一种蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统的制作方法

本实用新型属于电池管理技术领域，具体涉及一种蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统。

背景技术：

蓄电池在各行各业应用非常广泛，对大型电池组的管理维护和监测非常重要，关系到电池的安全，容量，寿命及可靠的供电；在蓄电池组管理系统构建方式上有两种，一为集中式，二为分布式，分布式特点为多个电池监测模块用通讯线与主控制器组成，测模块负责监测一到两个电池，可以监测电池的电压内阻和温度，但缺乏对电池组的均衡调节能力，目前国内此类产品中绝大多数无均衡功能，个别厂家只提供被动式均衡，被动均衡采用的是放电技术，即将电池组中较高的电池放电，这种技术对均衡调节效果很差，功率做大了，产生的热量大，极不安全，又损耗电能，功率做小了，几乎没效果。因此目前分布式蓄电池组管理技术方案最大的不足就是不具备有效电池均衡功能。

随着电力电子技术的发展，功率密度技术和电源转换效率的大幅提高，在分布式电池测量模快中采用主动均衡技术，主动均衡技术是用整组电池的电能对较低容量电池进行充电，因而使分布式电池管理具备了真正意义上的均衡功能，使产品不仅具备分布式的安装维护便捷灵活及性价比高，而且又具备了集中式产品的功能和性能，更能适应各种行业的电池组管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统，包括CPU主控制器、工作电源电路、主动均衡调节电路和电池测量电路，所述CPU主控制器分别与工作电源电路、主动均衡调节电路和电池测量电路电性连接，所述主动均衡调节电路和电池测量电路均与电池电性连接。

优选的，所述CPU主控制器的电源输入端与RS485通讯接口电性连接。

本实用新型的技术效果和优点：该蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统，解决目前行业的在线分布式电池监测模块产品不具备有效的均衡调节功能，本实用新型采用大电流主动式均衡方案，使在线分布式电池监测模块产品功能和性能得到大幅度提升，使该类型产品在监测功能上有具备了对电池均衡维护功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主动均衡充电曲线图；

图3为本实用新型的工作电源电路原理框图；

图4为本实用新型的工作电源部分电路图；

图5为本实用新型的CPU主控制器电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1和5所示的一种蓄电池组在线分布式主动均衡管理系统，包括CPU主控制器、工作电源电路、主动均衡调节电路和电池测量电路，所述CPU主控制器的电源输入端与RS485通讯接口电性连接，所述CPU主控制器分别与工作电源电路、主动均衡调节电路和电池测量电路电性连接，所述主动均衡调节电路和电池测量电路均与电池电性连接。

工作原理：一个蓄电池组在线分布式电池监测模块是为一节电池检测用的，在模块内部设计主动均衡功能，分布式电池监测模块接收上级监控器的通讯控制启动均衡电路输出8A充电电流，对本节电池充电，是本节电池能够快速提高电压和电池容量与电池组其它电池保持相应一致， 维持整组蓄电池的均衡。

如图4所示，主动均衡调节电路采用高频开关电源技术，并且设计同步整流电路提高电源转换的电能效率，使设备发热量极少，运行稳定可靠，主动均衡调节对电池充电具有限电流充电和恒电压充电，防止电池过充和高电压导致电池性能下降。

如图2所示，由于充电时在阳极板，阴极板上所产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸，铅及过氧化铅，因此电池内电解液的浓度逐渐增加，亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，而阴极板就产生氢，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

如图3-4所示，工作电源电路通过高频开关模式提供稳定的5V，+12V，-12v输出。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压(升压前一般是50-60 KHz)。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。闭回路系统(closed loop system)——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器(这个方法称作PWM，Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。