一种后备电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种后备电源，尤其指该后备电源模块内的电池管理系统。
【背景技术】
[0002]在通信基站等领域，需要使用后备电源，以防市电突然掉电，最早使用铅酸电池形成电池组以作为动力电池模块，目前，已经逐步采用锂离子电池(特别是其中的磷酸铁锂电池)替代了铅酸电池。一般动力电池模块需要配合电池管理系统(英文全称:BatteryManagement System,英文简称:BMS)使用，避免单节电池出现过充过放的异常,从而影响后备电池的寿命甚至带来安全风险。
[0003]锂离子电池的容量越大，其体积也越大，重量越重。通常低容量的后备电源会将电池组和电池管理系统集成为一个整体，这也是最为方便可靠的。而高容量的后备电源若将电池组和电池管理系统集成为一个整体，将给后备电源的安装和维护带来相当大的困难，例如容量为50Ah、100Ah、200Ah，电压平台在36V、48V的后备电源移动起来显然较为困难。所以就出现了分包再串联的形式，这样就可以将原来的12串或者16串的比较笨重的动力电池模块分成每4串一个电池包，在安装维护现场，再将小的电池包串成大的动力电池模块，并且每个电池包均引出有采样输出端。
[0004]如图1所示，现有的后备电源包括动力电池模块2及电池管理系统100，所述电池管理系统100包括采样保护模块3、充放电控制模块I ;
[0005]以8串的动力电池模块2为例,如图2所示,所述动力电池模块2包括若干相互串联的电池包21，比如图2中串联了 2个电池包21，每个电池包21内串联有4个单体电池，所述动力电池模块2内单体电池的两端设有采样线，若干采样线的输出端子集成为一采样输出端22 ;每个电池包21引出一米样输出端22。
[0006]所述采样保护模块3用于接收所述动力电池模块2内所述采样输出端22的采样信号，并根据所述采样信号，产生充放电控制信号；所述充放电控制模块I接收所述充放电控制信号，并根据所述充放电控制信号，控制直流电源5向直流负载6供电及为所述动力电池模块2充电，或控制所述动力电池模块2向所述直流负载5供电。
[0007]如图2中所示，其电池管理系统100的采样保护模块3包括若干采样输入端32和对应数量的保护IC31 (英文名称:Integrated Circuit,中文全称:集成电路);所述采样输入端32与所述动力电池模块2上的采样输出端22对接，以获得所述动力电池模块2上的采样信号，然后将所述采样信号传送给所述保护IC31 ;所述保护IC31级联，其中，前一个保护IC31将级联控制信号传递给后一保护IC31 ;最后的保护IC31最终将充放电控制信号发送充放电控制模块I。
[0008]然而，采用此种方式，由于在动力电池模块2内设有多个的采样输出端22，同时在采样保护模块3上对应设有多个的采样输入端32 ;导致可能出现采样输出端22与采样输入端32对接时混接接错的问题。比如将图2中下部的电池包21上的采样输出端22连接到上部的采样保护模块3的采样输出端32上，将上部的电池包21上的采样输出端22连接到下部的采样保护模块3的采样输出端32上。
[0009]而混插将会导致保护IC31损坏，电池管理系统100的保护功能失效，单体电池由于过充或者过放而导致异常，甚至电池管理系统100完全瘫痪。待维护和安装人员发现混插异常时，也为时已晚，只能更换电池管理系统100甚至更换动力电池模块2。这给维护和安装工作带来了大大的不便，也加大了安装和维护成本。
【发明内容】
[0010]为克服现有技术中后备电源中动力电池模块的采样输出端与采样保护模块中的采样输入端可能混插，导致采样保护模块损坏，电池管理系统的保护功能失效的问题，本发明实施例提供了一种后备电源。
[0011]本发明实施例提供的后备电源，包括动力电池模块及电池管理系统；
[0012]所述动力电池模块包括若干相互串联的电池包，所述电池包包括若干相互串联的单体电池；
[0013]所述单体电池的两端设有采样线，若干采样线的输出端子集成为一采样输出端；
[0014]其中，所述电池管理系统包括采样保护模块、充放电控制模块及防混插模块；
[0015]所述采样保护模块用于接收所述动力电池模块内所述采样输出端的采样信号，并根据所述采样信号，向所述防混插模块发送初级控制信号；
[0016]所述防混插模块用于接收所述采样保护模块发送的初级控制信号，并根据所述初级控制信号向所述充放电控制模块发送充放电信号；
[0017]所述充放电控制模块用于接收所述防混插模块发送的充放电信号，并根据所述充放电信号，控制直流电源向直流负载供电及为所述动力电池模块充电，或控制所述动力电池模块向直流负载供电。
[0018]采用本发明实施例提供的后备电源，由于在电池管理系统内加入了防混插模块，当后备电源与电池管理系统出现混插情况时，能够防止保护IC损坏，能够及时切断充放电，以便用户及时发现。并有效防止了在混插的情况下电池管理系统对单体电池的保护失效，防止异常充电或放电、过充或者过放的发生。并降低了其安装和维护的难度及成本。
[0019]优选地，所述采样保护模块包括若干采样输入端和对应数量的保护IC ；
[0020]所述防混插模块包括取电电路及信号转换电路；
[0021]所述取电电路从所述采样输入端获取输入电压，为所述信号转换电路提供电源；
[0022]所述采样输入端与所述动力电池模块上的采样输出端对接，以获得所述动力电池模块上的采样信号，然后将所述采样信号传送给所述保护IC ；
[0023]所述保护IC级联，其中，前一个保护IC将级联控制信号传递给后一保护IC ;最后的保护IC最终将初级控制信号发送给所述信号转换电路；
[0024]所述信号转换电路接收所述初级控制信号，根据所述初级控制信号产生充放电信号，并将所述充放电信号发送给充放电控制模块。
[0025]优选地，所述防混插模块还包括一芯片保护电路，所述芯片保护电路用于在混插时保护所述保护1C，防止所述保护IC因大压降损坏。
[0026]优选地，所述芯片保护电路为一大功率电阻，所述大功率电阻串联在两个保护IC的级联电路上。
[0027]优选地，所述取电电路包括正极取电电路和负极取电电路；
[0028]所述正极取电电路包括两并联的正极二极管；两正极二极管的阳极分别电连接至采样输入端的高压端，阴极连接在一起，作为给信号转换电路提供电源的正极接口 ；
[0029]所述负极取电电路包括两并联的负极二极管；两负极二极管的阴极分别电连接至采样输入端的低压端，阳极连接在一起，作为给信号转换电路提供电源的负极接口 ；
[0030]在所述正极接口和负极接口之间串联一第二保护电阻和一第二稳压管，且在第二稳压管上并联一电容，在第二稳压管与第二保护电阻间引出一参考电源。采用该取电电路，可以防止在出现混插时，信号转换电路取不到电或取电电压异常的情况出现。
[0031]优选地，所述信号转换电路包括第一开关电路及第二开关电路；
[0032]所述第一开关电路包括保护电阻、防反二极管、第一转换开关、第一下拉电阻；所述保护电阻的一端连接取电电路的正极接口 ；另一端连接防反二极管的阳极；
[0033]所述防反二极管阴极与所述第一转换开关的漏极连接；所述第一转换开关的源极与保护IC的参考地连接；
[0034]所述第一转换开关的栅极G与所述保护IC连接，且其栅极G通过所述第一下拉电阻与所述参考地连接；
[0035]所述第二开关电路包括稳压管、第二下拉电阻及第二转换开关；
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