一種智能管理電池的ups系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前大部分UPS使用鉛酸電池，UPS基本是通過鉛酸電池組總電壓、充放電電流等參數(shù)對整個電池組進(jìn)行智能管理，很少通過單體電池電壓、溫度等參數(shù)對電池組實現(xiàn)智能管理，所以也無法獲得電池單元的電壓、溫度等數(shù)據(jù)。在UPS系統(tǒng)故障中，70%的故障是由于蓄電池組故障造成的，因此需要提高對蓄電池組的智能化管理的可靠性和可維護(hù)性。
[0003]磷酸鐵鋰電池相比鉛酸電池，具有超長壽命、使用安全、可隨充隨用、體積小、重量輕、綠色環(huán)保等優(yōu)點。在多節(jié)電池串聯(lián)使用的情況下，基于每節(jié)單體鋰電池的內(nèi)部特性的不一致，會影響整個系統(tǒng)的供電能力，一節(jié)單體電池性能發(fā)生變化的話，比如出現(xiàn)電壓過充、電壓過放、充放電電流過大甚至是短路等現(xiàn)象，會影響整組電池的性能，導(dǎo)致整組電池使用壽命縮短或者損害，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生著火、爆炸等危險事件。為使鋰電池組能夠最大程度地發(fā)揮其優(yōu)越性能、保證其使用的安全性以及延長使用壽命，人們研宄設(shè)計了電池管理系統(tǒng)。
[0004]因此，為使一體化UPS后備電源解決方案更加完善，同時為進(jìn)一步提高磷酸鐵鋰電池組系統(tǒng)與UPS之間的兼容性，本實用新型提出了一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，大大提高了 UPS系統(tǒng)的可靠等級，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)包括UPS主機(jī)和連接USP主機(jī)的多個電池組，其特征在于，還包括多個電池組管理控制裝置，每個電池組管理控制裝置均包括單體電池管理控制器、電池組中央控制器和供電電源電路，所述單體電池管理控制器為多個，分別對應(yīng)連接電池組中的一個單體電池，所述電池組中央控制器設(shè)有第一通信接口、第二通信接口、電源接口和用于發(fā)送充放電控制指令的干接點接口，所述第一通信接口連接單體電池管理控制器，所述第二通信接口和干接點接口分別連接UPS主機(jī)，所述電源接口連接供電電源電路，所述供電電源電路連接UPS主機(jī)。
[0008]所述UPS主機(jī)包括主控器、充電器、放電電路、以及依次連接的浪涌吸收器、濾波器、整流器、逆變器和轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述浪涌吸收器連接市電供電端，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)分別連接負(fù)載端和供電電源電路，所述整流器連接充電器，所述放電電路連接逆變器，所述主控器分別連接第二通信接口和干接點接口，所述充電器和放電電路分別連接電池組和主控器。
[0009]所述主控器連接有顯示屏和打印機(jī)。
[0010]所述干接點接口包括用于發(fā)送充電控制指令的第一干接點接口和用于發(fā)送放電控制指令的第二干接點接口，多個第二干接點接口串聯(lián)后連接UPS主機(jī)。
[0011]所述第二通信接口通過RS485總線連接UPS主機(jī)。
[0012]所述電池組和電池組管理控制裝置均為兩個。
[0013]所述電池組為磷酸鐵鋰電池組。
[0014]所述供電電源電路為整流降壓電路。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型配置單獨(dú)的電池組管理控制裝置作為電池管理系統(tǒng)(BMS)，對鋰電池組進(jìn)行管理，電池組管理控制裝置主要用于檢測電池的電壓、溫度，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算及故障判斷等，再將相應(yīng)的充放電控制指令通過RS485總線及干接點信號上報給UPS主機(jī)，由UPS主機(jī)進(jìn)行充放電控制，具有以下優(yōu)點:
[0016]I)本實用新型由于采用了單獨(dú)的電池組管理控制裝置作為BMS，對電池組進(jìn)行管理，所以可以方便的檢測出各個電池單元的最大最小電壓及溫度，并且根據(jù)這些參數(shù)向UPS發(fā)送禁止或允許充放電等指令狀態(tài)及故障信息，進(jìn)一步提高磷酸鐵鋰電池組系統(tǒng)與UPS之間的兼容性，UPS綜合各種邏輯實現(xiàn)對電池組的智能管理。
[0017]2)本實用新型提供干接點接口的輸出作為通信備份，包括三路的干接點輸出，其中，兩路用于正負(fù)電池組充電指令上報，一路用于放電指令上報，提高了對UPS中蓄電池組的智能化管理的可靠性和可維護(hù)性。
[0018]3)本實用新型中電池組管理控制裝置功能豐富，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型中電池組管理控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、UPS主機(jī)，2、電池組，3、電池組管理控制裝置，4、市電供電端，5、負(fù)載端，11、浪涌吸收器，12、濾波器，13、整流器，14、逆變器，15、轉(zhuǎn)換開關(guān)，16、主控器，17、充電器，18、放電電路，21、單體電池，31、單體電池管理控制器，32、電池組中央控制器，33、供電電源電路。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0023]如圖1所示，一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)包括UPS主機(jī)1、多個電池組2和多個電池組管理控制裝置3，其中，UPS主機(jī)I包括主控器16、充電器17、放電電路18、以及依次連接的浪涌吸收器11、濾波器12、整流器13、逆變器14和轉(zhuǎn)換開關(guān)15，浪涌吸收器11連接市電供電端4，轉(zhuǎn)換開關(guān)15分別連接負(fù)載端5和電池組管理控制裝置3，整流器13連接充電器17，放電電路18連接逆變器14，主控器16連接電池組管理控制裝置3，充電器17和放電電路18分別連接電池組2和主控器16，電池組管理控制裝置3與電池組2——對應(yīng)連接，在濾波器12與轉(zhuǎn)換開關(guān)15之間還可以設(shè)有旁路電路。電池組2為磷酸鐵鋰電池組2。主控器16連接有顯示屏和打印機(jī)。
[0024]如圖2所示，每個電池組管理控制裝置3均包括單體電池管理控制器31、電池組中央控制器32和供電電源電路33，單體電池管理控制器31為多個，分別對應(yīng)連接電池組2中的一個單體電池21，電池組中央控制器32設(shè)有第一通信接口、第二通信接口、電源接口和用于發(fā)送充放電控制指令的干接點接口，第一通信接口連接單體電池管理控制器31，第二通信接口和干接點接口分別連接主控器16，電源接口連接供電電源電路33，供電電源電路33連接轉(zhuǎn)換開關(guān)15。
[0025]其中，干接點接口包括用于發(fā)送充電控制指令的第一干接點接口和用于發(fā)送放電控制指令的第二干接點接口，多個第二干接點接口串聯(lián)后連接主控器16。供電電源電路33為整流降壓電路。
[0026]運(yùn)行時，電池組管理控制裝置3與主控器16通過RS485總線進(jìn)行通信和三路干接點作為通信備份對電池進(jìn)行智能管理，具體為:
[0027]I)第二通信接口與主控器16通過RS485總線進(jìn)行通信，電池組管理控制裝置3將會把電池數(shù)據(jù)及充放電控制指令上報給主控器16，主控器16根據(jù)充放電控制策略對電池組2進(jìn)行充放電控制。
[0028]2)干接點接口的輸出作為通信備份，包括三路的干接點輸出，兩路的干接點輸出A用于正負(fù)電池組2充電指令上報，一路的干接點輸出B用于放電指令上報，以提高系統(tǒng)可靠性。
[0029]3)當(dāng)一臺UPS主機(jī)I配置兩組電池組2 (即含兩套電池組管理控制裝置3)時，兩套電池組管理控制裝置3為RS485總線中的從設(shè)備，地址分別為0x01與0x02 ;充電干接點信號分為Swl_chg、Sw2_chg, UPS主機(jī)I內(nèi)的兩臺充電器17根據(jù)兩套電池組管理控制裝置3的通信信號及干接點獨(dú)立進(jìn)行控制；放電干接點串聯(lián)后(Sw_dch)輸入給主控器16。主控器16對兩組電池組2的放電統(tǒng)一進(jìn)行控制。
[0030]因此，主控器16可實現(xiàn)充放電狀態(tài)檢測、電池充放電控制、電池工作狀態(tài)監(jiān)測和故障檢測。
【主權(quán)項】
1.一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，包括UPS主機(jī)和連接USP主機(jī)的多個電池組，其特征在于，還包括多個電池組管理控制裝置，每個電池組管理控制裝置均包括單體電池管理控制器、電池組中央控制器和供電電源電路，所述單體電池管理控制器為多個，分別對應(yīng)連接電池組中的一個單體電池，所述電池組中央控制器設(shè)有第一通信接口、第二通信接口、電源接口和用于發(fā)送充放電控制指令的干接點接口，所述第一通信接口連接單體電池管理控制器，所述第二通信接口和干接點接口分別連接UPS主機(jī)，所述電源接口連接供電電源電路，所述供電電源電路連接UPS主機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述UPS主機(jī)包括主控器、充電器、放電電路、以及依次連接的浪涌吸收器、濾波器、整流器、逆變器和轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述浪涌吸收器連接市電供電端，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)分別連接負(fù)載端和供電電源電路，所述整流器連接充電器，所述放電電路連接逆變器，所述主控器分別連接第二通信接口和干接點接口，所述充電器和放電電路分別連接電池組和主控器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述主控器連接有顯不屏和打印機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述干接點接口包括用于發(fā)送充電控制指令的第一干接點接口和用于發(fā)送放電控制指令的第二干接點接口，多個第二干接點接口串聯(lián)后連接UPS主機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述第二通信接口通過RS485總線連接UPS主機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組和電池組管理控制裝置均為兩個。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組為磷酸鐵鋰電池組。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，其特征在于，所述供電電源電路為整流降壓電路。
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能管理電池的UPS系統(tǒng)，包括UPS主機(jī)和連接USP主機(jī)的多個電池組，還包括多個電池組管理控制裝置，每個電池組管理控制裝置均包括單體電池管理控制器、電池組中央控制器和供電電源電路，所述單體電池管理控制器為多個，分別對應(yīng)連接電池組中的一個單體電池，所述電池組中央控制器設(shè)有第一通信接口、第二通信接口、電源接口和用于發(fā)送充放電控制指令的干接點接口，所述第一通信接口連接單體電池管理控制器，所述第二通信接口和干接點接口分別連接UPS主機(jī)，所述電源接口連接供電電源電路，所述供電電源電路連接UPS主機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有提高UPS系統(tǒng)的可靠等級、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等優(yōu)點。
【IPC分類】H02J7/00, H02J9/06
【公開號】CN204651977
【申請?zhí)枴緾N201520327794
【發(fā)明人】杜宇中, 幸宗國
【申請人】上海航天有線電廠有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月20日