一種通信用分立式鋰電池后備電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種通信用分立式鋰電池后備電源，包括電池組、連接在電池組一個充放電線路上的充放電電路和用于采集電池組信息的控制電路，控制電路與所述電池組集成在一個電池機箱內(nèi)，所述充放電電路集成在一個控制盒內(nèi)。本實用新型的優(yōu)點在于：BMS驅動單元為充、放電接觸器提供24V驅動電源，既可以降低BMS驅動單元的功耗，又能保障在電池組過放保護后仍可以驅動接觸器繼續(xù)工作?？刂破魍ㄟ^干接點對充、放電接觸器進行充放電控制，實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的總體充、放電保護，該控制方式簡單、有效?？刂齐娐放c充放電電路各自放置，便于安裝和維護，而且僅需更換充放電接觸器、分流器、二極管型號，即可滿足不同功率負載的需求，具備良好的負載兼容性。
【專利說明】一種通信用分立式鋰電池后備電源

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種通信用分立式鋰電池后備電源，屬于通信后備電源【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前在通信后備電源領域，10Ah以下電池組稱之為集成式電池組，它將鋰離子電池和電池管理系統(tǒng)集成在一個標準19英寸機箱內(nèi)。電池管理系統(tǒng)主要采用MOS器件集成而成，通常稱為保護板，其通斷的電流有限，一般最大持續(xù)電流不超過100A。針對大容量分立式電池組，在基站的使用過程中，充放電電流通常達到二三百安，若想通過這么大的電流，保護板需要并聯(lián)很多MOS管，這樣一方面造成保護板發(fā)熱問題無法解決，另一方面由于各并聯(lián)MOS管之間的差異，會造成各MOS通斷時間的不一致，極易造成保護板的損壞。同時現(xiàn)有采用多個小容量集成式電池組并聯(lián)以達到級聯(lián)擴容的目的，會存在模塊間的環(huán)流、電池間不一致性問題。因此，目前的鋰離子電池組和保護板一體化的設計形式，已不能滿足大容量基站的應用需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種通信用分立式鋰電池后備電源，用以解決目前的鋰離子電池組和保護板一體化的設計形式不能滿足大容量基站的應用需求的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括一種通信用分立式鋰電池后備電源，包括電池組、串接在電池組一個充放電線路上的充放電電路和用于采集電池組信息的控制電路。
[0005]充放電電路包括串接在充放電線路上的充電接觸器、放電接觸器、分流器、第一二極管、第二二極管和BMS驅動單元，充電接觸器反向并聯(lián)第一二極管，放電接觸器反向并聯(lián)第二二極管，BMS驅動單元分別控制連接充電接觸器和放電接觸器。
[0006]控制電路包括一個控制器和與該控制器連接的電壓、溫度采集模塊和電流采集模塊，BMS驅動單元連接控制器，電壓、溫度采集模塊連接電池組，電流采集模塊連接分流器。
[0007]控制電路與所述電池組集成在一個電池機箱內(nèi)，充放電電路集成在一個控制盒內(nèi)。
[0008]控制電路還包括均衡模塊和用于為控制器供電的電源供應模塊，電壓、溫度采集模塊還通過均衡模塊連接電池組，電源供應模塊連接電池組。
[0009]控制電路還包括與控制器連接的存儲模塊、撥碼地址模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、聲音告警模塊和運行、故障、容量指示模塊。
[0010]電源還包括與控制器連接的顯示屏，顯示屏也設置在所述控制盒內(nèi)。
[0011]本實用新型的優(yōu)點在于:控制電路與電池組直接集成在一個電池機箱內(nèi)，直接采集電池組的電壓、溫度、電流等信息；BMS驅動單元、分流器、接觸器、二極管和顯示屏集成在一個控制盒內(nèi)，便于安裝和維護。僅需更換充放電接觸器、分流器、二極管型號，即可滿足不同功率負載的應用需求，具備良好的負載兼容性。
[0012]BMS驅動單元為充電接觸器、放電接觸器提供24V驅動電源，既可以降低BMS驅動單元的功耗，又能保障在電池組過放保護后仍可以驅動接觸器繼續(xù)工作。
[0013]控制器通過干接點對充電接觸器、放電接觸器進行充放電控制，實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的總體充、放電保護，該種控制方式簡單、有效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施方式結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0016]一種通信用分立式鋰電池后備電源，包括電池組、串接在電池組一個充放電線路上的充放電電路和用于采集電池組信息的控制電路；充放電電路包括串接在充放電線路上的充電接觸器、放電接觸器、分流器、第一二極管、第二二極管和BMS驅動單元，充電接觸器反向并聯(lián)第一二極管，放電接觸器反向并聯(lián)第二二極管，BMS驅動單元分別控制連接充電接觸器和放電接觸器；控制電路包括一個控制器和與該控制器連接的電壓、溫度采集模塊和電流采集模塊，BMS驅動單元連接控制器，電壓、溫度采集模塊連接電池組，電流采集模塊連接分流器；控制電路與電池組集成在一個電池機箱內(nèi)，充放電電路集成在一個控制盒內(nèi)。
[0017]基于以上技術方案，結合附圖，給出以下一個【具體實施方式】。
[0018]本實用新型的結構示意圖如圖1所示，該電源包括15串或16串大容量鋰電池組、充放電電路和控制電路。充放電電路串接在該電池組一個充放電線路上，控制電路用于采集電池組信息。
[0019]充放電電路包括串接在一條充放電線路上(正負極線路都可，如圖1所示為電源負極線路上)的充電接觸器、放電接觸器和分流器，充電接觸器反向并聯(lián)一個二極管，放電接觸器反向并聯(lián)另一個二極管。當鋰電池組發(fā)生過充情況時，BMS驅動單元控制充電接觸器斷開，放電接觸器與充電接觸器并聯(lián)的二極管形成一個放電回路；當鋰電池組發(fā)生過放時，充電接觸器與放電接觸器并聯(lián)的二極管形成一個充電通路。BMS驅動單元分別控制連接充電接觸器和放電接觸器，為充電接觸器、放電接觸器提供24V驅動電源，以及用以控制充放電接觸器的通斷，實現(xiàn)整個電源系統(tǒng)的總體充、放電保護。
[0020]控制電路包括一個控制器，可以是單片機，也可以是其他類型的控制器，這里以單片機為例，和與該單片機連接的電壓、溫度采集模塊、電流采集模塊、均衡模塊、電源供應模塊、存儲模塊、撥碼地址模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、聲音告警模塊和運行、故障、容量指示模塊。
[0021]單片機通過干接點I和干接點2連接BMS驅動單元，用以控制BMS驅動單元的工作狀態(tài)；電壓、溫度采集模塊一路直接連接電池組，用以實時采集電池組電壓和溫度信息，另一路通過均衡模塊連接電池組，用以提供充電過程中的電壓均衡功能；單片機通過電流采集模塊連接分流器，用以采集電池組充放電電流；電源供應模塊的兩端分別連接單片機和電池組，用于為單片機提供電能。RS232及RS485通信接口，用以實現(xiàn)該電源系統(tǒng)的級聯(lián)擴容。為了實時顯示電池組的狀況信息，單片機還連接一個顯示屏。
[0022]控制電路與大容量鋰離子電池組集成在一個電池機箱內(nèi)，負責實時采集電池組的電壓、溫度，還可提供充電過程中的電壓均衡功能。BMS驅動單元、充電接觸器、放電接觸器、兩個二極管、分流器、顯示屏統(tǒng)一集成在一個2U控制盒內(nèi)。通過對控制電路和充放電電路的各自放置，使結構緊湊、集成度高，便于安裝和維護。而且，僅需更換2U控制盒內(nèi)的充放電接觸器、二極管及分流器的型號，即可實現(xiàn)不同容量電池組的充放電保護。同時單片機通過干接點連接BMS驅動單元，進而對充放電接觸器進行控制，及時有效的對鋰電池組進行充放電保護，其控制方式簡單、有效。從而保證了整個大容量分立式鋰離子后備電源系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠，可廣泛作為大容量通信基站的后備電源使用。
[0023]以上給出了具體的實施方式，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。本實用新型的基本思路在于上述基本方案，對本領域普通技術人員而言，根據(jù)本實用新型的教導，設計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種通信用分立式鋰電池后備電源，其特征在于，所述電源包括電池組、串接在電池組一個充放電線路上的充放電電路和用于采集電池組信息的控制電路； 所述充放電電路包括串接在所述充放電線路上的充電接觸器、放電接觸器、分流器、第一二極管、第二二極管和BMS驅動單元，充電接觸器反向并聯(lián)第一二極管，放電接觸器反向并聯(lián)第二二極管，BMS驅動單元分別控制連接充電接觸器和放電接觸器； 所述控制電路包括一個控制器和與該控制器連接的電壓、溫度采集模塊和電流采集模塊，BMS驅動單元連接控制器，電壓、溫度采集模塊連接電池組，電流采集模塊連接分流器； 所述控制電路與所述電池組集成在一個電池機箱內(nèi)，所述充放電電路集成在一個控制盒內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的通信用分立式鋰電池后備電源，其特征在于，所述控制電路還包括均衡模塊和用于為所述控制器供電的電源供應模塊，所述電壓、溫度采集模塊還通過均衡模塊連接電池組，所述電源供應模塊連接所述電池組。
3.根據(jù)權利要求2所述的通信用分立式鋰電池后備電源，其特征在于，所述控制電路還包括與所述控制器連接的存儲模塊、撥碼地址模塊、RS485通信模塊、RS232通信模塊、聲音告警模塊和運行、故障、容量指示模塊。
4.根據(jù)權利要求3所述的通信用分立式鋰電池后備電源，其特征在于，所述電源還包括與控制器連接的顯示屏，所述顯示屏也設置在所述控制盒內(nèi)。
【文檔編號】H02J7/00GK204179729SQ201420718892
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權日:2014年11月25日
【發(fā)明者】談作偉, 張瑞, 劉祖凡, 王騰, 田曉輝 申請人:中航鋰電（洛陽）有限公司