專利名稱：一種后備電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電池保護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有保護(hù)電路的電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在信息化時(shí)代，電信、金融等行業(yè)所用的許多電器設(shè)備均不允許電カ供應(yīng)中斷的情況發(fā)生，為了保證在動(dòng)カ電突然掉電時(shí)仍然能使正在工作的設(shè)備保持較長(zhǎng)時(shí)間的電力供應(yīng)順暢，業(yè)界通常用二次電池作為系統(tǒng)的后備電源系統(tǒng)，配置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間或“長(zhǎng)延吋”的后備電源來(lái)保證系統(tǒng)的正常使用。以前用作后備電源的鉛酸電池存在體積龐大，不便于搬運(yùn)的不利之處外，還因?yàn)榄h(huán)境污染大和成本優(yōu)勢(shì)不斷縮小，已經(jīng)逐步被環(huán)境友好型的鋰離子電池或動(dòng)カ電池替代， 所以現(xiàn)在一般采用鋰離子電池或動(dòng)カ電池作為后備電源。鋰離子電池或動(dòng)カ電池具有體積小，容量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)，便于攜運(yùn)，綠色環(huán)保等突出優(yōu)點(diǎn)，正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而，在對(duì)鋰離子電池或動(dòng)カ電池進(jìn)行充電時(shí)，如果電池不加充電保護(hù)，將可能發(fā)生過(guò)充電情況，導(dǎo)致電池內(nèi)壓升高，可能發(fā)生電池發(fā)鼓、漏液等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致電池爆炸或者著火，危及人生安全；在鋰離子電池或動(dòng)カ電池對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電時(shí)，如果電池不加放電保護(hù)，電池的放電電壓將低于電池的下限值,甚至放電至零伏電壓,發(fā)生過(guò)放電情況，令電池的容量特性劣化，從而導(dǎo)致放電時(shí)間越來(lái)越短，縮短電池的使用壽命。電池保護(hù)電路正是為了避免上述的電池過(guò)充電或過(guò)放電情況的發(fā)生，提高電池的使用壽命和安全性能。一般的，單個(gè)電池用單節(jié)保護(hù)芯片進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)多個(gè)電池串聯(lián)使用時(shí)，需要同等數(shù)目的保護(hù)芯片進(jìn)行保護(hù)，一方面成本過(guò)高，另ー方面擴(kuò)展元件過(guò)多，外圍電路連接過(guò)于復(fù)雜，影響系統(tǒng)集成，可拓展性較差。傳統(tǒng)的保護(hù)方案還包括單片機(jī)控制方案，優(yōu)點(diǎn)在于控制靈活，缺點(diǎn)在于設(shè)計(jì)難度大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中多串電池保護(hù)電路設(shè)計(jì)難度大，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，成本高，外圍電路連接復(fù)雜，可拓展性差等技術(shù)問(wèn)題，提供一種保護(hù)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)単，開(kāi)發(fā)周期短，成本低，電路簡(jiǎn)單，拓展性較好的后備電源系統(tǒng)?！N后備電源系統(tǒng)，包括電池模塊、電池管理單兀、中控系統(tǒng)以及負(fù)載或充電裝置，所述電池模塊為負(fù)載提供電カ供應(yīng)，所述充電裝置對(duì)電池模塊進(jìn)行充電，所述電池管理単元用于采集電池模塊的采樣信號(hào)，并通過(guò)邏輯判斷，輸出指示信號(hào)至中控系統(tǒng)，所述中控系統(tǒng)根據(jù)電池管理単元傳遞的指示信號(hào)，控制負(fù)載或充電裝置的通斷。其中，所述電池管理単元包括采樣模塊、保護(hù)芯片組、至少ー個(gè)信號(hào)隔離傳輸模塊以及第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子和第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子，所述采樣模塊用于采集電池模塊的采樣信號(hào)，所述保護(hù)芯片組接收來(lái)自采樣模塊的采樣信號(hào)，并傳送給信號(hào)隔離傳輸模塊，所述第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子接收信號(hào)隔離傳輸模塊輸出的指示信號(hào)，并通過(guò)第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子傳送至中控系統(tǒng)。[0008]進(jìn)ー步，上述保護(hù)芯片組包括首保護(hù)芯片、中間保護(hù)芯片以及尾保護(hù)芯片，所述首保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，并且輸出信號(hào)至下一保護(hù)芯片；所述中間保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，接收上一保護(hù)芯片的輸出信號(hào)，并且輸出信號(hào)至下一保護(hù)芯片；所述尾保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，并接收上一保護(hù)芯片的輸出信號(hào)，其輸出端通過(guò)信號(hào)隔離傳輸模塊與第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子的輸入端相連接。優(yōu)選地，所述采樣信號(hào)為電壓信號(hào)、溫度信號(hào)或電流信號(hào)的ー種或幾種。進(jìn)ー步，所述采樣模塊包括電壓采樣模塊、溫度采樣模塊或電流采樣模塊的ー種或幾種，所述電壓采樣模塊用于采集電池模塊的電壓信號(hào)，所述溫度采樣模塊用于采集電池模塊的溫度信號(hào)，所述電流采樣模塊用于采集電池模塊的電流信號(hào)。 進(jìn)一歩，所述采樣模塊還包括電壓采樣接ロ、溫度采樣接ロ或電流采樣接ロ的一種或幾種；電壓采樣模塊采集到的電壓信號(hào)通過(guò)所述電壓采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組，溫度采樣模塊采集到的溫度信號(hào)通過(guò)所述溫度采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組，電流采樣模塊采集到的電流信號(hào)通過(guò)所述電流采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組。優(yōu)選地，所述后備電源系統(tǒng)還包括保險(xiǎn)絲，所述保險(xiǎn)絲串聯(lián)在電池模塊與負(fù)載或充電裝置形成的回路上。優(yōu)選地，所述后備電源系統(tǒng)還包括一個(gè)正極端子和一個(gè)負(fù)極端子，所述正極端子串聯(lián)在電池模塊的正極與負(fù)載或充電裝置之間，所述負(fù)極端子串聯(lián)在電池模塊的負(fù)極與負(fù)載或充電裝置之間。優(yōu)選地，所述信號(hào)隔離傳輸模塊包括過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊和/或放電信號(hào)隔離模塊。采用本實(shí)用新型提出的后備電源，其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，開(kāi)發(fā)周期短，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊之間的級(jí)聯(lián)，提高了拓展性能，特別適合應(yīng)用于通信電池。

圖I是本實(shí)用新型提供的后備電源系統(tǒng)總體框圖。圖2是電池管理單元電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)施例提供了ー種后備電池系統(tǒng)，如圖I所示，包括電池模塊I、電池管理單元
2、中控系統(tǒng)3、負(fù)載4、正極端子5、負(fù)極端子6以及保險(xiǎn)絲7。電池模塊I為整個(gè)電源系統(tǒng)提供電カ供應(yīng)；電池管理単元2對(duì)電池模塊I進(jìn)行采樣，獲得采樣信號(hào)并進(jìn)行邏輯判斷，將結(jié)果輸出至中控系統(tǒng)3 ;中控系統(tǒng)3根據(jù)電池管理単元2傳遞的指示信號(hào)，控制負(fù)載4的通斷；正極端子5與負(fù)極端子6將電池模塊I提供的電能輸出到負(fù)載4 ;保險(xiǎn)絲7為電源系統(tǒng)提供安全保障；本實(shí)施例中使用的是負(fù)載4，如果電源系統(tǒng)處于充電的狀態(tài)，負(fù)載4也可以更換為充電裝置。如圖I和圖2所示在本實(shí)施例中，電池模塊I由4個(gè)4串電池包If 14組成，在不同的電路設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)不同的要求，對(duì)電池包的個(gè)數(shù)以及電池包中單體電池的個(gè)數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。上述電池管理単元2包括采樣模塊21、保護(hù)芯片組22、第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231、第ニ信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232、過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241以及過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242。采樣模塊21包括電壓米樣模塊(未不出)、溫度米樣模塊(未不出)、電流米樣模塊211、電壓米樣接ロ 212、溫度采樣接ロ 213以及電流采樣接ロ 214，采樣模塊21主要用于對(duì)電池模塊I的相關(guān)信號(hào)進(jìn)行采集，然后經(jīng)采樣接ロ將采集到的信號(hào)傳送至保護(hù)芯片組22。本實(shí)施例中，保護(hù)芯片組22包括4節(jié)保護(hù)芯片275，也就是首保護(hù)芯片；4節(jié)保護(hù)芯片276和4節(jié)保護(hù)芯片277，即為中間保護(hù)芯片；4節(jié)保護(hù)芯片278，即為尾保護(hù)芯片。保 護(hù)芯片組22完成對(duì)采樣信號(hào)的檢測(cè)，并輸出相關(guān)信號(hào)至過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241以及過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242。具體電路連接，如圖I和圖2所示4串電池包11的正極端110與保險(xiǎn)絲7的一端71連接，4串電池包11的負(fù)極端111與4串電池包12的正極端120連接，4串電池包11的電壓信號(hào)端112與電壓采樣接ロ212的輸入端212_IN連接，4串電池包11的溫度信號(hào)端113與溫度采樣接ロ 213的輸入端213_IN 連接。4串電池包12的正極端120與4串電池包11的負(fù)極端111連接，4串電池包12的負(fù)極端121與4串電池包13的正極端130連接，4串電池包12的電壓信號(hào)端122與電壓采樣接ロ 212的輸入端212_IN連接，4串電池包12的溫度信號(hào)端123與溫度采樣接ロ 213的輸入端213_IN連接。4串電池包13的正極端130與4串電池包12的負(fù)極端121連接，4串電池包13的負(fù)極端131與4串電池包14的正極端140連接，4串電池包13的電壓信號(hào)端132與電壓采樣接ロ 212的輸入端212_IN連接，4串電池包13的溫度信號(hào)端133與溫度采樣接ロ 213的輸入端213_IN連接。4串電池包14的正極端140與4串電池包13的負(fù)極131連接，4串電池包14的負(fù)極端141與電流米樣模塊211的一端81連接,4串電池包14的電壓信號(hào)端142與電壓采樣接ロ 212的輸入端212_IN連接，4串電池包14的溫度信號(hào)端143與溫度采樣接ロ 213的輸入端213_IN連接。保險(xiǎn)絲7的一端71與4串電池包11的正極端110連接，保險(xiǎn)絲7的另一端72與正極端子5的一端51連接；正極端子的另一端52與負(fù)載4的正極端101連接。電流采樣模塊211的一端81與4串電池包14的負(fù)極端141連接，電流采樣模塊211的另一端82與負(fù)極端子6的一端61連接，電流米樣模塊211的信號(hào)端83與電流米樣接ロ 214的輸入端214_IN連接。負(fù)極端子6的一端61與電流米樣模塊211的一端82連接,另一端62與負(fù)載4的負(fù)極端102連接。電壓采樣接ロ 212的輸出端212_0UT分別將電壓信號(hào)傳遞至4節(jié)保護(hù)芯片275、276、277和278，溫度采樣接ロ 213的輸出端213_0UT分別將溫度信號(hào)傳遞至4節(jié)保護(hù)芯片275、276、277以及278，電流采樣接ロ的輸出端214_0UT將溫度信號(hào)傳遞至4節(jié)保護(hù)芯片278。4節(jié)保護(hù)芯片275的過(guò)充信號(hào)輸出端COP與4節(jié)保護(hù)芯片276的充電控制端CTLC連接，4節(jié)保護(hù)芯片275的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP與4節(jié)保護(hù)芯片276的放電控制端CTLD連接；4節(jié)保護(hù)芯片276的過(guò)充信號(hào)輸出端COP與4節(jié)保護(hù)芯片277的充電控制端CTLC連接，4節(jié)保護(hù)芯片276的放電信號(hào)輸出端DOP與4節(jié)保護(hù)芯片277的放電控制端CTLD連接；4節(jié)保護(hù)芯片277的充電信號(hào)輸出端COP與4節(jié)保護(hù)芯片278的充電控制端CTLC連接，4節(jié)保護(hù)芯片277的放電信號(hào)輸出端DOP與4節(jié)保護(hù)芯片278的放電控制端CTLD連接；4節(jié)保護(hù)芯片278的充電信號(hào)輸出端COP與過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸入端INl連接，4節(jié)保護(hù)芯片278的放電信號(hào)輸出端DOP與過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2連接。過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸出端OUTl與第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN1連接,過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸出端0UT2與第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN連接。 第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT1與第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN1連接，第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT2與第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN2連接。第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT1與中控系統(tǒng)的輸入端301連接，第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT2與中控系統(tǒng)的輸入端303連接。中控系統(tǒng)的充電控制信號(hào)輸出端302與負(fù)載4的輸入端103連接，中控系統(tǒng)的放電控制信號(hào)輸出端304與負(fù)載4的輸入端104連接。本實(shí)施例電源系統(tǒng)的工作原理，如圖I和圖2所示4個(gè)4串電池包11 14串聯(lián)成16串電池組，4個(gè)4節(jié)保護(hù)IC(g卩，4節(jié)保護(hù)芯片)275 278通過(guò)電壓采樣接ロ 212和溫度采樣接ロ 213分別采樣4個(gè)4串電池包11 14的單節(jié)電池電壓和4個(gè)4串電池包11 14的溫度，4節(jié)保護(hù)IC 278通過(guò)電流采樣接ロ 214采樣回路電流。當(dāng)負(fù)載4為充電裝置時(shí)，中控系統(tǒng)3控制充電裝置對(duì)16串電池組充電。在充電過(guò)程中，若4串電池包11的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包11溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 275的充電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC276的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包12的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 276的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包12溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 276的充電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 276的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC277的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包13的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 277的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包13溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 277的充電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 277的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC278的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包14的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 278的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包14溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 278的充電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 278的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸入端INl和過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2 ;過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸出端OUTl和過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸出端0UT2也為高電平，輸入至第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN1和231_IN2 ;第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT1和231_0UT2也為高電平，輸入至第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN1和232_IN2 ;第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT1和232_0UT2也為高電平，輸入至中控系統(tǒng)3的充電告警信號(hào)接收端301和放電告警信號(hào)接收端303 ;中控系統(tǒng)3沒(méi)有接收到過(guò)充告警指示和過(guò)放告警指示，控制充電裝置繼續(xù)對(duì)16串電池組充電。若4串電池包11中4節(jié)電池中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到4節(jié)保護(hù)IC275的過(guò)充電保護(hù)電壓或4串電池包11溫度達(dá)到充電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC275的過(guò)充信號(hào)輸出端COP翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC276的充電控制端CTLC ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC276的過(guò)充信號(hào)輸出端COP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC277的充電控制端CTLC ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC277的過(guò)充信號(hào)輸出端COP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至下級(jí) 4節(jié)保護(hù)IC278的充電控制端CTLC ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC278的過(guò)充信號(hào)輸出端COP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸入端INl。同理，當(dāng)4串電池包12 14中任意ー節(jié)電池電壓達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓或4串電池包12 14溫度達(dá)到充電溫度保護(hù)設(shè)定值吋，則對(duì)應(yīng)的4節(jié)保護(hù)IC的過(guò)充信號(hào)輸出端COP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)所述充電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入至過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸入端IN1，實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)4節(jié)保護(hù)IC充電控制的級(jí)聯(lián)；過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸出端OUTl隨之翻轉(zhuǎn)為低電平,輸入至第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN1 ;第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT1也隨之翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN1 ;第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT1也隨之翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至中控系統(tǒng)3的充電告警信號(hào)接收端301 ;中控系統(tǒng)3接收到充電告警指示，輸出充電控制開(kāi)關(guān)信號(hào)302到充電器的控制端103，降低充電器的充電電壓或者切斷充電回路，防止電池過(guò)充或者充電安全隱患。當(dāng)充電裝置更換成負(fù)載時(shí)時(shí)，中控系統(tǒng)3控制16串電池組對(duì)負(fù)載放電。在放電過(guò)程中，若4串電池包11的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包11溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 275的放電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC276的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包12的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 276的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包12溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 276的放電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 276的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC277的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包13的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 277的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包13溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 277的放電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 277的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平，分別輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC278的充電控制端CTLC和放電控制端CTLD ;若4串電池包14的4節(jié)電池電壓均處于4節(jié)保護(hù)IC 278的過(guò)放電保護(hù)電壓和過(guò)充電保護(hù)電壓之間，且4串電池包14溫度小于4節(jié)保護(hù)IC 278的放電溫度保護(hù)設(shè)定值和放電回路電流檢測(cè)值小于4節(jié)保護(hù)IC 278的放電過(guò)流保護(hù)值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 278的過(guò)充信號(hào)輸出端COP和過(guò)放信號(hào)輸出端DOP電壓為高電平,分別輸入至過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸入端INl和過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2 ;過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊241的輸出端OUTl和過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸出端0UT2也為高電平,輸入至第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN1和231_IN2 ;第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT1和231_0UT2也為高電平，輸入至第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN1和232_IN2 ;第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT1和232_0UT2也為高電平，輸入至中控系統(tǒng)3的充電告警信號(hào)接收端301和放電告警信號(hào)接收端303 ;中控系統(tǒng)3沒(méi)有接收到過(guò)充告警指示和過(guò)放告警指示，控制16串電池組繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電。若4串電池包11中4節(jié)電池中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)放電保護(hù)電壓或4串電池包11溫度達(dá)到放電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則4節(jié)保護(hù)IC 275的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 276的放電控制端CTLD ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 276的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 277的放電控制端CTLD ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 277的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 278的放電控制端CTLD ;此時(shí)下級(jí)4節(jié)保護(hù)IC 278的過(guò)放信號(hào)輸出 端DOP被強(qiáng)制輸出低電平，輸入至過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2。同理，當(dāng)4串電池包12 14中任意一節(jié)電池電壓達(dá)到過(guò)放電保護(hù)電壓或4串電池包12 14溫度達(dá)到放電溫度保護(hù)設(shè)定值時(shí)，則對(duì)應(yīng)的4節(jié)保護(hù)IC的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP翻轉(zhuǎn)為低電平，并通過(guò)所述放電控制級(jí)聯(lián)方式，最后輸入至過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2，實(shí)現(xiàn)了 4個(gè)4節(jié)保護(hù)IC放電控制的級(jí)聯(lián)。若放電回路電流檢測(cè)值達(dá)到4節(jié)保護(hù)IC 278的放電過(guò)流保護(hù)值時(shí)，4節(jié)保護(hù)IC278的過(guò)放信號(hào)輸出端DOP被強(qiáng)制輸出低電平,輸入至過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸入端IN2。過(guò)放信號(hào)隔離傳輸模塊242的輸出端0UT2隨之翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸入端231_IN1 ;第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子231的輸出端231_0UT1也隨之翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸入端232_IN1 ;第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子232的輸出端232_0UT1也隨之翻轉(zhuǎn)為低電平，輸入至中控系統(tǒng)3的放電告警信號(hào)接收端303 ;中控系統(tǒng)3接收到放電告警指示，輸出放電控制開(kāi)關(guān)信號(hào)304到負(fù)載的控制端104，關(guān)閉負(fù)載，切斷放電回路，防止電池過(guò)放或者放電安全隱患。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(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1.一種后備電源系統(tǒng)，包括電池模塊、電池管理単元、中控系統(tǒng)以及負(fù)載或充電裝置，所述電池模塊為負(fù)載提供電カ供應(yīng)，所述充電裝置對(duì)電池模塊進(jìn)行充電，所述電池管理單元用于采集電池模塊的采樣信號(hào)，并通過(guò)邏輯判斷，輸出指示信號(hào)至中控系統(tǒng)，所述中控系統(tǒng)根據(jù)電池管理単元傳遞的指示信號(hào)，控制負(fù)載或充電裝置的通斷；其特征在于 所述電池管理単元包括采樣模塊、保護(hù)芯片組、至少ー個(gè)信號(hào)隔離傳輸模塊以及第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子和第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子，所述采樣模塊用于采集電池模塊的采樣信號(hào)，所述保護(hù)芯片組接收來(lái)自采樣模塊的采樣信號(hào)，并傳送給信號(hào)隔離傳輸模塊，所述第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子接收信號(hào)隔離傳輸模塊輸出的指示信號(hào)，并通過(guò)第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子傳遞至中控系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述保護(hù)芯片組包括首保護(hù)芯片、中間保護(hù)芯片以及尾保護(hù)芯片，所述首保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，并且輸出信號(hào)至下一保護(hù)芯片；所述中間保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，接收上一保護(hù)芯片的輸出信號(hào)，并且輸出信號(hào)至下一保護(hù)芯片；所述尾保護(hù)芯片接收從與之對(duì)應(yīng)的多串電池包采集到的采樣信號(hào)，并接收上一保護(hù)芯片的輸出信號(hào)，其輸出端通過(guò)信號(hào)隔離傳輸模塊與第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子的輸入端相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述采樣信號(hào)為電壓信號(hào)、溫度信號(hào)或電流信號(hào)的ー種或幾種。
4.如權(quán)利要求3所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述采樣模塊包括電壓采樣模塊、溫度采樣模塊或電流采樣模塊的ー種或幾種，所述電壓采樣模塊用于采集電池模塊的電壓信號(hào)，所述溫度采樣模塊用于采集電池模塊的溫度信號(hào)，所述電流采樣模塊用于采集電池模塊的電流信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述采樣模塊還包括電壓采樣接ロ、溫度采樣接ロ或電流采樣接ロ的ー種或幾種；電壓采樣模塊采集到的電壓信號(hào)通過(guò)所述電壓采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組，溫度采樣模塊采集到的溫度信號(hào)通過(guò)所述溫度采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組，電流采樣模塊采集到的電流信號(hào)通過(guò)所述電流采樣接ロ傳送至保護(hù)芯片組。
6.如權(quán)利要求I至5任意一項(xiàng)所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述后備電源系統(tǒng)還包括保險(xiǎn)絲，所述保險(xiǎn)絲串聯(lián)在電池模塊與負(fù)載或充電裝置形成的回路上。
7.如權(quán)利要求I或2所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述后備電源系統(tǒng)還包括一個(gè)正極端子和一個(gè)負(fù)極端子，所述正極端子串聯(lián)在電池模塊的正極與負(fù)載或充電裝置之間，所述負(fù)極端子串聯(lián)在電池模塊的負(fù)極與負(fù)載或充電裝置之間。
8.如權(quán)利要求I或2所述的后備電源系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)隔離傳輸模塊包括過(guò)充信號(hào)隔離傳輸模塊和/或放電信號(hào)隔離模塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種后備電源系統(tǒng)，包括電池模塊、電池管理單元、中控系統(tǒng)以及負(fù)載或充電裝置，其中，電池模塊為負(fù)載提供電力供應(yīng)，充電裝置對(duì)電池模塊進(jìn)行充電，電池管理單元用于采集電池模塊的采樣信號(hào)，并通過(guò)邏輯判斷，輸出指示信號(hào)至中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)根據(jù)指示信號(hào)，控制負(fù)載或者充電裝置的通斷。上述電池管理單元包括采樣模塊、保護(hù)芯片組、至少一個(gè)信號(hào)隔離傳輸模塊以及第一信號(hào)級(jí)聯(lián)端子和第二信號(hào)級(jí)聯(lián)端子。本實(shí)用新型提供的后備電源，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)容易，開(kāi)發(fā)周期短，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)模塊之間的級(jí)聯(lián)，提高的拓展性能。
文檔編號(hào)H02J9/00GK202435118SQ20112051280
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者代祥軍, 李明星, 譚旭 申請(qǐng)人:深圳市比亞迪鋰電池有限公司