專利名稱：一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池充電保護(hù)裝置，特別是用于通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
目前，通信基站廣泛采用的鉛酸蓄電池組作為蓄能元件，正在被磷酸鐵鋰電池取代，磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池在使用上存在一定的差異，雖然單體磷酸鐵鋰電池壽命目前超過(guò)2000次，但因?yàn)榱姿徜囯姵亟M充放電是按照單節(jié)電池電壓進(jìn)行保護(hù)的，所以電池組的壽命就與單體電池的一致性密切相關(guān)。只有在電池性能高度一致時(shí)，使用壽命才能接近單體電池的水平。而在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，生產(chǎn)出來(lái)的單體電池一致性很難保證這一點(diǎn)，因此需要采取有效的電池均衡技術(shù)以提高電池組的使用壽命。請(qǐng)參考圖2，原采用鉛酸電池作為后備電源的基站，市電有電時(shí)直流母線給電池充電，市電掉電后電池放電通過(guò)直流母線為負(fù)載提供直流電。直到電池組電壓低于44V欠壓時(shí)，斷開(kāi)系統(tǒng)直流接觸器。對(duì)該鉛酸電池單節(jié)沒(méi)有保護(hù)，如果仍采用原有模式連接磷酸鐵鋰電池組，則容易造成磷酸鐵鋰電池單節(jié)電池?fù)p害嚴(yán)重。專利CN 201750183描述了 “一種通信基站用磷酸鐵鋰電池充電保護(hù)裝置”，該專利所提供的是一種電控的機(jī)械開(kāi)關(guān)。但是該模式未能考慮單節(jié)磷酸鐵鋰電池的過(guò)欠壓情況，以及該電池組的均衡問(wèn)題。同樣有可能造成磷酸鐵鋰電池單節(jié)電池?fù)p害。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為要解決上述提出的容易造成磷酸鐵鋰電池單節(jié)電池?fù)p害嚴(yán)重的繁雜情況，而產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題，提出一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，將磷酸鐵鋰電池組的均衡，該電池細(xì)的整體過(guò)欠壓，以及該電池組中的各單節(jié)電池的過(guò)欠壓情況，進(jìn)行綜合分析處理，采用無(wú)損均衡技術(shù)和電子開(kāi)關(guān)方式，解決了磷酸鐵鋰電池組在通信基站中的單節(jié)電池?fù)p害問(wèn)題。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是—種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，該系統(tǒng)包括磷酸鐵鋰電池組，通信基站負(fù)載，直流繼電器，所述系統(tǒng)還包括在線檢測(cè)均衡板、在線開(kāi)關(guān)控制板和上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，所述在線檢測(cè)均衡板的檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組中的單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，可以對(duì)磷酸鐵鋰電池組中的各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池進(jìn)行電壓檢測(cè)， 并生成檢測(cè)數(shù)據(jù)包，在線檢測(cè)均衡板的數(shù)據(jù)傳送接口與所述的上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口連接，上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)接口將上述檢測(cè)數(shù)據(jù)包讀入并進(jìn)行分析，所述的在線開(kāi)關(guān)控制板的電流輸出接口與所述的直流繼電器的輸入端連接，直流繼電器的輸出端經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載連接，在線開(kāi)關(guān)控制板的電流輸入接口與磷酸鐵鋰電池組的正極連接，在線開(kāi)關(guān)控制板的控制端與上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的控制接口連接，在線開(kāi)關(guān)控制板在磷酸鐵鋰電池組與通信基站直流母線之間起到了控制連接通斷的作用；所述的在線檢測(cè)均衡板，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)磷酸鐵鋰電池組的各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行合理均衡，其在對(duì)各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池，均衡的同時(shí)也對(duì)各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池均衡結(jié)果，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并紀(jì)錄相關(guān)的電壓等數(shù)據(jù)，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)在線檢測(cè)均衡板所述的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析后，通過(guò)控制接口對(duì)在線開(kāi)關(guān)控制板發(fā)送相應(yīng)的系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)。所述的在線檢測(cè)均衡板包括至少2對(duì)以上的檢測(cè)接口，每一對(duì)在線檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組中的一個(gè)單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，在線檢測(cè)均衡板實(shí)時(shí)將磷酸鐵鋰電池組中的各單體磷酸鐵鋰電池的檢測(cè)結(jié)果匯總后經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。所述的在線開(kāi)關(guān)控制板包括N溝道MOSFET管組、軟件保護(hù)控制端口、硬件保護(hù)電路、光耦和電源，其中硬件保護(hù)電路中的電池分壓電路與磷酸鐵鋰電池組的正極和電源地連接，可以對(duì)磷酸鐵鋰電池組的電壓進(jìn)行采樣，所述MOSFET管組的S極與磷酸鐵鋰電池組的正極連接，該MOSFET管組的D極與所述的直流繼電器通路連接，該MOSFET管組的G極與光耦的第3腳連接，光耦的第2腳與硬件保護(hù)電路連接，光耦的第1腳與軟件保護(hù)控制端口連接，光耦的第4腳與電源連接；所述的N溝道MOSFET管組連接在所述的磷酸鐵鋰電池組經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載之間，在此N溝道MOSFET管組起到開(kāi)關(guān)的作用，其中，硬件保護(hù)電路貫通光耦的第2腳，起到磷酸鐵鋰電池組的過(guò)欠壓的保護(hù)作用，由上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送到軟件保護(hù)控制端口的控制信號(hào)，貫通光耦的第1腳起到的是各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池的過(guò)欠壓的保護(hù)作用，在磷酸鐵鋰電池組或任一單體磷酸鐵鋰電池出現(xiàn)過(guò)欠壓的情況都會(huì)使得光耦不導(dǎo)通， 從而N溝道MOSFET管組的G極不被高壓驅(qū)動(dòng)，N溝道MOSFET管組不導(dǎo)通；由此磷酸鐵鋰電池組可以受到硬件及軟件的雙重保護(hù)，即第一級(jí)保護(hù)是由軟件控制實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)是由硬件保護(hù)實(shí)現(xiàn)。所述的光耦為一可驅(qū)動(dòng)MOSFET管的耐大電流的光耦，所述的N溝道MOSFET管組為至少兩只以上的N溝道MOSFET管并聯(lián)而成，通過(guò)光耦電路可驅(qū)動(dòng)多只N溝道MOSFET管構(gòu)成大電流直流電子開(kāi)關(guān)。由于單只Mosfet管通過(guò)電流能力有限，故采用多只Mosfet管并聯(lián)工作構(gòu)成直流電子開(kāi)關(guān)。同時(shí)利用Mosfet管的自體二極管形成自由放電通路，保證放電通路不受充電開(kāi)關(guān)其關(guān)斷電流的影響，同時(shí)由于Mosfet管在并聯(lián)應(yīng)用時(shí)有自動(dòng)均流的工作特性，因此在并聯(lián)使用中無(wú)需采取均流措施，根據(jù)所用電池組的額定電壓和額定最大充/放電電流，通過(guò)對(duì)N溝道Mosfet管導(dǎo)通電阻的集合Σ Rds(qn) = 1/N*RDS((M)計(jì)算，可以得出選用N只的N溝道MOSFET管就可構(gòu)成大電流直流電子開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的功能如下本實(shí)用新型一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，通過(guò)在線檢測(cè)均衡板對(duì)磷酸鐵鋰電池組中的所有單體磷酸鐵鋰電池實(shí)時(shí)在線均衡的同時(shí)，將檢測(cè)到的各單體磷酸鐵鋰電池的電壓等信息數(shù)據(jù)打包發(fā)送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)上，當(dāng)上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)該被打包的信息數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，判斷磷酸鐵鋰電池組中各單體磷酸鐵鋰電池是否有欠過(guò)壓情況，在線開(kāi)關(guān)控制板中的硬件保護(hù)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)磷酸鐵鋰電池組的整體欠過(guò)壓情況，當(dāng)磷酸鐵鋰電池組或任一單體磷酸鐵鋰電池出現(xiàn)過(guò)欠壓的情況都會(huì)使得光耦不CN 導(dǎo)通，并控制N溝道MOSFET管組斷路，從而關(guān)閉電池電路，保證了磷酸鐵鋰電池組安全性和可靠性，從而提高了磷酸鐵鋰電池組的在線維護(hù)監(jiān)控便利性。

圖1為本實(shí)用新型中在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置中N溝道MOSFET管組元件當(dāng)市電有電給電池充電時(shí)的連接示意簡(jiǎn)圖；圖2為原采用鉛酸電池作為后備電源的基站系統(tǒng)連接示意圖；圖3為本實(shí)用新型一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置連接示意圖；圖4為本實(shí)用新型中在線開(kāi)關(guān)控制板連接示意圖；圖5為本實(shí)用新型中在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置中N溝道MOSFET管組元件當(dāng)市電掉電電池放電給連接負(fù)載時(shí)的連接示意簡(jiǎn)圖；圖6為本實(shí)用新型中在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置中N溝道MOSFET管組元件當(dāng)有電池過(guò)壓時(shí)關(guān)斷充電示意具體實(shí)施方式
下面結(jié)合參考圖更詳細(xì)地解釋本實(shí)用新型。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置， 該裝置包括磷酸鐵鋰電池組G01)，通信基站負(fù)載003)，所述裝置還包括在線檢測(cè)均衡板 (100)、在線開(kāi)關(guān)控制板(200)和上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)，所述在線檢測(cè)均衡板(100)的檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組G01)中的單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，為滿足通信基站直流 48V需求，通常選用15節(jié)單體磷酸鐵鋰電池串聯(lián)而成，在線檢測(cè)均衡板(100)可以對(duì)磷酸鐵鋰電池組G01)中的各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池進(jìn)行電壓檢測(cè)，并生成檢測(cè)數(shù)據(jù)包，在線檢測(cè)均衡板(100)的數(shù)據(jù)傳送接口與所述的上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)的數(shù)據(jù)接口連接，級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)通過(guò)數(shù)據(jù)接口將上述檢測(cè)數(shù)據(jù)包讀入并進(jìn)行分析，請(qǐng)參見(jiàn)圖4，所述的在線開(kāi)關(guān)控制板O00)的電流輸入接口與磷酸鐵鋰電池組G01)的正極連接，在線開(kāi)關(guān)控制板(200) 的電流輸出接口與所述的直流繼電器(J)的輸入端連接，在線開(kāi)關(guān)控制板(200)的控制端與上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)的控制接口連接，直流繼電器(J)的輸出端經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載(403)連接，在線開(kāi)關(guān)控制板(200)經(jīng)直流母線在磷酸鐵鋰電池組G01)與通信基站負(fù)載(403)之間起到了控制連接通斷的作用，當(dāng)市電有電時(shí)，市電經(jīng)直流母線通過(guò)直流繼電器(J)再由在線開(kāi)關(guān)控制板(200)上的N溝道MOSFET管組(V)導(dǎo)通給電池充電， 當(dāng)市電掉電時(shí)，由在線開(kāi)關(guān)控制板(200)上的N溝道MOSFET管組(V)導(dǎo)通對(duì)電池放電，經(jīng)直流繼電器(J)經(jīng)直流母線向通信基站負(fù)載(40 供電。直到電池組電壓低于44V欠壓時(shí)， 斷開(kāi)系統(tǒng)直流接觸器。對(duì)磷酸鐵鋰電池組(401)進(jìn)行保護(hù)；所述的在線檢測(cè)均衡板(100)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)磷酸鐵鋰電池組001)的各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行合理均衡，其在對(duì)各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池，均衡的同時(shí)也對(duì)各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池均衡結(jié)果，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并紀(jì)錄相關(guān)的電壓等數(shù)據(jù)，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)，上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)根據(jù)在線檢測(cè)均衡板 (100)所述的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析后，通過(guò)控制接口對(duì)在線開(kāi)關(guān)控制板(200)發(fā)送相應(yīng)的系
5統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)。所述的在線檢測(cè)均衡板(100)至少2對(duì)以上的檢測(cè)接口，根據(jù)通常選用15節(jié)單體磷酸鐵鋰電池特例，采用大于15對(duì)的檢測(cè)接口，每一對(duì)在線檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組G01)中的一個(gè)單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，在線檢測(cè)均衡板(100)實(shí)時(shí)將磷酸鐵鋰電池組G01)中的各單體磷酸鐵鋰電池的檢測(cè)結(jié)果匯總后經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)，上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)可以根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池組 (401)的變化狀態(tài)，以及各單體磷酸鐵鋰電池的電壓、溫度等狀態(tài)，為維護(hù)電池系統(tǒng)提供了第一手信息。請(qǐng)參見(jiàn)圖4，所述的在線開(kāi)關(guān)控制板(200)包括N溝道MOSFET管組(V)、軟件保護(hù)控制O01)端口、硬件保護(hù)電路003)、光耦(202)和電源004)，其中硬件保護(hù)電路Q03) 中的電池分壓電路與磷酸鐵鋰電池組G01)的正極和電源地連接，可以對(duì)磷酸鐵鋰電池組 (401)的電壓進(jìn)行采樣，所述MOSFET管組(V)的S極與磷酸鐵鋰電池組001)的正極連接， 該MOSFET管組(V)的D極與所述的直流繼電器(J)通路連接，該MOSFET管組(V)的G極與光耦Q02)的第3腳連接，光耦Q02)的第2腳與硬件保護(hù)電路(20 連接，光耦O02) 的第1腳與軟件保護(hù)控制(201)端口連接，光耦(202)的第4腳與電源(204)連接；所述的N溝道MOSFET管組(V)連接在所述的磷酸鐵鋰電池組(401)經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載(40 之間，在此N溝道MOSFET管組(V)起到開(kāi)關(guān)的作用，其中， 硬件保護(hù)電路(203)貫通光耦Q02)的第2腳，起到磷酸鐵鋰電池組001)的過(guò)欠壓的保護(hù)作用，當(dāng)磷酸鐵鋰電池組G01)電壓超過(guò)59V或電壓低于38V時(shí)，硬件保護(hù)電路(203)切斷貫通光耦O02)的第2腳的電流，從而光耦(202)不導(dǎo)通N溝道MOSFET管組(V)使得電子開(kāi)關(guān)關(guān)閉，由上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)發(fā)送到軟件保護(hù)控制(201)端口的控制信號(hào)，貫通光耦 (202)的第1腳起到的是各個(gè)單體磷酸鐵鋰電池的過(guò)欠壓的保護(hù)作用，其中單節(jié)磷酸鐵鋰電池過(guò)壓保護(hù)為3. 85V，單節(jié)磷酸鐵鋰電池軟件欠壓保護(hù)為2. 6V，當(dāng)上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)監(jiān)測(cè)到任一單體磷酸鐵鋰電池出現(xiàn)過(guò)欠壓的情況時(shí)，發(fā)送到軟件保護(hù)控制O01)端口的控制信號(hào)，使得貫通光耦O02)的第1腳的電流切斷，從而光耦(202)不導(dǎo)通N溝道MOSFET管組(V)使得電子開(kāi)關(guān)關(guān)閉，在磷酸鐵鋰電池組G01)或任一單體磷酸鐵鋰電池出現(xiàn)過(guò)欠壓的情況都會(huì)使得光耦(202)不導(dǎo)通，從而N溝道MOSFET管組(V)的G極不被高壓驅(qū)動(dòng)，N溝道MOSFET管組(V)不導(dǎo)通，從而起到了保護(hù)磷酸鐵鋰電池組G01)的作用；由此磷酸鐵鋰電池組可以受到硬件及軟件的雙重保護(hù)，即第一級(jí)保護(hù)是由軟件控制實(shí)現(xiàn)，第二級(jí)是由硬件保護(hù)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，考慮到通信基站的供電特殊性。在市電正常時(shí)由市電向直流母線及通信基站負(fù)載(40 供電，如磷酸鐵鋰電池組G01)的電池電壓沒(méi)有過(guò)壓時(shí)，通過(guò)在線開(kāi)關(guān)控制板(200)發(fā)出高信號(hào)，把在線開(kāi)關(guān)控制板(200)的N溝道MOSFET管組(V)打開(kāi)給磷酸鐵鋰電池組(401)充電，圖1中的箭頭表明市電，流向磷酸鐵鋰電池組001)。請(qǐng)參見(jiàn)圖5，在磷酸鐵鋰電池組(401)沒(méi)有充滿時(shí)，充電開(kāi)關(guān)N溝道MOSFET管組 (V)處于打開(kāi)狀態(tài)，電流可通過(guò)N溝道MOSFET管組(V)內(nèi)部通道雙方向流動(dòng)，如市電掉電， 此時(shí)由磷酸鐵鋰電池組(401)通過(guò)N溝道MOSFET管組(V)繼續(xù)為通信基站負(fù)載(403)提供電流。直至電池電壓下降至44V，欠壓保護(hù)動(dòng)作斷開(kāi)系統(tǒng)直流接觸器(J)，圖5中的箭頭表明磷酸鐵鋰電池組(401)直流電，流向通信基站負(fù)載003)。[0032]當(dāng)磷酸鐵鋰電池組001)的電池充滿電時(shí)，在線開(kāi)關(guān)控制板O00)發(fā)出低信號(hào)N 溝道MOSFET管組(V)關(guān)斷充電，開(kāi)始做酸鐵鋰電池組G01)充滿的放電均衡，直到所有單體磷酸鐵鋰電池都充滿電。以保證每節(jié)電池容量一致。如在此期間發(fā)生市電掉電，由于基站設(shè)備電源不能間斷，直流母線會(huì)要求電池立即提供能量。請(qǐng)參見(jiàn)圖6，此時(shí)由于磷酸鐵鋰電池組001)處在電池電壓過(guò)高充電狀態(tài)，N溝道 MOSFET管組(V)還處于關(guān)斷狀態(tài)，會(huì)暫時(shí)由N溝道MOSFET管組(V)的內(nèi)部二極管提供電流，以保證通信基站的連續(xù)工作。圖6中的箭頭表明磷酸鐵鋰電池組(401)直流電，通過(guò)二極管流向通信基站負(fù)載(40 ，由于二極管存在0. 7V壓降功耗會(huì)比較大不能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。請(qǐng)參見(jiàn)圖6中D和S之間二極管為N溝道MOSFET管組(V)內(nèi)部寄生二極管，由于二極管的單向特性在N溝道MOSFET管組(V)關(guān)斷后電池電流還能經(jīng)過(guò)N溝道MOSFET管組 (V)內(nèi)部寄生二極管向外輸出。在市電掉電后，在線開(kāi)關(guān)控制板(200)會(huì)很快檢測(cè)到電池放電，馬上發(fā)出高信號(hào)使充電開(kāi)關(guān)N溝道MOSFET管組(V)處于打開(kāi)狀態(tài)，如圖5箭頭所示，磷酸鐵鋰電池組(401)直流電，經(jīng)N溝道MOSFET管組(V)流向通信基站負(fù)載(403)繼續(xù)為該負(fù)載供電。此時(shí)的N溝道MOSFET管組(V)在導(dǎo)通狀態(tài)，電流不再流經(jīng)N溝道MOSFET管組 (V)內(nèi)部寄生二極管，此時(shí)的功耗很小可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，從而實(shí)現(xiàn)采用N溝道MOSFET管組 (V)作為電子開(kāi)關(guān)的作用。所述的光耦為一可驅(qū)動(dòng)MOSFET管的耐大電流的光耦，該光耦選用為TLP250，其可提供最大1. 5A的電流流通，所述的N溝道MOSFET管組為至少兩只以上的N溝道MOSFET 管并聯(lián)而成，N溝道MOSFET管可選擇IRF4310作為開(kāi)關(guān)元件，通過(guò)光耦電路可驅(qū)動(dòng)多只 IRF43ION溝道MOSFET管構(gòu)成大電流直流電子開(kāi)關(guān)。由于單只Mosfet管通過(guò)電流能力有限，故采用多只Mosfet管并聯(lián)工作構(gòu)成直流電子開(kāi)關(guān)。同時(shí)利用Mosfet管的自體二極管形成自由放電通路，保證放電通路不受充電開(kāi)關(guān)其關(guān)斷電流的影響，同時(shí)由于Mosfet管在并聯(lián)應(yīng)用時(shí)有自動(dòng)均流的工作特性，因此在并聯(lián)使用中無(wú)需采取均流措施，通信基站所用電池組的額定電壓為48V，額定最大充、放電電流為200A，通過(guò)對(duì)IRF4310N溝道Mosfet管導(dǎo)通電阻的集合Σ RDS(0N) = 1/N · RDS_及各參數(shù)計(jì)算，可以得出選用20只IRF4310N溝道MOSFET管就可構(gòu)成通信基站所用電池組的大電流直流電子開(kāi)關(guān)。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改、變化和省略。例如，采用P溝道Mosfet管并聯(lián)的形式也可為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所闡述的目的，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，該裝置包括磷酸鐵鋰電池組G01)，通信基站負(fù)載003)，直流繼電器(J)，其特征在于所述裝置還包括在線檢測(cè)均衡板(100)、在線開(kāi)關(guān)控制板(200)和上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)，所述在線檢測(cè)均衡板 (100)的檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組G01)中的單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，在線檢測(cè)均衡板(100)的數(shù)據(jù)傳送接口與所述的上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)的數(shù)據(jù)接口連接，所述的在線開(kāi)關(guān)控制板O00)的電流輸入接口與磷酸鐵鋰電池組G01)的正極連接，在線開(kāi)關(guān)控制板O00)的電流輸出接口與所述的直流繼電器(J)的輸入端連接，直流繼電器(J)的輸出端經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載(40 連接，在線開(kāi)關(guān)控制板O00)的控制端與上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)的控制接口連接；所述的在線檢測(cè)均衡板(100)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)磷酸鐵鋰電池組001)的各個(gè)單體電池狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行合理均衡，同時(shí)將檢測(cè)結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)，上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)根據(jù)在線檢測(cè)均衡板(100)所述的檢測(cè)結(jié)果通過(guò)控制接口對(duì)在線開(kāi)關(guān)控制板(200)發(fā)送相應(yīng)的系統(tǒng)開(kāi)關(guān)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的在線檢測(cè)均衡板(100)包括至少2對(duì)以上的檢測(cè)接口，每一對(duì)在線檢測(cè)接口與磷酸鐵鋰電池組G01)中的一個(gè)單體磷酸鐵鋰電池的正負(fù)極連接，在線檢測(cè)均衡板(100)實(shí)時(shí)將磷酸鐵鋰電池組G01)中的各單體磷酸鐵鋰電池的檢測(cè)結(jié)果匯總后經(jīng)數(shù)據(jù)傳送接口傳送到上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)(300)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的在線開(kāi)關(guān)控制板(200)包括N溝道MOSFET管組(V)、軟件保護(hù)控制(201)端口、硬件保護(hù)電路003)、光耦(202)和電源004)，其中硬件保護(hù)電路Q03) 中的電池分壓電路與磷酸鐵鋰電池組G01)的正極和電源地連接，所述MOSFET管組(V)的 S極與磷酸鐵鋰電池組G01)的正極連接，該MOSFET管組(V)的D極與所述的直流繼電器(J)通路連接，該MOSFET管組(V)的G極與光耦Q02)的第3腳連接，光耦Q02)的第 2腳與硬件保護(hù)電路(20 連接，光耦O02)的第1腳與軟件保護(hù)控制(201)端口連接，光耦(202)的第4腳與電源(204)連接；所述的N溝道MOSFET管組(V)連接在所述的磷酸鐵鋰電池組G01)經(jīng)直流母線與所述的通信基站負(fù)載(40 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述的光耦(202)為一可驅(qū)動(dòng)MOSFET管的耐大電流的光耦，所述的N溝道MOSFET管組(V)為至少兩只以上的N溝道MOSFET管并聯(lián)而成。
專利摘要本實(shí)用新型一種通信基站中的磷酸鐵鋰電池組的在線監(jiān)控維護(hù)充電開(kāi)關(guān)裝置，該裝置包括磷酸鐵鋰電池組，通信基站負(fù)載，直流繼電器，所述裝置還包括在線檢測(cè)均衡板、在線開(kāi)關(guān)控制板和上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。將磷酸鐵鋰電池組的均衡，該電池組的整體過(guò)欠壓，以及該電池組中的各單節(jié)電池的過(guò)欠壓情況，進(jìn)行綜合分析處理，采用無(wú)損均衡技術(shù)和電子開(kāi)關(guān)方式進(jìn)行電池維護(hù)和充電控制。其中，采用了多只N溝道MOSFET管構(gòu)成大電流直流電子開(kāi)關(guān)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)市電有電時(shí)，電流經(jīng)直流母線通過(guò)直流繼電器和在線開(kāi)關(guān)控制板給電池組充電，當(dāng)市電掉電時(shí)電池組向通信基站負(fù)載供電的功能，同時(shí)在電池充滿電時(shí)切斷充電回路，采用硬件及軟件的雙重保護(hù)方式，解決了磷酸鐵鋰電池組在通信基站中的單節(jié)電池?fù)p害問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202260412SQ20112028226
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者楊家, 郭衡, 齊勝利 申請(qǐng)人:北京嘉捷恒信能源技術(shù)有限責(zé)任公司