與電池組配套的電氣設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低壓電氣設備，尤其是涉及與電池組配套的低壓電氣設備。
【背景技術】
[0002]在以電池組為電源的系統(tǒng)中，尤其是以輸出電壓高于36V的中高壓電池組為電源的系統(tǒng)中，一般同時存在高壓電氣設備和低壓電器設備；如儲能系統(tǒng)的對外供電輸出轉換設備為高壓設備，而儲能系統(tǒng)的控制器等屬于低壓設備;如電動汽車的電機為高壓設備，而儀表/大燈/轉向燈/喇叭/VCU/電動車窗/天窗/雨刷/轉向助力栗/ABS/安全氣囊等屬于低壓設備;故電池組系統(tǒng)都配備DC-DC轉換器將電池組的高壓輸出轉成低壓以使這些低壓電氣設備工作。再如電動車的車載太陽能電池、減震能量回收系統(tǒng)及制動能量回收系統(tǒng)等發(fā)電設備，需要將發(fā)電設備的輸出通過DC-DC轉換器轉成高壓，對電池組進行串聯(lián)充電。
[0003]申請公布號為CN105186630 A的中國專利文獻公開了一種電能總線技術，可以實現(xiàn)利用電池組中的某一塊剩余電量最高的電池通過電能總線向電氣負載供電，若電氣負載的工作電壓與該單體電池的輸出電壓不匹配，則需要在電氣負載前端接入一個DC-DC轉換器，以使該電氣負載正常工作。
[0004]由于DC-DC轉換器在工作時都存在工作效率問題，DC-DC轉換器的使用相當于浪費了寶貴的電池組的電能，降低了電池組的續(xù)航能力；同時DC-DC轉換器也占用了系統(tǒng)的體積和重量，并增加了系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明公開的與電池組配套的電氣設備的技術方案，通過將所述電氣設備的額定工作電壓范圍設計成所配套電池組的單體電池額定工作電壓范圍的N倍(N為整數，N=I，2，3……)的方式，達到省去電池組系統(tǒng)中的DC-DC轉換器的目的。
[0006]進一步地，所述電池組的輸出電壓不低于36V。
[0007]進一步地，所述電氣設備不含額定工作電壓為12V及24V的電氣設備。
[0008]進一步地，所述電氣設備的額定工作電壓低于電池組輸出電壓且不高于36V，即在人體安全電壓范圍內。
[0009]進一步地，所述電氣設備包括可與電池組配套工作的各種發(fā)電設備與電氣負載。
[0010]進一步地，發(fā)電設備包括可將除電能以外其他形式的能量轉換成電能的設備，如太陽能發(fā)電設備、風能發(fā)電設備、水力發(fā)電設備、內燃機發(fā)電設備、熱能發(fā)電設備、機械能發(fā)電設備等。
[0011]進一步地，電氣負載包括需要外部電源供電才可正常工作的零件、部件、設備或電子元器件，如VCU、BMS等各種控制器，儀表/大燈/轉向燈/喇叭/電動車窗/天窗/雨刷/轉向助力栗/油栗/風扇/ABS/安全氣囊/音響/攝像頭/等各種零件、部件及設備，繼電器、接觸器及各種傳感器等電子元件。
[0012]進一步地，發(fā)電設備的額定工作電壓指發(fā)電設備的輸出電壓，電氣負載的額定工作電壓指電氣負載的輸入電壓。
[0013]進一步地，所述電池組需配備了電量轉移總線、或電能總線、或電能分配總線、或某些電池組均衡子系統(tǒng)等系統(tǒng)，即整個電池組系統(tǒng)具有可將電池組中I個或I個以上的連續(xù)串聯(lián)連接的電池或電池并聯(lián)模塊單獨與電氣設備連接的功能。
[0014]本發(fā)明公開了與電池組配套的電氣設備，有益效果是可省去電池組系統(tǒng)中的DC-DC轉換器，一方面避免了DC-DC轉換器工作時的電能損耗，可增加電池組的續(xù)航能力，另一方面可減少電池組系統(tǒng)的體積和重量并降低成本。
[0015]圖1是與電池組配套的電氣設備應用示意框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面根據附圖及具體的實施例對本發(fā)明作進一步說明。應理解，這些附圖及實施例僅出于說明本發(fā)明的目的，而不用來限制本發(fā)明的范圍。本領域內的技術人員可根據本發(fā)明所述的原理并通過適當的變換和替代實現(xiàn)更多的功能或拓展本發(fā)明的應用范圍。
[0017]參考圖1，描述了本發(fā)明的電氣設備的應用示意框圖，電池組101配套的電氣設備包括發(fā)電設備102和電氣負載103，其中電氣負載103的額定工作電壓設計為與單體電池的額定輸出電壓相同(即I倍的關系)。電池組1I由96個電池模塊串聯(lián)組成，其中每個電池模塊由若干單體電池并聯(lián)組成，故每個電池模塊的額定輸出電壓與單體電池的額定輸出電壓相同，96個電池模塊、發(fā)電設備102、電氣負載103通過開關與電能總線104相連，所有開關的通斷均受電能總線控制器105的控制。假設此時1#電池模塊106的剩余電量最高且此時電氣負載103需要工作，電能總線控制器105控制開關107和開關108接通，此時1#電池模塊106通過開關107、電能總線104、開關108、最終與電氣負載103相連，由于電氣負載103的額定工作電壓與單體電池的額定電壓相同，此時1#電池模塊106直接向電氣負載103供電，無需經過任何DC-DC轉換器即可工作，節(jié)省了 DC-DC轉換器。
[0018]本發(fā)明公開的電氣設備可作為電池組的配套設備應用在任何有電池組的環(huán)境，包括但不限于如下行業(yè)或產品:電動自行車、電動汽車、電動工程車、艦船潛艇、火車的電池儲能系統(tǒng)、機房的后備電源系統(tǒng)、通信電源的后備電池組、野外移動通信基站的電池組、包括光伏發(fā)電及風力發(fā)電在內的各種電池組儲能系統(tǒng)、航空航天器的電池組系統(tǒng)、艦船潛艇的電池組系統(tǒng)等領域。
【主權項】
1.與電池組配套的電氣設備，其特征在于，電氣設備的額定工作電壓范圍是所配套的電池組的單體電池額定工作電壓范圍的N倍(N為整數，N=I，2，3……)，其中: 所述電池組的輸出電壓不低于36V; 所述電氣設備的額定工作電壓低于電池組的輸出電壓且不高于36V; 所述電氣設備不包括額定工作電壓為12V及24V的電氣設備。2.根據權利要求1所述的與電池組配套的電氣設備，其特征在于，所述電氣設備包括發(fā)電設備與電氣負載，其中: 發(fā)電設備包括可將除電能以外的其他形式的能量轉換為電能的設備； 電氣負載包括需要外部電源供電才可正常工作的零件、部件、設備或電子元器件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了與電池組配套的電氣設備，通過將電氣設備的額定工作電壓范圍設計成所配套電池組的單體電池額定工作電壓范圍的整數倍的方式，達到省去電池組系統(tǒng)中的DC-DC轉換器的目的。避免DC-DC轉換器工作時的電能損耗，可增加電池組的續(xù)航能力，可減少電池組系統(tǒng)的體積和重量并降低成本。
【IPC分類】H02J7/36, H02J7/34
【公開號】CN105515152
【申請?zhí)枴緾N201610117340
【發(fā)明人】劉光辰
【申請人】劉光辰
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年3月2日