CN217769525U - 新型移动储能备用电源电池管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种新型移动储能备用电源电池管理系统，包括开关装置及旁路充电电路，旁路充电电路用于连接电池组、充电器和负载，旁路充电电路包括降压芯片、信号转换模块、升压反馈模块及恒流模块，降压芯片的使能端与信号转换模块电连接，降压芯片的输出端与升压反馈模块电连接，升压反馈模块的输出端与恒流模块电连接，并且降压芯片的电压输入端与电池组电连接，恒流模块的输出端与充电器和负载电连接。本实用新型通过设置旁路充电电路，在开关装置有故障的时候也能够进行充电，在没有找到开关装置前可以正常充电，当找到开关装置并更换后，可以立即投入使用，方便快捷，不影响到人们的正常工作和生活。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能备用电源领域，特别是涉及一种新型移动储能备用电源电池管理系统。
背景技术
目前，储能电源内部结构都是由多个单节电池串联起来，再串联上一个开关装置，然后在接入负载或充电器进行放电和充电使用。这种方式在开关装置有故障的时候不能进行充电，在电池快没电时开关装置发生故障，需要充电的时候不能够充电，只有更换了开关装置才能够进行充电，如果等到更换开关装置后在充电，这样会浪费大量的时间，在对于时间要求比较急迫的境况下，电池就算能够充上电，电池也不能完全充满，从而影响到人们的正常工作和生活。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种新型移动储能备用电源电池管理系统，通过设置旁路充电电路，在开关装置有故障的时候也能够进行充电，在没有找到开关装置前可以正常充电，当找到开关装置并更换后，可以立即投入使用，方便快捷，不影响到人们的正常工作和生活。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种新型移动储能备用电源电池管理系统，包括：开关装置及旁路充电电路，
所述开关装置用于连接电池组、充电器和负载；
所述旁路充电电路用于连接电池组、充电器和负载，所述旁路充电电路包括降压芯片、信号转换模块、升压反馈模块及恒流模块，所述降压芯片的使能端与所述信号转换模块电连接，所述降压芯片的输出端与所述升压反馈模块电连接，所述升压反馈模块的输出端与所述恒流模块电连接，并且所述降压芯片的电压输入端与所述电池组电连接，所述恒流模块的输出端与所述充电器和所述负载电连接。
优选的，所述降压芯片采用型号为LMR33620的芯片。
优选的，所述信号转换模块包括驱动单元及控制单元，所述驱动单元的输入端用于与外部的使能控制端电连接，所述驱动单元的输出端经所述控制单元输出至所述降压芯片中。
优选的，所述驱动单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1及MOS管Q1，所述电阻R1的第一端与外部的使能控制端电连接，所述电阻R1的第二端分别与所述电阻R2、所述电容C1、所述MOS管Q1的G极电连接，所述MOS管Q1的D极与所述控制单元电连接，所述MOS管Q1的S极接地。
优选的，所述控制单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6及MOS管Q2，所述电阻R3的第一端与所述驱动单元的输出端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电阻R4和所述MOS管Q2的G极电连接，所述MOS管Q2的D极分别与所述电阻R5、所述电阻R6电连接，所述电阻R6的另一端与所述降压芯片的使能管脚电连接。
优选的，所述升压反馈模块包括升压单元及反馈单元，所述升压单元的输入端与所述降压芯片的输出端电连接，所述升压单元的输出端用于输出电压，并且所述升压单元的输出端与所述反馈单元电连接，所述反馈单元的输出端与所述降压芯片的反馈管脚电连接。
优选的，所述升压单元包括电容C6及电感L1，所述电感L1的第一端分别与所述电容C6和所述降压芯片的SW管脚电连接，所述电容C6的另一端与所述降压芯片的BOOST管脚电连接，所述电感L1的第二端与所述反馈单元电连接。
优选的，所述反馈单元包括电阻R11、电阻R12、电阻R13及MOS管Q3，所述电阻R11的第一端与所述升压单元的输出端电连接，所述电阻R11的第二端分别与所述MOS管Q3的G极和所述电阻R12电连接，所述MOS管Q3的D极与所述电阻R13的一端电连接，所述电阻R13的另一端与所述降压芯片的FB管脚电连接。
优选的，所述反馈单元还包括电阻R14和电阻R15，所述电阻R14和所述电阻R15的一端共同与所述电阻R13电连接。
优选的，所述恒流模块包括电阻R21、电阻R22、电容C21及三极管Q4，所述电阻R21的第一端与所述电感L1的第二端电连接，所述电阻R21的第二端用于输出电压，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的第二端电连接，所述三极管Q4的基极分别与所述电阻R22、所述电容C21电连接，所述电容C21的另一端与所述电阻R21的第一端电连接，所述电阻R22与所述电阻R21的第二端电连接，所述三极管Q4的集电极与所述反馈单元的输出端电连接。
本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本实用新型为一种新型移动储能备用电源电池管理系统，通过设置旁路充电电路，在开关装置有故障的时候也能够进行充电，在没有找到开关装置前可以正常充电，当找到开关装置并更换后，可以立即投入使用，方便快捷，不影响到人们的正常工作和生活。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的新型移动储能备用电源电池管理系统的模块框图；
图2为图1所示的新型移动储能备用电源电池管理系统的电路图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型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实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
请参阅图1-图2，一种新型移动储能备用电源电池管理系统，包括：开关装置及旁路充电电路，所述开关装置用于连接电池组、充电器和负载；需要说明的是，所述开关装置用于为电池组充电的控制开关或者是由电池组向负载供电的控制开关；所述旁路充电电路用于起到一个备用的作用，当开关装置出现故障的时候，则可以由旁路充电电路进行充电或者向外供电。
所述旁路充电电路用于连接电池组、充电器和负载，所述旁路充电电路包括降压芯片、信号转换模块、升压反馈模块及恒流模块，所述降压芯片的使能端与所述信号转换模块电连接，所述降压芯片的输出端与所述升压反馈模块电连接，所述升压反馈模块的输出端与所述恒流模块电连接，并且所述降压芯片的电压输入端与所述电池组电连接，所述恒流模块的输出端与所述充电器和所述负载电连接。在本实施例中，所述降压芯片采用型号为LMR33620的芯片。
通过设置旁路充电电路，在开关装置有故障的时候也能够进行充电，在没有找到开关装置前可以正常充电，当找到开关装置并更换后，可以立即投入使用，方便快捷，不影响到人们的正常工作和生活。具体地，当开关装置有故障的时候，则外部的控制板或MCU控制单元向信号转换模块输入控制信号，从而可以使能降压芯片工作，然后可以导通升压反馈模块，从而可以使得电池组的电源向负载供电，或者充电器/充电枪向电池组进行充电，而恒流模块则可以实现对电池组进行恒流充电。
需要说明的是，所述信号转换模块包括驱动单元及控制单元，所述驱动单元的输入端用于与外部的使能控制端电连接，所述驱动单元的输出端经所述控制单元输出至所述降压芯片中。
请参阅图2，所述驱动单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1及MOS管Q1，所述电阻R1的第一端与外部的使能控制端电连接，所述电阻R1的第二端分别与所述电阻R2、所述电容C1、所述MOS管Q1的G极电连接，所述MOS管Q1的D极与所述控制单元电连接，所述MOS管Q1的S极接地。
请参阅图2，所述控制单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6及MOS管Q2，所述电阻R3的第一端与所述驱动单元的输出端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电阻R4和所述MOS管Q2的G极电连接，所述MOS管Q2的D极分别与所述电阻R5、所述电阻R6电连接，所述电阻R6的另一端与所述降压芯片的使能管脚电连接。
具体地，旁路充电电路是一个降压BUCK电路，Q1是NMOS管，Q2是PMOS管。
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、和电容C1、MOS管Q1、MOS管Q2共同组成了使能信号转换电路，MCU控制单元发送一个高电平的3.3V的使能信号，通过使能信号转换电路就会得到一个和电池组电压相同的使能信号传送给降压芯片IC1，降压芯片IC1接收到使能信号后，开始进行工作。
需要说明的是，所述升压反馈模块包括升压单元及反馈单元，所述升压单元的输入端与所述降压芯片的输出端电连接，所述升压单元的输出端用于输出电压，并且所述升压单元的输出端与所述反馈单元电连接，所述反馈单元的输出端与所述降压芯片的反馈管脚电连接。
请参阅图2，所述升压单元包括电容C6及电感L1，所述电感L1的第一端分别与所述电容C6和所述降压芯片的SW管脚电连接，所述电容C6的另一端与所述降压芯片的BOOST管脚电连接，所述电感L1的第二端与所述反馈单元电连接。
请参阅图2，所述反馈单元包括电阻R11、电阻R12、电阻R13及MOS管Q3，所述电阻R11的第一端与所述升压单元的输出端电连接，所述电阻R11的第二端分别与所述MOS管Q3的G极和所述电阻R12电连接，所述MOS管Q3的D极与所述电阻R13的一端电连接，所述电阻R13的另一端与所述降压芯片的FB管脚电连接。
请参阅图2，所述反馈单元还包括电阻R14和电阻R15，所述电阻R14和所述电阻R15的一端共同与所述电阻R13电连接。
电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和PMOS管Q3共同组成反馈电路，在使能信号启动的同时，PMOS管Q3中G极的信号被拉低导致MOS导通，电阻R3、R14、R15将输出电压进行分压将信号传输到IC1中，进行输出电压调节。
进一步地，请参阅图2，所述恒流模块包括电阻R21、电阻R22、电容C21及三极管Q4，所述电阻R21的第一端与所述电感L1的第二端电连接，所述电阻R21的第二端用于输出电压，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的第二端电连接，所述三极管Q4的基极分别与所述电阻R22、所述电容C21电连接，所述电容C21的另一端与所述电阻R21的第一端电连接，所述电阻R22与所述电阻R21的第二端电连接，所述三极管Q4的集电极与所述反馈单元的输出端电连接。
如此，电阻R21、电阻R22、电容C21、三极管Q4共同组成恒流电路，当电流大于1A时，三极管Q4导通，同时将信号传输到IC1中，进行输出电流调节。使电流始终保持在设定的值里。旁路充电电路在开关装置有故障并无法立即更换的情况下，可以进行充电，不耽误充电，在更换开关装置后可以立即投入使用。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，包括：
开关装置，所述开关装置用于连接电池组、充电器和负载；
旁路充电电路，所述旁路充电电路用于连接电池组、充电器和负载，所述旁路充电电路包括降压芯片、信号转换模块、升压反馈模块及恒流模块，所述降压芯片的使能端与所述信号转换模块电连接，所述降压芯片的输出端与所述升压反馈模块电连接，所述升压反馈模块的输出端与所述恒流模块电连接，并且所述降压芯片的电压输入端与所述电池组电连接，所述恒流模块的输出端与所述充电器和所述负载电连接。
2.根据权利要求1所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述降压芯片采用型号为LMR33620的芯片。
3.根据权利要求1所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述信号转换模块包括驱动单元及控制单元，所述驱动单元的输入端用于与外部的使能控制端电连接，所述驱动单元的输出端经所述控制单元输出至所述降压芯片中。
4.根据权利要求3所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述驱动单元包括电阻R1、电阻R2、电容C1及MOS管Q1，所述电阻R1的第一端与外部的使能控制端电连接，所述电阻R1的第二端分别与所述电阻R2、所述电容C1、所述MOS管Q1的G极电连接，所述MOS管Q1的D极与所述控制单元电连接，所述MOS管Q1的S极接地。
5.根据权利要求3所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述控制单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6及MOS管Q2，所述电阻R3的第一端与所述驱动单元的输出端电连接，所述电阻R3的第二端分别与所述电阻R4和所述MOS管Q2的G极电连接，所述MOS管Q2的D极分别与所述电阻R5、所述电阻R6电连接，所述电阻R6的另一端与所述降压芯片的使能管脚电连接。
6.根据权利要求1所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述升压反馈模块包括升压单元及反馈单元，所述升压单元的输入端与所述降压芯片的输出端电连接，所述升压单元的输出端用于输出电压，并且所述升压单元的输出端与所述反馈单元电连接，所述反馈单元的输出端与所述降压芯片的反馈管脚电连接。
7.根据权利要求6所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述升压单元包括电容C6及电感L1，所述电感L1的第一端分别与所述电容C6和所述降压芯片的SW管脚电连接，所述电容C6的另一端与所述降压芯片的BOOST管脚电连接，所述电感L1的第二端与所述反馈单元电连接。
8.根据权利要求6所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述反馈单元包括电阻R11、电阻R12、电阻R13及MOS管Q3，所述电阻R11的第一端与所述升压单元的输出端电连接，所述电阻R11的第二端分别与所述MOS管Q3的G极和所述电阻R12电连接，所述MOS管Q3的D极与所述电阻R13的一端电连接，所述电阻R13的另一端与所述降压芯片的FB管脚电连接。
9.根据权利要求8所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述反馈单元还包括电阻R14和电阻R15，所述电阻R14和所述电阻R15的一端共同与所述电阻R13电连接。
10.根据权利要求7所述的新型移动储能备用电源电池管理系统，其特征在于，所述恒流模块包括电阻R21、电阻R22、电容C21及三极管Q4，所述电阻R21的第一端与所述电感L1的第二端电连接，所述电阻R21的第二端用于输出电压，所述三极管Q4的发射极与所述电感L1的第二端电连接，所述三极管Q4的基极分别与所述电阻R22、所述电容C21电连接，所述电容C21的另一端与所述电阻R21的第一端电连接，所述电阻R22与所述电阻R21的第二端电连接，所述三极管Q4的集电极与所述反馈单元的输出端电连接。
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