多蓄电池组共用充放电装置的制作方法

本发明涉及蓄电池充电技术领域，特别是涉及一种多蓄电池组共用充放电装置。

背景技术：

目前直流供电系统对蓄电池组配置有严格要求，同一直流系统中配置的所有蓄电池应采用同品牌、同型号甚至是同批次的蓄电池组，从而降低蓄电池组或单体电池之间性能差异对直流供电系统安全运行的不良影响。如500Ah和100Ah的两组不同容量的蓄电池组，不允许并联使用，否则会加速其中一组蓄电池性能劣化速度。最终导致直流供电系统运行紊乱和引发安全事故。基于同样的原因，蓄电池容量不能满足主设备安全运行要求时必须同时更换全部在用蓄电池组，蓄电池容量扩容受到极大限制。目前蓄电池使用要求增加了直流供电系统蓄电池组运行成本和维护工作难度，同时使得大量尚有利用价值的蓄电池不能充分利用造成社会资源的浪费。

蓄电池组作为不间断供电技术手段，广泛应用于通信、电力、金融等各个领域，直流供电系统对蓄电池的使用和维护遵循以下要求：

1、一般配置2组及以上的蓄电池组，便于更加安全的蓄电池组的维护，同时可以保证足够的应急供电容量；

2、各蓄电池组必须规格一致，以保证充放电特性一致，减少蓄电池组的损害；

3、各蓄电池组均是并联在直流母排上，整流器采用统一的充放电参数对蓄电池进行充放电。因此造成了不同规格的蓄电池组不能并联使用，例如一组500Ah蓄电池组和一组100Ah的蓄电池组并联使用，若采用500Ah蓄电池组的充放电规格进行充放电，大电流会造成100Ah蓄电池组充放电不完全并且可能损坏蓄电池；若采用100Ah的蓄电池组充放电规格进行充放电，会造成500Ah蓄电池组的效能不能完全发挥，造成浪费；

4、通信、电力等行业通过多年的采购和运营，已经积累了大量的不同规格、不同厂商的蓄电池；

基于上述描述，由于受到不同规格蓄电池不能混合使用的制约，用户一方面需要采购全新蓄电池保证主设备不间断运行安全，另一方面大量不同规格且还有利用价值的蓄电池组却被闲置，造成资源严重浪费。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种多蓄电池组共用充放电装置，将异规格蓄电池组并入直流母排，而不会对直流供电系统中其他蓄电池组造成不利影响。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

多蓄电池组共用充放电装置，包括：

直流母排，所述直流母排负极的输出接口与至少两个充放电DC-DC单元连接，所述充放电DC-DC单元用于与蓄电池的输入接口连接；

整流器，通过所述直流母排与所述充放电DC-DC单元连接，每个所述充放电DC-DC单元与一个所述整流器连接；

控制单元，所述控制单元的信号输入端与所述充放电DC-DC单元连接，用于检测所述充放电DC-DC单元的信号，所述控制单元通过CAN总线与所述充放电DC-DC单元通讯。

优选地，还包括通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元连接，所述通讯单元用于将所述控制单元的信号发送给目标设备；

相应地，所述控制单元还用于将采集到的信号发送给所述通讯单元。

优选地，还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元连接，所述显示单元用于接收所述控制单元的数据并显示；

相应地，所述控制单元还用于将采集到的信号输送给所述显示单元。

优选地，所述显示单元包括液晶显示器。

优选地，所述充放电DC-DC单元为双向导通模块。

优选地，所述控制单元包括STM32F103集成芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使不同规格的蓄电池组可以利用本装置并联到直流母排，而不用担心由此造成的对蓄电池组的损坏。从而避免了只有相同规格的蓄电池组才能并联的约束，充分利用现有蓄电池组，降低了供电系统的运营成本；

利用本装置可以根据蓄电池组特性对蓄电池组进行精准放电维护，也可以根据蓄电池组特性对蓄电池组进行精准充电维护，从而免去了定期人工对蓄电池组的维护工作，提高蓄电池组使用寿命的同时，降低了维护成本。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述多蓄电池组共用充放电装置的结构示意图。

图2为充放电DC-DC单元的电路图。

图3为控制单元的电路图。

图4为通讯单元的电路图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例提供的多蓄电池组共用充放电装置，包括：

直流母排，所述直流母排负极10的输出接口与至少两个充放电DC-DC单元11连接，所述充放电DC-DC单元用于与蓄电池的输入接口连接；

整流器，通过所述直流母排与所述充放电DC-DC单元连接，每个所述充放电DC-DC单元与一个所述整流器连接；

控制单元，所述控制单元的信号输入端与所述充放电DC-DC单元11连接，用于检测所述充放电DC-DC单元11的信号，所述控制单元通过CAN总线与所述充放电DC-DC单元11通讯。

优选地，如图4所示，还包括通讯单元，所述通讯单元与所述控制单元连接，所述通讯单元用于将所述控制单元的信号发送给目标设备；

相应地，所述控制单元还用于将采集到的信号发送给所述通讯单元。

优选地，还包括显示单元，所述显示单元与所述控制单元连接，所述显示单元用于接收所述控制单元的数据并显示；

相应地，所述控制单元还用于将采集到的信号输送给所述显示单元。

优选地，所述显示单元包括液晶显示器。

优选地，所述充放电DC-DC单元为双向导通模块。所述充放电DC-DC单元的工作方式分为两种工作模式模式，如图2所示，其中：

1、正向升压工作模式：在该模式下，功率开关管T1恒关断，开关管T2以恒定频率的PWM方式工作。当T2导通时，电池组电压VLV全部加到电感L上，电感电流将线性增长，电能以电磁能的方式存储在电感L中。二极管VD1、VD2截止，电容C2向充电。当T2关断时，电感电流通过VD1流向输出测，电池组能量以及电感的储能同时给直流母排放电，放电的过程中，电感电流线性减小，通过改变开关管T2的导通时间改变输出电压V2的大小，T2导通时间受控制单元MCU控制。

2、降压反向工作模式：在该模式下，功率开关管T2恒关断，开关管T1以恒定频率的PWM方式工作。当T1导通时，输出电压V2加在VD2、输入电感L和电容C1上，VD2截止，因此，输出电压与电感L和电容C1形成环路。由于输出电压V2>V1，因此电感电流将反向线性增长，输出侧的能量一部分以电磁能的形式储存到电感上，一部分则用以给电池组V1充电。当开关管T1关断时，电感电流通过续流二极管VD2形成环流继续流动，此时加在电感上的电压大小为-V1，电感电流将线性减小。电感L中的储能将向电池组转移，给电池组充电。通过调整开关管T1的导通时间改变电感上流过的充电电流的大小，T1导通时间受控制单元MCU控制。

优选地，如图3所示，所述控制单元包括STM32F103集成芯片。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

使不同规格的蓄电池组可以利用本装置并联到直流母排，而不用担心由此造成的对蓄电池组的损坏。从而避免了只有相同规格的蓄电池组才能并联的约束，充分利用现有蓄电池组，降低了供电系统的运营成本；

利用本装置可以根据蓄电池组特性对蓄电池组进行精准放电维护，也可以根据蓄电池组特性对蓄电池组进行精准充电维护，从而免去了定期人工对蓄电池组的维护工作，提高蓄电池组使用寿命的同时，降低了维护成本。