本發(fā)明涉及控制裝置，更具體地，涉及用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著純電動(dòng)/混合動(dòng)力車輛的日益發(fā)展和普及，使用移動(dòng)儲(chǔ)能式充電設(shè)備（諸如儲(chǔ)能式充電車、充電站、充電堆等等）對(duì)電動(dòng)車輛進(jìn)行充電變得越來(lái)越重要。
在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，儲(chǔ)能式充電設(shè)備典型的通過(guò)如下方式實(shí)施對(duì)電動(dòng)車輛的充電操作（及放電操作）：在實(shí)際充電之前對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備中的至少一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容進(jìn)行預(yù)充電以調(diào)整輸出電壓，使之匹配待充電的目標(biāo)車輛，隨之在預(yù)充電結(jié)束后通過(guò)輸出端口向所述目標(biāo)車輛進(jìn)行充電。
此外，在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，儲(chǔ)能式充電設(shè)備典型的通過(guò)如下方式實(shí)施對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)部的電池組的充電操作（及補(bǔ)電操作）：利用充電樁的單相交流輸出端口對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)部的電池組進(jìn)行充電。
然而，上述現(xiàn)有的技術(shù)方案存在如下問(wèn)題：（1）當(dāng)需要該電壓調(diào)節(jié)模塊組輸出較大的功率時(shí)（即待充電的目標(biāo)車輛需要較高的充電效率時(shí)），需要將多個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組并聯(lián)，由此導(dǎo)致電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容增大（即輸出功率越大，則輸入電容也越大），從而致使在儲(chǔ)能式充電設(shè)備頻繁開啟的情況下嚴(yán)重影響電池的壽命，甚至開啟瞬間的大的沖擊電流會(huì)觸發(fā)電池內(nèi)部的保護(hù)機(jī)制而停止電壓輸出；（2）由于使用單相交流輸入端口進(jìn)行補(bǔ)電操作，故補(bǔ)電速度較慢。
因此，存在如下需求：提供能夠防止電池組過(guò)快失效并且具有高的補(bǔ)電效率的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案所存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了能夠防止電池組失效并且具有高的補(bǔ)電效率的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置，所述用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置包括控制器、至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組以及至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn、儲(chǔ)能開關(guān)kc和輸出開關(guān)kp，所述控制器基于預(yù)設(shè)的處理邏輯控制所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn、所述儲(chǔ)能開關(guān)kc和所述輸出開關(guān)kp的接通和斷開以向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出，其中，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的每個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的第一端各自與所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)的第一端電連接，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的每個(gè)的第二端均與所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第一端電連接，并且所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第一端也與所述輸出開關(guān)kp的第二端電連接，所述輸出開關(guān)kp的第一端與輸出端口電連接，所述輸出端口被用于向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出，所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第二端與儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組電連接，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn中的每個(gè)的第二端均與所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第二端電連接。
在上面所公開的方案中，示例性地，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的一個(gè)或多個(gè)具有輸入電容。
在上面所公開的方案中，示例性地，所述用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置被配置為以如下方式向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出：（1）當(dāng)需要對(duì)外部待充電設(shè)備提供電功率輸出時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述儲(chǔ)能開關(guān)kc和所述輸出開關(guān)kp斷開，并且驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的第一開關(guān)k1的第一端和第二端電接通，以對(duì)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的第一電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容預(yù)充電；（2）當(dāng)所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的第二開關(guān)k2的第一端和第二端電接通，以對(duì)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的第二電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容預(yù)充電，并且當(dāng)所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器繼續(xù)按順序觸發(fā)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的所有剩余的電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿，即在上一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)驅(qū)動(dòng)與下一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組對(duì)應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)開關(guān)的第一端和第二端電接通；（4）當(dāng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的最后一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述輸出開關(guān)kp接通以向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出。
在上面所公開的方案中，示例性地，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)是雙觸點(diǎn)開關(guān)，并且所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)包括至少三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)，所述至少三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)各自進(jìn)一步具有第三端，所述第三端各自與用于接收外部三相交流電輸入的三個(gè)端口中的每個(gè)端口電連接。
在上面所公開的方案中，示例性地，所述用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置被配置為以如下方式從外部三相交流電輸出方接收電功率以向儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組充電：當(dāng)需要對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述儲(chǔ)能開關(guān)kc接通并且驅(qū)動(dòng)所述輸出開關(guān)kp斷開，并隨之驅(qū)動(dòng)具有所述第三端的三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的每個(gè)的第一端和第三端電接通、以利用外部提供的三相交流電對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電。
本發(fā)明也公開了一種包含上面所描述的任一個(gè)用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制系統(tǒng)。
本發(fā)明也公開了一種包含上面所描述的任一個(gè)用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的車輛。
本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）由于按照順序依次對(duì)至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組進(jìn)行預(yù)充電，故顯著地降低了啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流；（2）由于能夠利用三相交流電對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電，故充電速度被顯著加快。
附圖說(shuō)明
結(jié)合附圖，本發(fā)明的技術(shù)特征以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解，其中：
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備（諸如儲(chǔ)能式充電車、充電站、充電堆等等）的補(bǔ)電與放電控制裝置包括控制器1、至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組2以及至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn（n是不小于2的正整數(shù)）、儲(chǔ)能開關(guān)kc和輸出開關(guān)kp，所述控制器1基于預(yù)設(shè)的處理邏輯控制所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn、所述儲(chǔ)能開關(guān)kc和所述輸出開關(guān)kp的接通和斷開以向外部待充電設(shè)備（例如電動(dòng)車輛中的動(dòng)力電池組）提供電功率輸出，其中，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組2中的每個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的第一端各自與所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)的第一端電連接，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的每個(gè)的第二端均與所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第一端電連接，并且所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第一端也與所述輸出開關(guān)kp的第二端電連接，所述輸出開關(guān)kp的第一端與輸出端口電連接，所述輸出端口被用于向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出，所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第二端與儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組電連接，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)k1、k2、…、kn中的每個(gè)的第二端均與所述儲(chǔ)能開關(guān)kc的第二端電連接。
示例性地，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組2中的一個(gè)或多個(gè)具有輸入電容。
示例性地，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置被配置為以如下方式向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出：（1）當(dāng)需要對(duì)外部待充電設(shè)備提供電功率輸出時(shí)，所述控制器1驅(qū)動(dòng)所述儲(chǔ)能開關(guān)kc和所述輸出開關(guān)kp斷開，并且驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的第一開關(guān)k1的第一端和第二端電接通，以對(duì)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的第一電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容預(yù)充電；（2）當(dāng)所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器1驅(qū)動(dòng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的第二開關(guān)k2的第一端和第二端電接通，以對(duì)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的第二電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容預(yù)充電，并且當(dāng)所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器1繼續(xù)按順序觸發(fā)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的所有剩余的電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿，即在上一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)驅(qū)動(dòng)與下一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組對(duì)應(yīng)的電壓調(diào)節(jié)開關(guān)的第一端和第二端電接通；（4）當(dāng)所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組中的最后一個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組的輸入電容被充滿時(shí)，所述控制器1驅(qū)動(dòng)所述輸出開關(guān)kp接通以向外部待充電設(shè)備提供電功率輸出。由上可見，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝中，由于按照順序依次切入至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組進(jìn)行預(yù)充電，故顯著地降低了啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流（即減小到常規(guī)方式的1/n，n是電壓調(diào)節(jié)模塊組的個(gè)數(shù)）。
示例性地，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)是雙觸點(diǎn)開關(guān)（即開關(guān)可以并且僅能在兩個(gè)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)接通的狀態(tài)下工作，即當(dāng)兩個(gè)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)處于接通的狀態(tài)下時(shí)另一個(gè)觸點(diǎn)必然處于斷開的狀態(tài)），并且所述至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)包括至少三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)，所述至少三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)各自進(jìn)一步具有第三端，所述第三端各自與用于接收外部三相交流電輸入的三個(gè)端口中的每個(gè)端口電連接（即一一對(duì)應(yīng)）。
示例性地，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置被配置為以如下方式從外部三相交流電輸出方接收電功率以向儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組充電（即補(bǔ)電）：當(dāng)需要對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電時(shí)，所述控制器1驅(qū)動(dòng)所述儲(chǔ)能開關(guān)kc接通并且驅(qū)動(dòng)所述輸出開關(guān)kp斷開，并隨之驅(qū)動(dòng)具有所述第三端的三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的每個(gè)的第一端和第三端電接通（此時(shí)該三個(gè)電壓調(diào)節(jié)開關(guān)中的每個(gè)的第一端和第二端必然斷開）、以利用外部提供的三相交流電對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電。由上可見，在本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置中，由于能夠利用三相交流電對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電，故充電速度被顯著加快。
由上可見，本發(fā)明所公開的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）由于按照順序依次對(duì)至少兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊組進(jìn)行預(yù)充電，故顯著地降低了啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流；（2）由于能夠利用三相交流電對(duì)儲(chǔ)能式充電設(shè)備內(nèi)的電池組進(jìn)行充電，故充電速度被顯著加快。
本發(fā)明也公開了包含上面所描述的任一個(gè)補(bǔ)電與放電控制裝置的用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制系統(tǒng)。
本發(fā)明也公開了包含上面所描述的任一個(gè)用于儲(chǔ)能式充電設(shè)備的補(bǔ)電與放電控制裝置的車輛。
盡管本發(fā)明是通過(guò)上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形式并不局限于上述的實(shí)施方式。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到：在不脫離本發(fā)明主旨和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做出不同的變化和修改。