具有锂电池及其充电系统的直流屏的制作方法
【专利摘要】一种具有锂电池及其充电系统的直流屏，包括有直流屏总监控系统和直流电源，所述的直流电源的电源输入端连接锂电池模块，所述的锂电池模块还分别连接用于采集电源电压的检测模块和用于给锂电池模块进行充电的充电单元，所述检测模块的输出连接用于接收检测模块所采集的信号并对信号进行处理和进行报警的监控单元，所述监控单元的输出连接所述直流屏总监控系统。本发明既可以满足容量要求，又能极大提高直流屏的使用寿命，而且具有容量高、免维护、环保、自放电率低等特点，可以广泛地生产普及，具有重大的生产实践意义。
【专利说明】具有锂电池及其充电系统的直流屏
【技术领域】
[0001〕 本发明涉及一种直流屏。特别是涉及一种具有锂电池及其充电系统的直流屏
【背景技术】
[0002]锂离子电池以其工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应、绿色环保等显著优点，被广泛应用于:手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。
[0003]直流电源是企业重要的供电保障设备，传统的维护管理包括日常巡检外观，定期更换电池、滤波电容、风机等易损件，大修时做电池活化等。传统直流屏大多采用铅酸蓄电池作为直流屏的供电电源，但由于铅酸电池循环寿命短、比容量小、能量密度小、自放电大、污染严重等一系列的缺点，现在越来越多的直流屏采用新能源作为供电电源。因此，锂电池以其良好的性能以及环保特性，充当直流屏控制母线的后备电源，既环保又能满足直流屏的需要，真正实现了免维护的智能化直流屏系统。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种既可以满足容量要求，又能极大提高直流屏的使用寿命的具有锂电池及其充电系统的直流屏。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种具有锂电池及其充电系统的直流屏，包括有直流屏总监控系统和直流电源，所述的直流电源的电源输入端连接锂电池模块，所述的锂电池模块还分别连接用于采集电源电压的检测模块和用于给锂电池模块进行充电的充电单元，所述检测模块的输出连接用于接收检测模块所采集的信号并对信号进行处理和进行报警的监控单元，所述监控单元的输出连接所述直流屏总监控系统。
[0006]所述的充电单元包括有依次相连的尖峰抑制￡11滤波电路、工频整流电路、?％功率因数矫正电路、00/^0高频逆变电路、高频整流电路、IX滤波电路和￡11滤波电路，其中，所述的尖峰抑制￡11滤波电路的输入端连接交流电源，所述的￡11滤波电路的输出构成充电单元的输出端，尖峰抑制￡11滤波电路和￡11滤波电路的输出端还连接脉宽调制电路，所述脉宽调制电路双向连接计算机监控单元，所述的刚1滤波电路输出端还连接计算机监控单元，所述计算机监控单元的输出端通过总线连接0以八高频逆变电路的控制输入端。
[0007]所述的检测模块和监控单元包括有:直流监控0^处理器，分别通过八/0转换器与所述直流监控0^处理器输入端相连的信号变换电路、霍尔传感器和温度传感器，所述直流监控0^处理器的输出端通过一个继电器连接报警显示单元，所述的直流监控0^处理器还通过一个隔离电路连接83485总线，并通过83485总线连接所述的直流屏总监控系统，其中，所述的信号变换电路的输入端为锂电池模块的电压信号输入端，所述霍尔传感器的输入端为锂电池模块的电流信号的输入端，所述温度传感器是设置在所述锂电池模块上的温度传感器。
[0008]所述的锂电池模块是由多个锂离子电池单体串并联组成。
[0009]本发明的具有锂电池及其充电系统的直流屏，既可以满足容量要求，又能极大提高直流屏的使用寿命，而且具有容量高、免维护、环保、自放电率低等特点，可以广泛地生产普及，具有重大的生产实践意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的整体构成框图；
[0011]图2是本发明中的充电单元构成框图；
[0012]图3是本发明中检测模块和监控单元构成框图。
[0013]图中
[0014]1:直流屏总监控系统2:直流电源
[0015]3:锂电池模块4:检测模块
[0016]5:监控单元6:充电单元
[0017]41:信号变换电路42:霍尔传感器
[0018]43 4/0转换器44:温度传感器
[0019]61:尖峰抑制￡11滤波电路62:工频整流电路
[0020]63:？%功率因数矫正电路64:0以…高频逆变电路[0021〕65:高频整流电路66:10滤波电路
[0022]67:211滤波电路68:脉宽调制电路
[0023]69:计算机监控单元
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例和附图对本发明的具有锂电池及其充电系统的直流屏做出详细说明。
[0025]本发明的具有锂电池及其充电系统的直流屏，包括有直流屏总监控系统1和直流电源2，所述的直流电源2的电源输入端连接锂电池模块3，所述的锂电池模块3还分别连接检测模块4和充电单元6，所述检测模块4的输出连接监控单元5，所述监控单元5的输出连接所述直流屏总监控系统1。在本发明中，所述的锂电池模块3是由多个锂离子电池单体串联组成，作为控制母线的后备电源。所述的检测模块4确保锂电池模块内单体锂电池电压均衡以及整体电压和温度处于正常工作状态下。所述的监控单元5负责采集电源的电压，控制报警信号，并对信号进行处理。所述监控单元将收集到的信号上传至直流电源总监控系统，以便总监控系统对电源的状态做出判断。
[0026]所述的充电单元6负责给锂离子模块进行充电，包括有依次相连的尖峰抑制￡11滤波电路61、工频整流电路62、？％功率因数矫正电路63、0以八高频逆变电路64、高频整流电路65、IX滤波电路66和￡11滤波电路67，其中，所述的尖峰抑制￡11滤波电路61的输入端连接交流电源，所述的￡11滤波电路67的输出构成充电单元6的输出端，尖峰抑制￡11滤波电路61和￡11滤波电路67的输出端还连接脉宽调制电路68，所述脉宽调制电路68双向连接计算机监控单元69，所述的￡11滤波电路67输出端还连接计算机监控单元69，所述计算机监控单元69的输出端通过总线连接0以八高频逆变电路64的控制输入端。
[0027]所述的检测模块4和监控单元5包括有:直流监控0^处理器51，分别通过八/0转换器43与所述直流监控0^处理器51输入端相连的信号变换电路41、霍尔传感器42和温度传感器44，所述直流监控0^处理器51的输出端通过一个继电器52连接报警显示单元54，所述的直流监控0^处理器51还通过一个隔离电路53连接83485总线55，并通过尺3485总线55连接所述的直流屏总监控系统1，其中，所述的信号变换电路41的输入端为锂电池模块3的电压信号输入端，所述霍尔传感器42的输入端为锂电池模块3的电流信号的输入端，所述温度传感器44是设置在所述锂电池模块3上的温度传感器。
[0028]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有锂电池及其充电系统的直流屏，包括有直流屏总监控系统(I)和直流电源(2)，其特征在于，所述的直流电源(2)的电源输入端连接锂电池模块(3)，所述的锂电池模块(3)还分别连接用于采集电源电压的检测模块(4)和用于给锂电池模块(3)进行充电的充电单元￠)，所述检测模块(4)的输出连接用于接收检测模块(4)所采集的信号并对信号进行处理和进行报警的监控单元(5)，所述监控单元(5)的输出连接所述直流屏总监控系统⑴。
2.根据权利要求1所述的具有锂电池及其充电系统的直流屏，其特征在于，所述的充电单元(6)包括有依次相连的尖峰抑制EMI滤波电路(61)、工频整流电路(62)、PFC功率因数矫正电路(63)、DC/AC高频逆变电路(64)、高频整流电路(65)、LC滤波电路(66)和EMI滤波电路(67)，其中，所述的尖峰抑制EMI滤波电路￠1)的输入端连接交流电源，所述的EMI滤波电路(67)的输出构成充电单元(6)的输出端，尖峰抑制EMI滤波电路(61)和EMI滤波电路￠7)的输出端还连接脉宽调制电路(68)，所述脉宽调制电路￠8)双向连接计算机监控单元(69)，所述的EMI滤波电路￠7)输出端还连接计算机监控单元(69)，所述计算机监控单元(69)的输出端通过CAN总线连接DC/AC高频逆变电路(64)的控制输入端。
3.根据权利要求1所述的具有锂电池及其充电系统的直流屏，其特征在于，所述的检测模块(4)和监控单元(5)包括有:直流监控CPU处理器(51)，分别通过A/D转换器(43)与所述直流监控CPU处理器(51)输入端相连的信号变换电路(41)、霍尔传感器(42)和温度传感器(44)，所述直流监控CPU处理器(51)的输出端通过一个继电器(52)连接报警显示单元(54)，所述的直流监控CPU处理器(51)还通过一个隔离电路(53)连接RS485总线(55)，并通过RS485总线(55)连接所述的直流屏总监控系统(I)，其中，所述的信号变换电路(41)的输入端为锂电池模块(3)的电压信号输入端，所述霍尔传感器(42)的输入端为锂电池模块(3)的电流信号的输入端，所述温度传感器(44)是设置在所述锂电池模块(3)上的温度传感器。
4.根据权利要求1所述的具有锂电池及其充电系统的直流屏，其特征在于，所述的锂电池模块(3)是由多个锂离子电池单体串并联组成。
【文档编号】H02J7/02GK104362690SQ201410594487
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】刘春旺, 商锡瑞, 张重阳, 张雅贤, 张青, 何君霞, 郭庆奎, 原永禹, 尹子振, 魏金军, 吕英, 高丽岩, 汪永翔 申请人:中国石油化工股份有限公司, 天津力神电池股份有限公司