CN209056972U - 镍氢电池ups控制系统 - Google Patents

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李磊
徐国昌
何侠
马李
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Abstract

本实用新型提供了一种镍氢电池UPS控制系统,UPS电源控制器的一个AC端口与市电相并接形成回路,UPS电源控制器的另一个AC端口与负载相并接形成回路,UPS电源控制器的DC端口的负极端与镍氢电池组的负极端相连接,UPS电源控制器的DC端口的正极端连接第一继电器、第二继电器的开关相并接的一端,第二继电器的开关的另一端连接二极管的阴极,二极管的阳极与第一继电器开关的另一端相并接后连接到镍氢电池组的正极端上,电池管理系统根据采集到的镍氢电池组的温度或电压控制第一继电器、第二继电器的开关的闭合与断开,电池管理系统的电源通过镍氢电池组或市电经UPS电源控制器的DC端口提供。本实用新型结构简单,可延长使用寿命,降低费用。

Description

镍氢电池UPS控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种镍氢电池UPS控制系统。
背景技术
目前UPS控制系统中,其使用的蓄电池基本上是铅酸电池,在不停电的情况下,一直由市电对铅酸电池进行浮充充电,在这种情况下,铅酸电池的寿命将受到影响,这就可能因更换电池频率较高而造成费用较高,同时持续浮充造成铅酸电池发热,存在一定的安全隐患。镍氢电池在1C充放电流进行100%放电深度循环的情况下,镍氢电池可以循环1000次以上,在1C充放电流进行50%放电深度循环的情况下,镍氢电池可以循环5000次以上,而铅酸电池不适合1C充放电流进行的100%深度放电的使用,一般在0.2C充放电流、50%深度放电情况下循环450次左右,因此镍氢电池在使用寿命上有绝对优势。但镍氢电池与铅酸电池属于不同的电池体系,其电压等都不同,如何将镍氢电池替换铅酸电池使用到UPS控制系统中,成为一个研究课题。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种结构简单、可延长使用寿命、降低费用的镍氢电池UPS控制系统。
本实用新型通过以下方案实现:
一种镍氢电池UPS控制系统,包括UPS电源控制器、镍氢电池组和电池管理系统BMS,所述UPS电源控制器的一个AC端口与市电相并接形成回路,所述UPS电源控制器的另一个AC端口与负载相并接形成回路,所述UPS电源控制器的DC端口的负极端与镍氢电池组的负极端相连接,所述UPS电源控制器的DC端口的正极端连接第一继电器、第二继电器的开关相并接的一端,第二继电器的开关的另一端连接二极管的阴极,所述二极管的阳极与第一继电器开关的另一端相并接后连接到镍氢电池组的正极端上,所述电池管理系统根据采集到的镍氢电池组的温度或电压控制第一继电器、第二继电器的开关的闭合与断开,所述电池管理系统的电源端的正极端口连接到第一继电器、第二继电器的开关相并接的一端与UPS电源控制器的DC端口正极端的相连接端上,所述电池管理系统的电源端的负极端口连接到镍氢电池组的负极端与UPS电源控制器的DC端口负极端的相连接端上,所述电池管理系统的电源通过镍氢电池组或市电经UPS电源控制器的DC端口提供。控制第一继电器、第二继电器的开关的闭合与断开的镍氢电池组的温度设定值或电压设定值,可根据实际情况进行调整设计。
进一步地,所述镍氢电池组的温度通过电池管理系统上的温度采集板采集,所述镍氢电池组的电压通过电池管理系统上的电压采集板采集。
进一步地,所述电池管理系统BMS的电源端上并接有DC/DC转换器,所述DC/DC转换器用于转换镍氢电池组或市电提供给电池管理系统的电源电压。一般情况下,电池管理系统BMS的电源多数由镍氢电池组提供,在停电后镍氢电池组电量不足情况下,市电重新供电后,先由市电提供电源给电池管理系统BMS,再继续由镍氢电池组提供。
实际制作时,为了方便使用,一般将电池管理系统、镍氢电池组、温度采集板、电压采集板、第一继电器、第二继电器、二极管等按要求连接固定好形成一个电池包整体。
本实用新型的镍氢电池UPS控制系统,结构简单,通过第一继电器、第二继电器及二极管的作用,可避免镍氢电池组的持续浮充,以及停电时镍氢电池组的过放电,从而保护镍氢电池组,延长使用寿命,可节省因更换电池组而产生的费用,同时可降低安全隐患,并节约浮充浪费的电能。
附图说明
图1为实施例1中镍氢电池UPS控制系统的结构框图。
具体实施方式
实施例只是为了说明本实用新型的一种实现方式,不作为对本实用新型保护范围的限制性说明。
实施例1
一种镍氢电池UPS控制系统,如图1所示,包括UPS电源控制器1、镍氢电池组2和电池管理系统BMS 3,UPS电源控制器1的一个AC端口与市电4相并接形成回路,UPS电源控制器1的另一个AC端口与负载5相并接形成回路,UPS电源控制器1的DC端口的负极端与镍氢电池组2的负极端相连接,UPS电源控制器1的DC端口的正极端连接第一继电器K1、第二继电器K2的开关相并接的一端,第二继电器K2的开关的另一端连接二极管D的阴极,二极管D的阳极与第一继电器K1开关的另一端相并接后连接到镍氢电池组2的正极端上,电池管理系统BMS3根据采集到的镍氢电池组2的温度或电压控制第一继电器K1、第二继电器K2的开关的闭合与断开,镍氢电池组2的温度通过电池管理系统BMS 3上的温度采集板31采集,镍氢电池组2的电压通过电池管理系统BMS 3上的电压采集板32采集,电池管理系统BMS 3的电源端的正极端口连接到第一继电器K1、第二继电器K2的开关相并接的一端与UPS电源控制器1的DC端口正极端的相连接端上,电池管理系统BMS 3的电源端的负极端口连接到镍氢电池组2的负极端与UPS电源控制器1的DC端口负极端的相连接端上,电池管理系统BMS 3的电源端上并接有DC/DC转换器6,DC/DC转换器6用于转换镍氢电池组2或市电4经UPS电源控制器1的DC端口提供给电池管理系统BMS 3的电源电压。
有市电时(正常供电),当温度采集板采集到的镍氢电池组的温度或电压采集板采集到的镍氢电池组的电压达到相应的保护设定值上限时,电池管理系统BMS控制第一继电器K1断开,由于二极管存在反向钳制功能,镍氢电池组不能再被充电,只能放电供给负载,此时镍氢电池组得到保护不会被过充,同时又能不间断的供电。当温度采集板采集到的镍氢电池组的温度或电压采集板采集到的镍氢电池组的电压降至相应的保护设定值下限时,电池管理系统BMS控制第一继电器K1闭合,市电重新为镍氢电池组充电,直至镍氢电池组的温度或电压达到相应的保护设定值上限,电池管理系统BMS再次控制第一继电器K1断开,如此反复,镍氢电池组在使用过程中,既不会过充、过放,又可以不间断供电,既安全又实用。
当无市电时(停电),无论第一继电器K1是断开还是闭合,镍氢电池组都能通过二极管的线路给负载供电,当镍氢电池组的电压或温度降至相应的保护设定值下限时,电池管理系统BMS控制第二继电器K2断开,镍氢电池组停止对负载供电,确保了镍氢电池组不会被过放电。当市电恢复时,市电通过UPS电源控制器的DC端口再经DC/DC转换器接入电池管理系统BMS,电池管理系统BMS通电并控制第一继电器K1、第二继电器K2闭合,使得镍氢电池组开始充电,同时电池管理系统BMS的电源自动跳转由镍氢电池组提供,待镍氢电池组的电压或温度达到相对应的保护设定值上限时,其之后的控制方式同上述正常供电情况。

Claims (3)

1.一种镍氢电池UPS控制系统,其特征在于:包括UPS电源控制器、镍氢电池组和电池管理系统,所述UPS电源控制器的一个AC端口与市电相并接形成回路,所述UPS电源控制器的另一个AC端口与负载相并接形成回路,所述UPS电源控制器的DC端口的负极端与镍氢电池组的负极端相连接,所述UPS电源控制器的DC端口的正极端连接第一继电器、第二继电器的开关相并接的一端,第二继电器的开关的另一端连接二极管的阴极,所述二极管的阳极与第一继电器开关的另一端相并接后连接到镍氢电池组的正极端上,所述电池管理系统根据采集到的镍氢电池组的温度或电压控制第一继电器、第二继电器的开关的闭合与断开,所述电池管理系统的电源端的正极端口连接到第一继电器、第二继电器的开关相并接的一端与UPS电源控制器的DC端口正极端的相连接端上,所述电池管理系统的电源端的负极端口连接到镍氢电池组的负极端与UPS电源控制器的DC端口负极端的相连接端上,所述电池管理系统的电源通过镍氢电池组或市电经UPS电源控制器的DC端口提供。
2.如权利要求1所述的镍氢电池UPS控制系统,其特征在于:所述镍氢电池组的温度通过电池管理系统上的温度采集板采集,所述镍氢电池组的电压通过电池管理系统上的电压采集板采集。
3.如权利要求1或2所述的镍氢电池UPS控制系统,其特征在于:所述电池管理系统的电源端上并接有DC/DC转换器,所述DC/DC转换器用于转换镍氢电池组或市电提供给电池管理系统的电源电压。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111509835A (zh) * 2020-05-21 2020-08-07 广东电科院能源技术有限责任公司 Ups电池装置和ups电池系统

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