CN108599329A - 蓄电池组辅助装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电池组辅助装置及其工作方法,蓄电池组辅助装置包括升压模块、降压模块、第一采集模块、第二采集模块、输入输出模块和中央处理模块;升压模块的第一端、降压模块的第一端和第一采集模块的第一端分别用于与供电端连接,升压模块的第二端、降压模块的第二端和第二采集模块的第一端分别用于与蓄电池组的正极连接,降压模块的第三端用于与蓄电池组的负极连接,升压模块的第三端、降压模块的第四端、第一采集模块的第二端、第二采集模块的第二端和输入输出模块分别与中央处理模块连接。上述蓄电池组辅助装置及其工作方法,当升压模块处于工作状态时使蓄电池长期处于满容量状态,当降压模块处于工作状态时保证负载的供电。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域,特别是涉及一种蓄电池组辅助装置及其工作方法。
背景技术
近年来,高能量高电压的蓄电池得到了广泛应用。为了确保电压和容量同时满足直流系统的要求,蓄电池组由多个电池单体串联成组的方式进行工作。串联成组的蓄电池组,任一电池单体在性能劣化后可能会出现开路使蓄电池组失去供电能力。而且劣化的单体在均充或浮充过程中,会影响其他正常单体上的充电电压,使其他单体性能加速恶化。
为了避免劣化的单体电池影响其它单体电池的性能,目前部分变电站在发现劣化单体时,会将其剔除后继续使用,由于单体个数发生改变,需要调整直流屏的输出电压,以避免浮充电压过高导致蓄电池组被“充坏”。为了保证直流负载的供电,直流屏的输出调整范围被限定在10%以内,因此对于蓄电池组电压等级为110V(54只串联)的直流系统,最多能够剔除2只电池单体,当异常电池单体数量超过3个的时候,当前的蓄电池组无法满足供电要求。另外,有较大部分的变电站,直流屏的输出电压一旦设定,就不允许更改,蓄电池组失效的速度就更快。
中国发明专利(授权公告号:CN105048605A)提出一种蓄电池组落后电池应急辅助系统及其工作方法,通过输出开关阵列模块选通功率变换模块和落后电池,通过功率变换模块调整对落后电池的充电,使落后电池的电压达到蓄电池组中的电压均值。但此方法仅限于性能下降较少电池的应急管理,对于部分电池单体完全损坏或开路而需减少电池单体数量的直流系统电池组没有提出可行的解决方案。
发明内容
基于此,有必要针对现有的蓄电池组辅助系统无法支持电池单体数量减少的直流系统蓄电池组的问题,提供一种蓄电池组辅助装置及其工作方法。
一种蓄电池组辅助装置,包括:升压模块、降压模块、第一采集模块、第二采集模块、输入输出模块和中央处理模块;所述升压模块的第一端、所述降压模块的第一端和所述第一采集模块的第一端分别用于与供电端连接,所述升压模块的第二端、所述降压模块的第二端和所述第二采集模块的第一端分别用于与蓄电池组的正极连接,所述降压模块的第三端用于与所述蓄电池组的负极连接,所述升压模块的第三端、所述降压模块的第四端、所述第一采集模块的第二端、所述第二采集模块的第二端和所述输入输出模块分别与所述中央处理模块连接;所述升压模块用于在工作状态时输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,所述降压模块用于在工作状态时输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,所述第一采集模块用于采集所述供电端的实时电压值,所述第二采集模块用于采集所述蓄电池组的实时电压值,所述输入输出模块用于输入所述蓄电池组的相关信息,所述中央处理模块用于根据所述蓄电池组的相关信息、所述供电端的实时电压值、所述蓄电池组的实时电压值控制切换所述升压模块或所述降压模块处于工作状态。
在其中一个实施例中,所述升压模块包括第一开关管和第一驱动电路,所述第一驱动电路的输入端与所述中央处理模块连接,所述第一驱动电路的输出端与所述第一开关管的控制极连接,所述第一开关管的第一极用于与所述供电端连接,所述第一开关管的第二极用于与所述蓄电池组的正极连接。
在其中一个实施例中,所述降压模块包括第二开关管、第二驱动电路、电感和二极管,所述第二驱动电路的输入端与所述中央处理模块连接,所述第二驱动电路的输出端与所述第二开关管的控制极连接,所述第二开关管的第一极与所述二极管的正极连接,所述二极管的负极用于与所述供电端连接,所述第二开关管的第一极还用于通过所述电感与所述蓄电池组的正极连接,所述第二开关管的第二极用于与所述蓄电池组的负极连接。
一种蓄电池组辅助装置的工作方法,包括参数获得方法、充电控制方法和放电控制方法:
其中,所述参数获得方法包括:
所述输入输出模块输入所述蓄电池组的相关信息,所述中央处理模块根据输入的所述蓄电池组的相关性信息计算所需的蓄电池组预设电压值;
所述第一采集模块采集所述供电端的实时电压值、所述第二采集模块采集所述蓄电池组的实时电压值;
其中,所述充电控制方法包括:
将所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值进行比对,判断所述供电端的实时电压是否正常;
在所述供电端的实时电压正常时,所述中央处理模块控制切换所述升压模块处于工作状态;
所述中央处理模块输出控制信号控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,以使所述蓄电池组的实时电压值与所述蓄电池组的预设电压值相等;
其中,所述放电控制方法包括:
将所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值进行比对,判断所述供电端的实时电压是否正常;
在所述供电端的输出电压异常时,所述中央处理模块控制切换所述降压模块处于工作状态;
所述中央处理模块输出控制信号控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,以使所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值相等。
在其中一个实施例中,所述蓄电池组的相关信息包括蓄电池组的电池类型、当前蓄电池数量和减少的蓄电池数量。
在其中一个实施例中,所述蓄电池组的预设电压值包括浮充电压值、均充电压值和告警电压值。
在其中一个实施例中,所述蓄电池组辅助装置在蓄电池组中蓄电池数量为n时的预设电压值与蓄电池组中蓄电池数量为n-m时的预设电压值之比为:(n-m)/n,其中,n和m均为大于0的自然数,且n>m。
在其中一个实施例中,所述升压模块和所述降压模块均采用脉冲宽度调制的方式;
所述升压模块处于工作状态时,所述中央处理模块输出不同占空比的控制信号以控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压;
所述降压模块处于工作状态时,所述中央处理模块输出不同占空比的控制信号,以控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压。
在其中一个实施例中,所述中央处理模块根据所述蓄电池组预设电压值与蓄电池组的实时电压值计算中央处理模块输出占空比,所述中央处理模块根据所述供电端的电源预设电压值与所述供电端的实时电压值计算中央处理模块输出的占空比。
在其中一个实施例中,所述供电端在蓄电池组中电池数量减少时的电源预设电压值低于所述蓄电池组中电池数量未减少时的浮充电压值、高于连接负载时的负载允许的最低电压值。
附图说明
图1为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的模块示意图;
图2为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的部分模块示意图;
图3为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的部分模块示意图;
图4为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的采集模块的电路结构示意图;
图5为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的驱动电路的电路结构示意图;
图6为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的工作方法的参数获得方法的流程示意图;
图7为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的工作方法的充电控制方法的流程示意图;
图8为本发明一个实施例的蓄电池组辅助装置的工作方法的放电控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体的限定。需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
作为一种可行的实施方式,一种蓄电池组辅助装置,包括:升压模块、降压模块、第一采集模块、第二采集模块、输入输出模块和中央处理模块;所述升压模块的第一端、所述降压模块的第一端和所述第一采集模块的第一端分别用于与供电端连接,所述升压模块的第二端、所述降压模块的第二端和所述第二采集模块的第一端分别用于与蓄电池组的正极连接,所述降压模块的第三端用于与所述蓄电池组的负极连接,所述升压模块的第三端、所述降压模块的第四端、所述第一采集模块的第二端、所述第二采集模块的第二端和所述输入输出模块分别与所述中央处理模块连接;所述升压模块用于在工作状态时输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,所述降压模块用于在工作状态时输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,所述第一采集模块用于采集所述供电端的实时电压值,所述第二采集模块用于采集所述蓄电池组的实时电压值,所述输入输出模块用于输入所述蓄电池组的相关信息,所述中央处理模块用于根据所述蓄电池组的相关信息、所述供电端的实时电压值、所述蓄电池组的实时电压值控制切换所述升压模块或所述降压模块处于工作状态。
上述蓄电池组辅助装置,首先通过输入输出模块可以输入蓄电池组的相关信息,通过第一采集模块可以采集供电端的实时电压值,通过第二采集模块可以采集蓄电池组的实时电压值,然后通过中央处理模块可以根据蓄电池组的相关信息、供电端的实时电压值、蓄电池组的实时电压值切换升压模块或降压模块处于工作状态,当升压模块处于工作状态时输出符合蓄电池组的充电要求的输出电压,使蓄电池长期处于满容量状态,当降压模块处于工作状态时输出符合供电端的供电要求的输出电压,以保证负载的供电。
上述蓄电池组辅助装置,支持蓄电池组减池应用,在蓄电池组中电池单体数量减少时,输入输出模块可以输入蓄电池组中电池减少后的相关信息,并与第一采集模块采集的供电端的实时电压值进行比对、与第二采集模块采集的蓄电池组的实时电压值进行比对,在蓄电池组的实时电压值异常时,通过中央处理模块控制升压模块处于工作状态并输出符合蓄电池组的充电要求的输出电压,以保证电池减少后的蓄电池组长期处于满容量状态,在供电端的实时电压值异常时,通过中央处理模块控制降压模块处于工作状态并输出符合供电端的供电要求的输出电压,以保证负载的供电。通过智能调整供电端对蓄电池组的充电电压及蓄电池组对供电端的放电电压,使蓄电池组减少一定数量的情况下,仍能够保证后备供电能力。
为了进一步说明上述蓄电池组辅助装置,又一个例子是,请参阅图1,蓄电池组辅助装置包括升压模块100、降压模块200、第一采集模块300、第二采集模块400、输入输出模块500和中央处理模块600。升压模块100的第一端、降压模块200的第一端和第一采集模块300的第一端分别用于与供电端连接,升压模块100的第二端、降压模块200的第二端和第二采集模块400的第一端分别用于与蓄电池组的正极连接,降压模块200的第三端用于与蓄电池组的负极连接,升压模块100的第三端、降压模块200的第四端、第一采集模块300的第二端、第二采集模块400的第二端和输入输出模块500分别与中央处理模块600连接。例如,供电端为整流器的输出端,整流器将市电转化为低压直流电从整流器输出端输出。
升压模块100用于在工作状态时输出符合蓄电池组的充电要求的输出电压,降压模块200用于在工作状态时输出符合供电端的供电要求的输出电压,第一采集模块300用于采集供电端的实时电压值,第二采集模块400用于采集蓄电池组的实时电压值,输入输出模块500用于输入蓄电池组的相关信息,中央处理模块600用于根据蓄电池组的相关信息、供电端的实时电压值、蓄电池组的实时电压值控制切换升压模块100或降压模块200处于工作状态。
在其中一个实施例中,升压模块采用脉冲宽度调制的方式,升压模块处于工作状态时,中央处理模块输出不同占空比的控制信号以控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压。
具体地,升压模块包括Buck电路。在其中一个实施例中,请参阅图2,升压模块100包括第一开关管M1和第一驱动电路PWM1,第一驱动电路PWM1的输入端与中央处理模块600连接,第一驱动电路PWM1的输出端与第一开关管M1的控制极连接,第一开关管M1的第一极用于与供电端连接,第一开关管M1的第二极用于与蓄电池组的正极连接。
上述升压模块,由中央处理模块为第一驱动电路提供控制信息,中央处理模块输出不同占空比的控制信号给第一驱动电路,第一驱动电路输出相应的驱动信号给第一开关管的控制极,以控制供电端和蓄电池组正极之间的导通和截止,输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压。
在其中一个实施例中,降压模块采用脉冲宽度调制的方式,降压模块处于工作状态时,中央处理模块输出不同占空比的控制信号以控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压。
具体地,降压模块包括Boost电路。在其中一个实施例中,请参阅图3,降压模块200包括第二开关管M2、第二驱动电路PWM2、电感L1和二极管D1,第二驱动电路PWM2的输入端与中央处理模块600连接,第二驱动电路PWM2的输出端与第二开关管M2的控制极连接,第二开关管M2的第一极与二极管D1的正极连接,二极管D1的负极用于与供电端连接,第二开关管M2的第一极还用于通过电感L1与蓄电池组的正极连接,第二开关管M2的第二极用于与蓄电池组的负极连接。
上述降压模块,由中央处理模块为第二驱动电路提供控制信息,中央处理模块输出不同占空比的控制信号给第二驱动电路,第二驱动电路输出相应的驱动信号给第二开关管的控制极,以控制蓄电池组正极和蓄电池组负极之间的导通和截止,使电感上形成电感,输出符合供电端的供电要求的输出电压。
在其中一个实施例中,如图4所示,第一采集模块300和第二采集模块400的电路结构相同,第一采集模块300和第二采集模块400均包括运算放大器U1B、第一光耦OPT1A、第二光耦OPT1B及其外围电路,其中,第一采集模块300的运算放大器U1B的同相输入端作为第一采集模块300的第一端用于与供电端连接,第二采集模块400的运算放大器U1B的同相输入端作为第二采集模块400的第一端用于与蓄电池组的正极连接,第一采集模块300的第一光耦OPT1A的第一输出端作为第一采集模块300的第二端与中央处理模块600连接,第二采集模块400的第一光耦OPT1A的第一输出端作为第二采集模块400的第二端与中央处理模块600连接。在第一采集模块300和第二采集模块400中,第二光耦OPT1B的第一输入端与第一光耦OPT1A的第二输入端连接,第二光耦OPT1B的第二输入端用于接地,第二光耦OPT1B的第一输出端与运算放大器U1B的反向输入端连接,第二光耦OPT1B的第二输出端与第一光耦OPT1A的第一输入端连接,第一光耦OPT1A的第二输出端用于与工作电压VCC连接。需要说明的是,第一采集模块300和第二采集模块400还包括其外围电路,此为现有技术,在此不再赘述。
在其中一个实施例中,如图5所示,第一驱动电路PWM1和第二驱动电路PWM2的电路结构相同,第一驱动电路PWM1和第二驱动电路PWM2均包括驱动芯片U7、第一三极管Q6和第二三极管Q16,其中,在第一驱动电路PWM1中,驱动芯片U7的控制信号输入引脚3作为第一驱动电路PWM1的输入端与中央处理模块600连接,驱动信号U7的第一控制信号输出引脚6分别与第一三极管Q6的控制极、第二三极管Q16连接,第一三极管Q6的第一极和第二三极管Q16的第一极均作为第一驱动电路PWM1的输出端与第一开关管M1的控制极连接;在第二驱动电路PWM2中,驱动芯片U7的控制信号输入引脚3作为第二驱动电路的输入端与中央处理模块600连接,驱动信号U7的第一控制信号输出引脚6分别与第一三极管Q6的控制极、第二三极管Q16连接,第一三极管Q6的第一极和第二三极管Q16的第一极均作为第二驱动电路PWM2的输出端与第二开关管M2的控制极连接。
本发明还公开一种应用于上述任一实施例的蓄电池组辅助装置的工作方法。
作为一种可行的实施方式,蓄电池组辅助装置的工作方法包括参数获得方法、充电控制方法和放电控制方法。
其中,如图6所示,参数获得方法包括:
S110、输入输出模块输入蓄电池组的相关信息,中央处理模块根据输入的蓄电池组的相关信息计算所需的蓄电池组预设电压值;
S120、第一采集模块采集供电端的实时电压值、第二采集模块采集蓄电池组的实时电压值。
上述参数获得方法,可通过输入输出模块将蓄电池组的相关信息输入给中央处理模块,并通过中央处理模块计算所需的蓄电池组预设电压值,以作为蓄电池组的电压的目标值,通过第一采集模块采集供电端的实时电压值,以与供电端的电源预设电压值进行比对,通过第二采集模块采集蓄电池组的实时电压值,以与蓄电池组的电压的目标值进行比对。
其中,如图7所示,充电控制方法包括:
S210、将供电端的实时电压值与供电端的电源预设电压值进行比对,判断供电端的实时电压是否正常;
S220、在供电端的实时电压正常时,中央处理模块控制切换升压模块处于工作状态;
S230、中央处理模块输出控制信号控制升压模块输出符合蓄电池组的充电要求的输出电压,以使蓄电池组的实时电压值与蓄电池组的预设电压值相等。
上述充电控制方法,在供电端的实时电压正常时,通过中央处理模块控制切换升压模块处于工作状态,且中央处理模块还输出控制信号控制降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,以使所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值相等。
其中,如图8所示,放电控制方法包括:
S310、将供电端的实时电压值与供电端的电源预设电压值进行比对,判断供电端的实时电压是否正常;
S320、在供电端的输出电压异常时,中央处理模块控制切换降压模块处于工作状态;
S330、中央处理模块输出控制信号控制降压模块输出符合供电端的供电要求的输出电压,以使供电端的实时电压值与供电端的电源预设电压值相等。
上述放电控制方法,在供电端的实时电压正常时,通过中央处理模块控制切换升压模块处于工作状态,且中央处理模块还输出控制信号控制降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,以使所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值相等。
为了在减池运用时准确地计算出所需的蓄电池组的预设电压值,在其中一个实施例中,蓄电池组的相关信息包括蓄电池组的电池类型、当前蓄电池数量和减少的蓄电池数量。例如,蓄电池组的电池类型包括但不限于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等不同种类和2V、6V、12V等不同电压等级的类型的电池。例如,当前蓄电池数量为54,例如,减少的蓄电池数量为8。根据蓄电池组的电池类型、当前蓄电池数量和减少的蓄电池数量,能够准确的计算出所需的蓄电池组的预设电压值。例如,蓄电池组的预设电压值包括浮充电压值、均充电压值和告警电压值。根据蓄电池组的电池类型、当前蓄电池数量和减少的蓄电池数量,准确计算出减池后的蓄电池组的浮充电压值、均充电压值和告警电压值,并通过充电控制方法,使蓄电池组能够长期处于满容量状态。
为了准确的计算预设电压值,在其中一个实施例中,蓄电池组辅助装置在蓄电池组中蓄电池数量为n时的预设电压值与蓄电池组中蓄电池数量为n-m时的预设电压值之比为:(n-m)/n,其中,n和m均为大于0的自然数,且n>m。由于蓄电池组中电池串联在一起,减池应用时,更新的预设电压值包括的浮充电压、均充电压、告警电压等信息与未减池应用时的比例为:当前电池单体数量/(当前电池单体数量+减少电池单体数量)。以110V300Ah的直流系统为例,有54个2V300AH电池串联成组,当有8个电池异常需要剔除时,输入的当前电池单体数量为46个,减少电池单体数量为8个,上述比例为46/(46+8)=0.85。
为了使中央处理模块能够控制升压模块和降压模块输出合适的电压,在其中一个实施例中,升压模块和降压模块均采用脉冲宽度调制的方式;升压模块处于工作状态时,中央处理模块输出不同占空比的控制信号以控制升压模块输出符合蓄电池组的充电要求的输出电压;降压模块处于工作状态时,中央处理输出不同占空比的控制信号,以控制降压模块输出符合供电端的供电要求的输出电压。这样,升压模块和降压模块采用脉冲宽度调制的方式,中央处理模块通过输出不同占空比的控制信号,即可控制升压模块和降压模块输出合适的电压。
具体地,中央处理模块根据蓄电池组的预设电压值与蓄电池组的实时电压值计算中央处理模块输出的占空比,控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,以使所述蓄电池组的实时电压值与所述蓄电池组的预设电压值相等;中央处理模块根据供电端的电源预设电压值与供电端的实时电压值计算中央处理模块输出的占空比,控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,以使所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值相等。这样,中央处理模块根据更新后的预设参数信息与实时检测的参数信息比较后,计算输出的占空比,当占空比非0时输出控制信号,当占空比为0时不产生控制信号,停止充电控制或放电控制。
为了合理的设置供电端的电源预设电压值,在其中一个实施例中,供电端在蓄电池组中电池数量减少时的电源预设电压值低于蓄电池组中电池数量未减少时的浮充电压值、高于连接负载时的负载允许的最低电压值。这样,高于连接负载时的负载允许的最低电压值能够保证满足负载的供电电压要求,低于电池数量未减少时的电池组的电源预设电压值时能够保证在供电端的输出电压正常时蓄电池组中的电池不会对负载放电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是,本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等,旨在对本申请进行举例说明,而不是用于限制本申请。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种蓄电池组辅助装置,其特征在于,所述的蓄电池组辅助装置包括:升压模块、降压模块、第一采集模块、第二采集模块、输入输出模块和中央处理模块;
所述升压模块的第一端、所述降压模块的第一端和所述第一采集模块的第一端分别用于与供电端连接,所述升压模块的第二端、所述降压模块的第二端和所述第二采集模块的第一端分别用于与蓄电池组的正极连接,所述降压模块的第三端用于与所述蓄电池组的负极连接,所述升压模块的第三端、所述降压模块的第四端、所述第一采集模块的第二端、所述第二采集模块的第二端和所述输入输出模块分别与所述中央处理模块连接;
所述升压模块用于在工作状态时输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,所述降压模块用于在工作状态时输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,所述第一采集模块用于采集所述供电端的实时电压值,所述第二采集模块用于采集所述蓄电池组的实时电压值,所述输入输出模块用于输入所述蓄电池组的相关信息,所述中央处理模块用于根据所述蓄电池组的相关信息、所述供电端的实时电压值、所述蓄电池组的实时电压值控制切换所述升压模块或所述降压模块处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组辅助装置,其特征在于,所述升压模块包括第一开关管和第一驱动电路,所述第一驱动电路的输入端与所述中央处理模块连接,所述第一驱动电路的输出端与所述第一开关管的控制极连接,所述第一开关管的第一极用于与所述供电端连接,所述第一开关管的第二极用于与所述蓄电池组的正极连接。
3.根据权利要求1所述的蓄电池组辅助装置,其特征在于,所述降压模块包括第二开关管、第二驱动电路、电感和二极管,所述第二驱动电路的输入端与所述中央处理模块连接,所述第二驱动电路的输出端与所述第二开关管的控制极连接,所述第二开关管的第一极与所述二极管的正极连接,所述二极管的负极用于与所述供电端连接,所述第二开关管的第一极还用于通过所述电感与所述蓄电池组的正极连接,所述第二开关管的第二极用于与所述蓄电池组的负极连接。
4.权利要求1至3中任一项所述的一种蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述工作方法包括参数获得方法、充电控制方法和放电控制方法:
其中,所述参数获得方法包括:
所述输入输出模块输入所述蓄电池组的相关信息,所述中央处理模块根据输入的所述蓄电池组的相关性信息计算所需的蓄电池组预设电压值;
所述第一采集模块采集所述供电端的实时电压值、所述第二采集模块采集所述蓄电池组的实时电压值;
其中,所述充电控制方法包括:
将所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值进行比对,判断所述供电端的实时电压是否正常;
在所述供电端的实时电压正常时,所述中央处理模块控制切换所述升压模块处于工作状态;
所述中央处理模块输出控制信号控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压,以使所述蓄电池组的实时电压值与所述蓄电池组的预设电压值相等;
其中,所述放电控制方法包括:
将所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值进行比对,判断所述供电端的实时电压是否正常;
在所述供电端的输出电压异常时,所述中央处理模块控制切换所述降压模块处于工作状态;
所述中央处理模块输出控制信号控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压,以使所述供电端的实时电压值与所述供电端的电源预设电压值相等。
5.根据权利要求4所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述蓄电池组的相关信息包括蓄电池组的电池类型、当前蓄电池数量和减少的蓄电池数量。
6.根据权利要求4所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述蓄电池组的预设电压值包括浮充电压值、均充电压值和告警电压值。
7.根据权利要求4所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述蓄电池组辅助装置在蓄电池组中蓄电池数量为n时的预设电压值与蓄电池组中蓄电池数量为n-m时的预设电压值之比为:(n-m)/n,其中,n和m均为大于0的自然数,且n>m。
8.根据权利要求4所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述升压模块和所述降压模块均采用脉冲宽度调制的方式;
所述升压模块处于工作状态时,所述中央处理模块输出不同占空比的控制信号以控制所述升压模块输出符合所述蓄电池组的充电要求的输出电压;
所述降压模块处于工作状态时,所述中央处理模块输出不同占空比的控制信号,以控制所述降压模块输出符合所述供电端的供电要求的输出电压。
9.根据权利要求8所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述中央处理模块根据所述蓄电池组预设电压值与蓄电池组的实时电压值计算中央处理模块输出占空比,所述中央处理模块根据所述供电端的电源预设电压值与所述供电端的实时电压值计算中央处理模块输出的占空比。
10.根据权利要求4所述的蓄电池组辅助装置的工作方法,其特征在于,所述供电端在蓄电池组中电池数量减少时的电源预设电压值低于所述蓄电池组中电池数量未减少时的浮充电压值、高于连接负载时的负载允许的最低电压值。
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