專利名稱：一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置，特別是一種針對后備式或在線式不間斷電源的電池模組充放電控制裝置。
背景技術(shù)：
不間斷電源(UPS)是一種含有儲能裝置，當(dāng)正常交流供電中斷時，通過逆變器將蓄電池輸出的直流電變換成交流電，并保持持續(xù)供電的恒壓恒頻的電源設(shè)備。無論是后備式不間斷電源，還是在線式不間斷電源，如果長時間沒有停電，蓄電池則一直處于充電/浮充狀態(tài)，將會導(dǎo)致蓄電池的壽命明顯減少，影響負載設(shè)備的正常安全使用。目前，解決此問題的方法一般為人工斷開市電，讓蓄電池逆變工作，直到不間斷電源(UPS)告警恢復(fù)市電即可。此方法存在未能及時判斷電池是否損壞而斷開，又不能在線對各電池模組進行斷開充放電管理，對負載變化也不能及時地調(diào)整電源電壓或電流等不易進行電池模組管理與控制的現(xiàn)狀。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，改變上述不易實現(xiàn)電池模組管理與控制的現(xiàn)狀，提供一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置，本實用新型將不間斷電源中各電池模組進行電池管理與控制，提供一種電池模組間的充放電控制裝置，以實現(xiàn)各電池模組在線充放電及適應(yīng)負載變化而及時調(diào)整電池模組的在線數(shù)量，減輕電池模組的使用壽命、穩(wěn)定性和安全性能較低的現(xiàn)狀。一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置包括電子開關(guān)控制器和中央處理單元，并與電池模組連接，所述的電子開關(guān)控制器包括充放電回路的電子開關(guān)和開關(guān)控制器；其中，電子開關(guān)分別用于控制電池模組充電回路和放電回路的導(dǎo)通和斷開；開關(guān)控制器與中央控制單元相連接，用于接收和反饋市電通斷、電池各參數(shù)信號，并控制電子開關(guān)做出相應(yīng)的指令動作；在市電接通的正常情況下，多個電池模組可以不同時在線，離線的電池模組可以自動進行電池維護，電池模組以輪流在線的方式工作；在市電中斷時，可調(diào)整在線電池模組數(shù)量，允許所有可用模組同時上線。不間斷電源的電池模組管理與控制裝置用于電動汽車、電工電子等需要充放電的設(shè)備中，通過在不間斷電源中加設(shè)控制電池模組的充放電開關(guān)控制器配合原有UPS的系統(tǒng)功能，可實現(xiàn)對電池模組的管理與控制，以及根據(jù)負載變化，調(diào)整電池模組的在線數(shù)量從而滿足負載設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。例如:在正常供市電的情況下，中央處理單元監(jiān)測到某些電池模組處于長時間的充電/浮充狀態(tài)，可首先通過電池模組上的電子開關(guān)切斷其充電電路進行放電，當(dāng)市電告警時再對這些電池模組進行市電充電，然后再次進行監(jiān)測對其他長時間處于充電/浮充的電池模組進行放電/充電控制，實現(xiàn)電池模組的輪換在線工作。采用電池模組管理控制系統(tǒng)對不間斷電源進行管理與控制，可以更準確地選擇電池模組均衡控制模式以及適應(yīng)負載變化的能力，提高電池模組的使用壽命和安全可靠性。不間斷電源的電池模組管理與控制裝置是這樣工作的:當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到電池模組發(fā)生故障時，在充電回路和放電回路分別可以通過電子開關(guān)進行控制，可以及時切斷該電池模組的充、放電，保證其他電池模組的正常運行，在隨后的維修階段對發(fā)生故障的電池模組進行更換；當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到電池模組長時間充電/浮充時，可首先通過電池模組上的電子開關(guān)控制切斷充電電路進行放電，當(dāng)市電告警時再對這些電池模組進行市電充電，然后再次進行監(jiān)測對其他長時間處于充電/浮充的電池模組進行放電/充電控制，實現(xiàn)電池模組的輪換在線工作；當(dāng)市電中斷時，系統(tǒng)可根據(jù)負載的工作情況，調(diào)整電池模組在線的數(shù)量，從而保證負載設(shè)備的持續(xù)、穩(wěn)定和安全工作。本實用新型不間斷電源的電池模組管理與控制裝置提供的一種帶有電池模組管理與控制的不間斷電源，改變了現(xiàn)有技術(shù)中電池模組不能在線進行輪換式充放電維護，以及根據(jù)負載變化調(diào)整電池模組在線數(shù)量等不易進行電池管理與控制的現(xiàn)狀，克服了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，提高了電池模組的使用壽命和安全穩(wěn)定性，實現(xiàn)了良好的電池控制與管理。本實用新型將不易進行電池管理控制的現(xiàn)有技術(shù)改變?yōu)椴捎秒姵啬＝M管理控制的后備式不間斷電源，可以更準確地選擇電池模組均衡控制模式以及適應(yīng)負載變化的能力，提高電池模組的使用壽命和安全可靠性。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)流程圖(原有后備式不間斷電源)。圖2是本實用新型的系統(tǒng)流程圖(原有在線式不間斷電源)。圖3是圖1和圖2中的電池B與電池模組管理與控制裝置BMS的電路連接示意圖。圖4為圖3中的電池模組單元B1的電路連接示意圖。
具體實施方式
參照附圖1 4，一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置包括電子開關(guān)控制器和中央處理單元，并與電池模組連接，所述的電子開關(guān)控制器包括充放電回路的電子開關(guān)和開關(guān)控制器；其中，電子開關(guān)分別用于控制電池模組充電回路和放電回路的導(dǎo)通和斷開；開關(guān)控制器與中央控制單元相連接，用于接收和反饋市電通斷、電池各參數(shù)信號，并控制電子開關(guān)做出相應(yīng)的指令動作；在市電接通的正常情況下，多個電池模組可以不同時在線，離線的電池模組可以自動進行電池維護，電池模組以輪流在線的方式工作；在市電中斷時，可調(diào)整在線電池模組數(shù)量，允許所有可用模組同時上線。實施參照圖1:本實用新型的系統(tǒng)流程由原后備式不間斷電源的系統(tǒng)流程圖和電池模組管理控制系統(tǒng)BMS構(gòu)成。原后備式不間斷電源系統(tǒng)由市電供電M、浪涌電壓吸收器L1、濾波器L2、電池充電器(AC/DC) L3、逆變器(DC/AC) L4、電池B、轉(zhuǎn)換開關(guān)SW和負載R構(gòu)成。參照圖2:本實用新型的系統(tǒng)流程由原在線式不間斷電源的系統(tǒng)流程圖和電池模組管理控制系統(tǒng)BMS構(gòu)成。原在線式不間斷電源系統(tǒng)由市電供電M、濾波器LI’、整流器(AC/DC) L2’、電池充電器(AC/DC) L3、逆變器(DC/AC) L4、電池B、轉(zhuǎn)換開關(guān)SW和負載R構(gòu)成。[0016]參照圖3:不間斷電源的電池模組管理與控制裝置由中央處理單元E⑶、總電池模組TB、數(shù)據(jù)傳輸CAN總線，與電池模組充放電控制器SC構(gòu)成。其中，電池模組充放電控制器由充電回路和放電回路的電子開關(guān)分別為Slc;、S2。，……，Sn。和Sle、S2e，……，Sne，以及開關(guān)控制器SC^SC2,……，SCn構(gòu)成。參照圖4:電池模組單元B1由電池單體EpE2,......En，繼電器Sn、S12，......Sln，分
流電阻或電容或電感&、R2,……Rn構(gòu)成。其中繼電器和分流電阻或電容或電感用于對電池單體的充放電均衡 控制。
權(quán)利要求1.一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置，其特征在于:包括電子開關(guān)控制器和中央處理單元，并與電池模組連接，所述的電子開關(guān)控制器包括充放電回路的電子開關(guān)和開關(guān)控制器；其中，電子開關(guān)分別用于控制電池模組充電回路和放電回路的導(dǎo)通和斷開；開關(guān)控制器與中央控制單元相連接，用于接收和反饋市電通斷、電池各參數(shù)信號，并控制電子開關(guān)做出相應(yīng)的指令動作；在市電接通的正常情況下，多個電池模組可以不同時在線，離線的電池模組可以自動進行電池維護，電池模組以輪流在線的方式工作；在市電中斷時，可調(diào)整在線電池模組數(shù)量，允許所有可用模組同時上線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置，其特征在于:所述的電池模組單元由電池單體、繼電器、分流電阻或電容或電感構(gòu)成，其中繼電器和分流電阻或電容或電感用于對電池單體的充放電均衡控制。
專利摘要本實用新型涉及的是一種不間斷電源的電池模組管理與控制裝置，特別是一種針對后備式或在線式不間斷電源的電池模組充放電控制裝置。包括電子開關(guān)控制器和中央處理單元，并與電池模組連接，所述的電子開關(guān)控制器包括充放電回路的電子開關(guān)和開關(guān)控制器；其中，電子開關(guān)分別用于控制電池模組充電回路和放電回路的導(dǎo)通和斷開；開關(guān)控制器與中央控制單元相連接，用于接收和反饋市電通斷、電池各參數(shù)信號，并控制電子開關(guān)做出相應(yīng)的指令動作；在市電接通的正常情況下，多個電池模組可以不同時在線，離線的電池模組可以自動進行電池維護，電池模組以輪流在線的方式工作；在市電中斷時，可調(diào)整在線電池模組數(shù)量，允許所有可用模組同時上線。
文檔編號H02J9/04GK203014423SQ201220658580
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者王勤, 施剛, 周建, 程大千, 齊敏 申請人:江蘇交科能源科技發(fā)展有限公司