基于通信基站的大功率蓄电池均衡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本项目涉及一种蓄电池均衡装置，其特征是用于大功率负载下的蓄电池均衡。
【背景技术】
[0002]按规定，通信设备后备电池容量不得低于80%，使用期限8年。但实际应用4-5年容量就降低到50%。其原因是由于每节电池的电化学特性和物理特性的不均衡性，这种不均衡性会导致电池容量出现差异。在电池单体运用时这种差异没有太大影响，在整组运用时，随充放电次数增加这种差异会形成恶性循环。最终导致过早出现落后电池，从而影响整组电池的使用。
[0003]目前，为解决电池个体间的不均衡性，用电力电子变换技术将电池能量转移收到明显效果。但还仅局限于小功率范围，无法在通信基站等大功率负载下应用。因此，普及受至IJ限制。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题:
[0005]为了克服现有电池均衡无法在大功率负载下普及应用的现状，本实用新型提供一种基于电力电子高频变换技术，采用可扩充、双向变换的能量转换式结构，经矩阵开关优化组合以分组形式向电池均衡的策略。
[0006]解决技术问题所采用的技术方案
[0007]整个设备由中央控制、单体电池采集、电池组采集、人机交互、通信、能量转换、能量优化、能量选择八部分组成。其中，能量转换、能量优化、能量选择与基站的开关电源母排、电池组共同构成均衡装置的主回路，也是该发明的核心环节。
[0008]能量选择单元由4个“六选一”电路组成，电路的六端与电池--连接。单端连接能量优化单元。能量优化单元是个2*2矩阵开关电路，用来连接能量转换单元和能量选择单元。均衡功率可经能量优化单元的矩阵电路优化选择，最多可由4个均衡模块组同时向一个落后电池充电，实现大功率均衡。能量转换单元由4个“均衡模块组”构成，每组由可扩充且具有双向转换功能的均衡模块并接组成。它一端接系统电源母排，另一端接能量优化单元。
[0009]均衡时，中央控制系统根据采集数据自动判断能源流向及能量转换梯度向各单元送入控制命令以最优方式连接通道，均衡能量经各单元流入或流出电池实现能量均衡。
[0010]本实用新型的有益效果
[0011]能够以较低成本广泛用于大负载的电池组上，延长电池组的使用寿命、改善电池组的放电特性。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0013]图1系统连接图
[0014]图2主回路连接图
【具体实施方式】
[0015]如图1系统连接图，该装置是一个闭环控制系统。由中央控制、单体电池采集、电池组采集、人机交互、通信、能量转换、能量优化、能量选择八部分组成。其中，能量转换、能量优化、能量选择和基站开关电源母排、蓄电池组共同构成主回路，也是本发明的核心部分。
[0016]能量转换单元中的均衡模块组(ZH1-ZH4)，由可扩充的均衡模块并接组成。为实现充放电双向均衡，均衡模块是双向工作的。设有二个能量端口，一个接电源母排，另一个接能量优化单元。控制端口接中央控制单元。参见图1系统连接图、图2主回路连接图。
[0017]能量选择单元由4组多选一电路(XZ1-XZ4)构成，多端与电池--相连，单端连接能量优化单元。XZ1-XZ4多选一电路，最多可同时向4节电池均衡，也可分时向更多电池均衡。
[0018]能量优化单元由2*2矩阵开关构成。矩阵行列的左端分别连接能量转换单元(ZH1-ZH4)的能量端口，矩阵行列的右端分别连接能量选择单元(XZ1-XZ4)的单端输入。通过中央控制单元对能量优化单元(YH1-YH4)的控制，可使能量转换单元中的ZH1-ZH4以多达13种方式接入需均衡的电池。
[0019]当电池组放电时，中央控制单元采集数据经控制运算得到需要均衡的电池编号和通道各单元参数，向能量转换单元发出能源流向及转换梯度数据；向能量优化单元送出矩阵编码选择连接YH1-YH4 ;向能量选择单元发出选通指令连接需均衡的电池。实现从电源母排向电池补充能量的目地。
[0020]当电池组充电时，路径与放电相同，不同的是主回路各单元的电流流向和电池组放电时相反，此时电池将多余的能量回馈给系统电源。
【主权项】
1.一种基于通信基站的大功率蓄电池均衡装置，由中央控制，电池组采集，单体电池采集、人机互动、通信及主回路六部分组成，其特征是:主回路是由电源母排、能量转换单元、能量优化单元、能量选择单元及蓄电池组按序依次连接组成，其中，能量转换单元是由4个均衡模块组构成，每个模块组由可扩充却具有双向转换功能的均衡模块并接构成，各均衡模块组的一端并接至电源母排，另一端分别接能量优化单元，能量优化单元是由2*2矩阵开关组成，矩阵左端接能量转换单元，矩阵右端接能量选择单元，能量选择单元是由4组结构相同的六选一电路组成，单端接能量优化单元，六端与蓄电池一一对应连接。2.根据权利要求1所述蓄电池均衡装置的主回路，其特征是:所述主回路的能量转换单元、能量优化单元、能量选择单元的分组数和矩阵的阵列数不是固定的。
【专利摘要】一种基于通信基站的大功率蓄电池均衡装置，其核心是主回路部分，它把可并联的小功率均衡模块经矩阵开关优化组合以分组形式向电池均衡。主回路包含电源母排、能量转换、能量优化、能量选择及电池组。它们之间按序依次串联连接。通过分组、优化达到利用小功率模块大功率均衡的目地。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204886229
【申请号】CN201520416702
【发明人】杨彬, 林白涛, 吕国文
【申请人】威海友邦电源技术有限公司, 威海凯瑞电气股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月12日