CN205265279U - 一种新型的多路电池组的充放电管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型的多路电池组的充放电管理系统。所述系统包括：电源模块、电池充放电管理模块、电池组；负载设备、电池充放电模块均接在电源模块输出正负母线上，电池组接在电池充放电管理模块的输出端，电池充放电管理模块之间接有通信线；每一个电池充放电管理模块接一个电池组，系统可以接入多组电池组。本实用新型可以解决多组或多种规格或多种电池类型的智能安全的电池充放电管理，有效降低了多组电池的使用成本及提高电池的使用寿命，且操作简单。

Description

一种新型的多路电池组的充放电管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种多路电池并联的充放电管理。

背景技术

电池是指通过电化学反应，把正极、负极活性物质的化学能，转化为电能的一类装置。经过长期地研究、发展，电池迎来了应用广泛的局面，无时无刻不在为我们的美好生活服务。电池是许多场合中动力电源提供的最后一道保障，是最后的保险（这是蓄电池的核心作用）一旦后备电池组发生故障，所有的工作将无法继续，整个系统将陷于瘫痪。电池在通信电源领域有着广泛的应用，为了提高通信设备的后备时间，目前的办法是采用电池组并联使用，但在现有电池组并联技术方案中，电池组采用一起充电一起放电，之间通常只是利用电气开关或熔断器进行隔离，电池组之间不能有效进行充电电流和放电电流的管理，影响电池的后备时间和寿命。

实用新型内容

为了解决电池组之间不能有效进行充电电流和放电电流的管理，本实用新型的目的是提供一种新型的多路电池组的充放电管理系统，使并联蓄电池中的不同蓄电池组在并联使用时分别进行充放电，互不影响。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于它包括：电源模块、电池充放电管理模块、电池组；电池充放电管理模块、电池组和负载设备均并联接在电源模块输出正负母线上；

电池充放电管理模块包括第一二极管D1、第二二极管、电容C1、电感L1、开关器件；

第一二极管D1的阴极和电容C1的一极接至正母线，电容C1的另一极与电感L1的一极相连接，电感L1的另一极与第二二极管D2的阴极、第一二极管D1的阳极、开关器件的一极相连接，开关器件的另外一极与第二二极管D2的阳极接至负母线；

电池组的正极基于正母线相连，电池组的负极与电池充放电模块中的电容C1、电感L1共连接端相连接；

所述充放电管理系统中包含多组电池充放电管理模块和多路电池组，每一个电池充放电管理模块接一路电池组，电池充放电管理模块之间接有通信线。

进一步地，所述电池充放电管理模块中开关器件采用开关管Q1或机械开关，优选场效应管，也可以是其他开关器件或者采用两个场效应管源极相连，串联使用。

进一步地，所述电池充放电管理模块中第二二极管D2优选半导体二极管，也可以是其他开关器件。

进一步地，所述系统对于所述开关器件设置有控制器，所述控制器可以分散在各电池充放电管理模块中，对其电池充放电管理模块中的所述开关器件控制，或者，多个电池充放电管理模块中的所述开关器件由单个集中控制模块管理。

多个电池充放电管理模块中的所述开关器件可以同时开、关，也可以交错开、关，也可以按分时时序进行开、关。

由上述技术方案可知，本实用新型实施例具有以下的有益效果：

一)通过在并联蓄电池中设置电池充放电管理模块，可实现不同蓄电池组并联时单个电池组的充放电管理；

二)在充电时，防止大电流充电对电池组的影响，同时节省充电时间，提高系统的可靠性；

三)在放电时，消除了电池组间相互充电、钳位等危害。

附图说明

图1为现有的电池组并联示意图；图中K1为电气开关，F1为熔断器。

图2为本实用新型所提供的实施例的结构示意图。

图3为本实用新型所提供的实施例充放电管理时序图（矩形线条为Q1开关管开通信号，三角形线条为流经过L1的电流）。

图4为本实用新型所提供的实施例充放电管理时序图（矩形线条为Q1开关管开通信号，三角形线条为流经过L1的电流）。

具体实施方式

参照附图2-4。本实用新型所提供的多路电池组的充放电管理系统，包括：电源模块、电池充放电管理模块、电池组；电池充放电管理模块、电池组和负载设备均并列接在电源模块输出正负母线上；

电池充放电管理模块包括第一二极管D1、第二二极管、电容C1、电感L1、开关器件；

第一二极管D1的阴极和电容C1的一极接至正母线，电容C1的另一极与电感L1的一极相连接，电感L1的另一极与第二二极管D2的阴极、第一二极管D1的阳极、开关器件的一极相连接，开关器件的另外一极与第二二极管D2的阳极接至负母线；

电池组的正极基于正母线相连，电池组的负极与电池充放电模块中的电容C1、电感L1共连接端相连接；

所述充放电管理系统中包含多组电池充放电管理模块和多路电池组，每一个电池充放电管理模块接一路电池组，电池充放电管理模块之间接有通信线。

所述电池充放电管理模块中开关器件采用开关管Q1，优选场效应管，也可以是其他开关器件。

所述电池充放电管理模块中第二二极管D2优选半导体二极管，也可以是其他开关器件。

所述系统对于所述开关器件设置有控制器，所述控制器可以分散在各电池充放电管理模块中，对其电池充放电管理模块中的所述开关器件控制，或者，多个电池充放电管理模块中的所述开关器件由单个集中控制模块管理。

多个电池充放电管理模块中的所述开关器件可以同时开、关，也可以交错开、关，也可以按分时时序进行开、关，

应用本实用新型的结构，在充电时，电池充放电管理模块或集中控制模块产生脉冲输出驱动信号，当开关管Q1开通时，电流流经电感L1、开关管Q1对电池组充电，当开关管Q1关断时，电感L1储存的能量通过D1对电池组充电；各电池充放电管理模块中的开关管Q1可以是同时开，然后按每个电池组的充电电流限值来关断；也可以是按时序先开电池充放电管理模块一中开关管Q1，然后再开电池充放电管理模块二中开关管Q1，以此类推形成交错方式减少电源模块的输出纹波电流（图3）；可以是按时序先开电池充放电管理模块一中的开关管Q1，然后根据电池组一的充电电流限制关断，然后再开电池充放电管理模块二中的开关管Q1，再根据电池组二的充电电流限制关断（图4）；从而每个电池充放电模块单独对相对应的电池组进行充电管理，防止大电流充电对电池组的影响，同时节省充电时间，提高系统的可靠性；

在放电时，由于放电电流只能通过第二二极管D2通道形成单向导通，因此，各电池组只能与负载形成回路，不能与其它电池组间形成回路，切断了电池对其它电池组充电的路径，消除了电池组间相互充电、钳位等危害。

在放电时，也可以采用图3、图4所示的时序，每个电池组分时放电，以提高电池的备用时间。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于它包括：电源模块、电池充放电管理模块、电池组；电池充放电管理模块、电池组和负载设备均并联接在电源模块输出正负母线上；

电池充放电管理模块包括第一二极管D1、第二二极管、电容C1、电感L1、开关器件Q1；

第一二极管D1的阴极和电容C1的一极接至正母线，电容C1的另一极与电感L1的一极相连接，电感L1的另一极与第二二极管D2的阴极、第一二极管D1的阳极、开关器件Q1的一极相连接，开关器件Q1的另外一极与第二二极管D2的阳极接至负母线；

电池组的正极基于正母线相连，电池组的负极与电池充放电模块中的电容C1、电感L1共连接端相连接；

所述充放电管理系统中包含多组电池充放电管理模块和多路电池组，每一个电池充放电管理模块接一路电池组，电池充放电管理模块之间接有通信线。

2.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述电池充放电管理模块中开关器件采用开关管或机械开关。

3.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述电池充放电管理模块中开关器件采用场效应管。

4.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述电池充放电管理模块中开关器件采用场效应管，且采用两个场效应管源极相连，串联使用。

5.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述电池充放电管理模块中第二二极管D2采用半导体二极管。

6.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述系统对于所述开关器件设置有控制器，所述控制器可以分散在各电池充放电管理模块中，对其电池充放电管理模块中的所述开关器件控制，或者，多个电池充放电管理模块中的所述开关器件由单个集中控制模块管理。

7.根据权利要求1所述的一种新型的多路电池组的充放电管理系统，其特征在于，所述多个电池充放电管理模块中的所述开关器件可以同时开、关，也可以按分时时序进行开、关。