CN203301197U - 一种可扩展的锂离子电池组模块及后备电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可扩展的锂离子电池组模块及后备电源系统，属于通信用后备电源技术领域。本实用新型通过将通信用锂电池后备电源系统中各个电池组单元之间进行并联，各个电池管理系统单元之间通过其通信与显示面板上的通信接口级联，在需要延长供电时间时，可以实现多个电源系统的并联扩容，管理系统对级联后的电池组做充放电管理，使用方便，标准化的模块设计，方便不同基站环境以及因设备升级导致的后备电源系统的容量扩展，灵活方便的增加后备电源的容量，延长供电时间，降低安装维护成本，实现设备增值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可扩展的锂离子电池组模块及后备电源系统，属于通信用后备电源技术领域。
背景技术
根据工信部数据显示三大运营商通信基站总数约为150万个，在这个庞大的数据背后运营商需要的后备电池模块也复杂多样，根据使用环境的不同，后备电源模块的容量、供电时间也各不相同，其接口标准也不相同，因此不同基站环境以及因设备升级导致的后备电源系统的需要容量扩展时，其安装维护成本增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可扩展的锂离子电池组模块及后备电源系统，以解决目前方便不同基站环境以及因设备升级导致的后备电源系统的容量扩展时由于接口标准不统一所导致维护成本增加的问题。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种可扩展的锂离子电池组模块，包括锂离子电池组单元、电池管理系统和动力线接口，电池管理系统单元的采集端与电池组单元相连，所述的电池管理系统上连接有通信接口单元。
所述的通信接口单元为可级联通信接口单元，该通信接口单元上至少设置有两个通信接口。
所述的通信接口单元上还包括有用于设置电池组模块地址的拨码开关。
所述的电池管理系统单元的供电侧回路上串接有用于控制电池管理系统单元电源供应的手动维护开关。
所述的电池组单元和动力线接口之间串接有用于保护电池组以及周边电气设备安全的熔断器。
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种后备电源系统，该后备电源系统包括至少两组锂离子电池组模块和一上位机，每组锂离子电池模块包括锂离子电池组单元、电池管理系统和动力线接口，所述的电池管理系统上设置有通信接口单元，各个电池组单元之间并联，各个电池管理系统之间通过其对应上位通信接口单元通信连接。
所述的通信接口单元为可级联通信接口单元，该通信接口单元上至少设置有两个通信接口。
所述的通信接口单元上还包括有用于设置电池组模块地址的拨码开关。
所述的电池管理系统单元的供电侧回路上串接有用于控制电池管理系统单元电源供应的手动维护开关。
所述的电池组单元和动力线接口之间串接有用于保护电池组以及周边电气设备安全的熔断器。
本实用新型的有益效果是: 本实用新型的可扩展的锂离子电池组模块的电池管理系统上连接有通信接口单元，后备电源系统中各个电池组单元之间进行并联，各个电池管理系统之间通过其相应通信接口通信单元连接，在需要延长供电时间时，可以实现多个电源系统的并联扩容，管理系统对级联后的电池组做充放电管理，使用方便，标准化的模块设计，方便不同基站环境以及因设备升级导致的后备电源系统的容量扩展，灵活方便的增加后备电源的容量，延长供电时间，降低安装维护成本，实现设备增值；此外通信接口单元采用级联通信接口单元，通过拨码开关设置与上位机相连的通信接口单元，通过拨码开关方便进行配置，不同电池组模块之间组合使用。
附图说明
图1是本实用新型可扩展锂离子电池模块结构图；
图2是本实用新型后备电源系统中多个锂离子电池组单元并联的系统示意图；
图3是本实用新型后备电源系统中多个模块级联扩容的通讯接口示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
本实用新型的一种后备电源系统的实施例
本实用新型的后备电源系统包括至少两组锂离子电池组模块和一上位机，每组锂离子电池模块包括锂离子电池组单元、电池管理系统和动力线接口，所述的电池管理系统上连接有通信接口单元，各个电池组单元之间并联，各个电池管理系统之间通过其相应的通信接口单元通信连接。
本实施例中锂离子电池组模块如图1所示，每个锂电池组模块包括电池组单元、电池管理系统单元BMS、动力线接口和通信与显示面板1，电池管理系统单元的采集端分别通过电压采集线5和温度采集线6与电池组单元相连，电池管理系统单元和通信与显示面板相连，通信与显示面板1上设置有两个通信接口2和3、一个拨码开关和用于显示锂离子电池组状态的显示器。后备电源系统包括至少两组锂离子电池组模块和一上位机，如图2所示，1、2、3、4分别为4个48V100AH的锂电池模块，在不同的使用环境或设备升级时，把这四个单独的模块并联，容量扩展为48V400AH系统，放电时间延长4倍，48V100AH模块的主回路上串联二极管模块，有效避免了不同模块间的环流问题。本实施例中的通信接口单元采用可级联的通信接口单元，每个通信接口单元上至少设置有两个通信接口，如图3所示，各个电池模块的电池管理系统之间通过其通信与显示面板上的通信接口级联，每个模块的通讯接口单元均包含两个标准RS232/485通讯接口与一个拨码开关，把需要与上位机通讯的模块通过拨码开关设置为主机，其余三个分别设置为“一号从机”、“二号从机”、“三号从机”，级联时，模块的两个RS232/485通讯接口分别与上一级从机与下一级从机相连，主机的两个RS232/485通讯接口除了与“一号从机”相连外还与上位机相连，系统运行后，主机负责对整个系统做充放电管理，可通过上位机实现整个电池系统的遥测、遥控、遥信和遥调控制，采用级联方式，通过拨码开关可方便进行配置，不同电池模块之间可任意组合使用；通信接口单元也可以采用其它连接方式，例如，通过总线将各个电池管理系统连接到主机上。
本实施例中电池组单元选用高性能磷酸铁锂作为正极材料的锂电池，单体电池之间连接采用铜质导电条配合防松脱螺栓方式连接，这样可以加强单体电池连接的可靠性以及模块的抗震等级，电池管理单元（BMS）主要用于对电池组进行在线测量和实时监控，为工作人员提供电池电压、电流、温度、SOC及绝缘状态等信息，同时实时判断电池的运行状态，若出现故障，则及时向上位机发送故障代码，并在必要时对电池组对进行均衡处理以及隔离性保护。通过通信与显示面板上的拨码开关，可以把不同的电池管理单元分别设置为“主机”、“一号从机”、“二号从机”…“N号从机”，通过RS232/485通信接口，级联后的不同电池管理单元之间相互通信，对电池组信息进行采集与处理。在BMS供电侧回路接入一个手动维护开关4，通过控制BMS的电源供应，来控制电源模块的回路通断，正常运行时手动维护开关闭合，BMS得电，BMS控制的继电器闭合。在BMS控制继电器功能失效的情况下，可通过断开维护开关，断开主回路，进行维护。在电池模块出现短路的情况下，通过在主回路串入快速熔断器的快速熔断特性，可在毫秒级的时间内断开回路，保护电池组以及周边电气设备的安全。
本实用新型的一种可扩展锂离子电池模块的实施例
本实施例中的可扩展锂离子电池模块的结构和连接关系已在后备电源系统实施例中进行了详细介绍，这里不再赘述。
Claims (10)
1.一种可扩展的锂离子电池组模块，包括锂离子电池组单元、电池管理系统和动力线接口，电池管理系统单元的采集端与电池组单元相连，其特征在于：所述的电池管理系统上连接有通信接口单元。
2. 根据权利要求1所述的可扩展的锂离子电池组模块，其特征在于：所述的通信接口单元为可级联通信接口单元，该通信接口单元上至少设置有两个通信接口。
3.根据权利要求1或2所述的可扩展的锂离子电池组模块，其特征在于：所述的通信接口单元上还包括有用于设置电池组模块地址的拨码开关。
4.根据权利要求1或2所述的可扩展的锂离子电池组模块，其特征在于：所述的电池管理系统单元的供电侧回路上串接有用于控制电池管理系统单元电源供应的手动维护开关。
5. 根据权利要求1所述的可扩展的锂离子电池组模块，其特征在于：所述的电池组单元和动力线接口之间串接有用于保护电池组以及周边电气设备安全的熔断器。
6. 一种后备电源系统，其特征在于：该后备电源系统包括至少两组锂离子电池组模块和一上位机，每组锂离子电池模块包括锂离子电池组单元、电池管理系统和动力线接口，所述的电池管理系统上设置有通信接口单元，各个电池组单元之间并联，各个电池管理系统之间通过其对应上位通信接口单元通信连接。
7. 根据权利要求6所述的后备电源系统，其特征在于：所述的通信接口单元为可级联通信接口单元，该通信接口单元上至少设置有两个通信接口。
8.根据权利要求6或7所述的后备电源系统，其特征在于：所述的通信接口单元上还包括有用于设置电池组模块地址的拨码开关。
9. 根据权利要求6或7所述的后备电源系统，其特征在于：所述的电池管理系统单元的供电侧回路上串接有用于控制电池管理系统单元电源供应的手动维护开关。
10. 根据权利要求6或7所述的后备电源系统，其特征在于：所述的电池组单元和动力线接口之间串接有用于保护电池组以及周边电气设备安全的熔断器。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103840523A (zh) * | 2014-03-07 | 2014-06-04 | 上海应用技术学院 | 多电池组的信息和能量分配扩展装置 |
| CN106712125A (zh) * | 2015-07-22 | 2017-05-24 | 比亚迪股份有限公司 | 组合式家庭储能系统及其组合控制方法 |
| CN109787313A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-21 | 欣旺达电子股份有限公司 | 基于锂电池的数据中心高压直流备份电源 |
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2013
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| CN106712125A (zh) * | 2015-07-22 | 2017-05-24 | 比亚迪股份有限公司 | 组合式家庭储能系统及其组合控制方法 |
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