器30能够实现任意两个或两个以上模组单元10之间的并联或串联，或者实现两个或两个以上模组单元10并联后再与一个以上模组单元10串联，或实现两个或两个以上模组单元10并联后与两个或两个以上并联的模组单元10进行串联。

进一步地，所述第一正极端12的数量对应于所述第二正极端41；所述第一负极端13的数量对应于所述第二负极端42。每个模组单元10的所述第一正极端12通过连接线及所述继电器30电性连接至对应一个所述第二正极端41；所述第一负极端13通过连接线及所述继电器30电性连接至对应一个所述第二负极端42。

所述控制器40能够采集每个模组单元10的电压并根据实时容量需求进行串并联组合匹配，包括如下步骤：1)设定每个模组单元的固定电压参数为X，浮动电压参数为Y；2)根据预设电压范围系数a～b，比较Y与a*X及b*X之间的大小关系并对所述模组单元10进行分容；3)所述控制器40根据实时容量需求对所述模组单元10进行随机组合匹配。具体地，实时容量需求代指所述控制器40的所述正极输出端43与所述负极输出端44之间的电压。所述控制器40对每个模组单元10根据Y与a*X及b*X之间的大小关系分容为以下三类：Y<a*X、a*X≤Y≤b*X及Y>b*X。

在一个实施例中，所述预设电压范围系数为0.95-1.05，设定每个模组单元10的固定电压参数X为6.4V，实时容量需求为200V。所述控制器40对每个模组单元10的浮动电压参数Y与6.08V及6.72V之间的大小进行对比，然后将Y<6.08V的模组单元10分容后归为第一类；将6.08V≤Y≤6.72V的模组单元10分容后归为第二类；将Y>6.72V的模组单元10分容后归为第三类；最后所述控制器40根据实时容量需求对分容后模组单元10通过所述继电器30进行随机组合匹配，例如同一类模组单元10并联后再与其他类并联的模组单元10进行串联，最终使得以上三类模组单元10连接至正极输出端43及负极输出端44，且正极输出端43及负极输出端44输出的电压为200V。

本发明提供的可调式电池模组串并联控制系统，采用控制器、继电器及电感元件等器件，用标准化程序控制多个模组单元之间的串并联关系，具有很强的集成化性且通用性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施局限于这些说明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。