一种通信用分立式锂电池后备电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种通信用分立式锂电池后备电源，包括电池组、连接在电池组一个充放电线路上的充放电电路和用于采集电池组信息的控制电路，控制电路与所述电池组集成在一个电池机箱内，所述充放电电路集成在一个控制盒内。本实用新型的优点在于：BMS驱动单元为充、放电接触器提供24V驱动电源，既可以降低BMS驱动单元的功耗，又能保障在电池组过放保护后仍可以驱动接触器继续工作。控制器通过干接点对充、放电接触器进行充放电控制，实现整个电源系统的总体充、放电保护，该控制方式简单、有效。控制电路与充放电电路各自放置，便于安装和维护，而且仅需更换充放电接触器、分流器、二极管型号，即可满足不同功率负载的需求，具备良好的负载兼容性。
【专利说明】一种通信用分立式锂电池后备电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通信用分立式锂电池后备电源，属于通信后备电源【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前在通信后备电源领域，10Ah以下电池组称之为集成式电池组，它将锂离子电池和电池管理系统集成在一个标准19英寸机箱内。电池管理系统主要采用MOS器件集成而成，通常称为保护板，其通断的电流有限，一般最大持续电流不超过100A。针对大容量分立式电池组，在基站的使用过程中，充放电电流通常达到二三百安，若想通过这么大的电流，保护板需要并联很多MOS管，这样一方面造成保护板发热问题无法解决，另一方面由于各并联MOS管之间的差异，会造成各MOS通断时间的不一致，极易造成保护板的损坏。同时现有采用多个小容量集成式电池组并联以达到级联扩容的目的，会存在模块间的环流、电池间不一致性问题。因此，目前的锂离子电池组和保护板一体化的设计形式，已不能满足大容量基站的应用需求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种通信用分立式锂电池后备电源，用以解决目前的锂离子电池组和保护板一体化的设计形式不能满足大容量基站的应用需求的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的方案包括一种通信用分立式锂电池后备电源，包括电池组、串接在电池组一个充放电线路上的充放电电路和用于采集电池组信息的控制电路。
[0005]充放电电路包括串接在充放电线路上的充电接触器、放电接触器、分流器、第一二极管、第二二极管和BMS驱动单元，充电接触器反向并联第一二极管，放电接触器反向并联第二二极管，BMS驱动单元分别控制连接充电接触器和放电接触器。
[0006]控制电路包括一个控制器和与该控制器连接的电压、温度采集模块和电流采集模块，BMS驱动单元连接控制器，电压、温度采集模块连接电池组，电流采集模块连接分流器。
[0007]控制电路与所述电池组集成在一个电池机箱内，充放电电路集成在一个控制盒内。
[0008]控制电路还包括均衡模块和用于为控制器供电的电源供应模块，电压、温度采集模块还通过均衡模块连接电池组，电源供应模块连接电池组。
[0009]控制电路还包括与控制器连接的存储模块、拨码地址模块、RS485通信模块、RS232通信模块、声音告警模块和运行、故障、容量指示模块。
[0010]电源还包括与控制器连接的显示屏，显示屏也设置在所述控制盒内。
[0011]本实用新型的优点在于:控制电路与电池组直接集成在一个电池机箱内，直接采集电池组的电压、温度、电流等信息；BMS驱动单元、分流器、接触器、二极管和显示屏集成在一个控制盒内，便于安装和维护。仅需更换充放电接触器、分流器、二极管型号，即可满足不同功率负载的应用需求，具备良好的负载兼容性。
[0012]BMS驱动单元为充电接触器、放电接触器提供24V驱动电源，既可以降低BMS驱动单元的功耗，又能保障在电池组过放保护后仍可以驱动接触器继续工作。
[0013]控制器通过干接点对充电接触器、放电接触器进行充放电控制，实现整个电源系统的总体充、放电保护，该种控制方式简单、有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施方式结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0016]一种通信用分立式锂电池后备电源，包括电池组、串接在电池组一个充放电线路上的充放电电路和用于采集电池组信息的控制电路；充放电电路包括串接在充放电线路上的充电接触器、放电接触器、分流器、第一二极管、第二二极管和BMS驱动单元，充电接触器反向并联第一二极管，放电接触器反向并联第二二极管，BMS驱动单元分别控制连接充电接触器和放电接触器；控制电路包括一个控制器和与该控制器连接的电压、温度采集模块和电流采集模块，BMS驱动单元连接控制器，电压、温度采集模块连接电池组，电流采集模块连接分流器；控制电路与电池组集成在一个电池机箱内，充放电电路集成在一个控制盒内。
[0017]基于以上技术方案，结合附图，给出以下一个【具体实施方式】。
[0018]本实用新型的结构示意图如图1所示，该电源包括15串或16串大容量锂电池组、充放电电路和控制电路。充放电电路串接在该电池组一个充放电线路上，控制电路用于采集电池组信息。
[0019]充放电电路包括串接在一条充放电线路上(正负极线路都可，如图1所示为电源负极线路上)的充电接触器、放电接触器和分流器，充电接触器反向并联一个二极管，放电接触器反向并联另一个二极管。当锂电池组发生过充情况时，BMS驱动单元控制充电接触器断开，放电接触器与充电接触器并联的二极管形成一个放电回路；当锂电池组发生过放时，充电接触器与放电接触器并联的二极管形成一个充电通路。BMS驱动单元分别控制连接充电接触器和放电接触器，为充电接触器、放电接触器提供24V驱动电源，以及用以控制充放电接触器的通断，实现整个电源系统的总体充、放电保护。
[0020]控制电路包括一个控制器，可以是单片机，也可以是其他类型的控制器，这里以单片机为例，和与该单片机连接的电压、温度采集模块、电流采集模块、均衡模块、电源供应模块、存储模块、拨码地址模块、RS485通信模块、RS232通信模块、声音告警模块和运行、故障、容量指示模块。
[0021]单片机通过干接点I和干接点2连接BMS驱动单元，用以控制BMS驱动单元的工作状态；电压、温度采集模块一路直接连接电池组，用以实时采集电池组电压和温度信息，另一路通过均衡模块连接电池组，用以提供充电过程中的电压均衡功能；单片机通过电流采集模块连接分流器，用以采集电池组充放电电流；电源供应模块的两端分别连接单片机和电池组，用于为单片机提供电能。RS232及RS485通信接口，用以实现该电源系统的级联扩容。为了实时显示电池组的状况信息，单片机还连接一个显示屏。
[0022]控制电路与大容量锂离子电池组集成在一个电池机箱内，负责实时采集电池组的电压、温度，还可提供充电过程中的电压均衡功能。BMS驱动单元、充电接触器、放电接触器、两个二极管、分流器、显示屏统一集成在一个2U控制盒内。通过对控制电路和充放电电路的各自放置，使结构紧凑、集成度高，便于安装和维护。而且，仅需更换2U控制盒内的充放电接触器、二极管及分流器的型号，即可实现不同容量电池组的充放电保护。同时单片机通过干接点连接BMS驱动单元，进而对充放电接触器进行控制，及时有效的对锂电池组进行充放电保护，其控制方式简单、有效。从而保证了整个大容量分立式锂离子后备电源系统工作稳定、可靠，可广泛作为大容量通信基站的后备电源使用。
[0023]以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种通信用分立式锂电池后备电源，其特征在于，所述电源包括电池组、串接在电池组一个充放电线路上的充放电电路和用于采集电池组信息的控制电路； 所述充放电电路包括串接在所述充放电线路上的充电接触器、放电接触器、分流器、第一二极管、第二二极管和BMS驱动单元，充电接触器反向并联第一二极管，放电接触器反向并联第二二极管，BMS驱动单元分别控制连接充电接触器和放电接触器； 所述控制电路包括一个控制器和与该控制器连接的电压、温度采集模块和电流采集模块，BMS驱动单元连接控制器，电压、温度采集模块连接电池组，电流采集模块连接分流器； 所述控制电路与所述电池组集成在一个电池机箱内，所述充放电电路集成在一个控制盒内。
2.根据权利要求1所述的通信用分立式锂电池后备电源，其特征在于，所述控制电路还包括均衡模块和用于为所述控制器供电的电源供应模块，所述电压、温度采集模块还通过均衡模块连接电池组，所述电源供应模块连接所述电池组。
3.根据权利要求2所述的通信用分立式锂电池后备电源，其特征在于，所述控制电路还包括与所述控制器连接的存储模块、拨码地址模块、RS485通信模块、RS232通信模块、声音告警模块和运行、故障、容量指示模块。
4.根据权利要求3所述的通信用分立式锂电池后备电源，其特征在于，所述电源还包括与控制器连接的显示屏，所述显示屏也设置在所述控制盒内。
【文档编号】H02J7/00GK204179729SQ201420718892
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】谈作伟, 张瑞, 刘祖凡, 王腾, 田晓辉 申请人:中航锂电（洛阳）有限公司