[實用新型]一種組合式機架鋰電源

有效

• 申請號: 201320269457.3
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203278320U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 符貴
• 申請（專利權）人: 安徽云智科技發展有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術領域

????本實用新型涉及電源技術領域，尤其涉及一種組合式機架鋰電源。

背景技術

當前動力鋰電池電源系統發展的主要問題是：動力電池成組后安全性和使用壽命顯著下降，甚至頻繁發生電池燃燒、爆炸等嚴重事故。造成上述問題的主要原因是動力鋰電池成組技術、成組應用技術和設備研究滯后；實現動力鋰電池系統集成，為用戶提供動力鋰電池系統集成技術和產品，是解決當前面臨的問題，推動動力鋰電池發展的重要課題。?　　目前，單體動力鋰電池已經基本具備推廣應用條件，但現有的成組技術、成組應用技術和設備水平還不成熟。也就是說，單體動力鋰電池基本解決了安全和壽命問題，推動動力鋰電池發展的關鍵是電池成組技術和BMS技術。

實用新型內容

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種組合式機架鋰電源。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種組合式機架鋰電源，包括有2U機箱，在2U機箱內安裝有由鋰電池和控制模塊組成的電源單元，所述的控制模塊包括有主控單元，所述的主控單元分別與鋰電池、采集單元、電池均衡模塊、短路保護模塊、通信模塊、喚醒模塊、充電開關和放電開關連接，所述的采集單元包括有電壓采集模塊、電流采集模塊和溫度采集模塊，所述的電流采集模塊與SOC計算模塊連接，所述的通信模塊與上位機連接。

所述的電流采集模塊為電流檢測傳感器；所述的電壓采集模塊為電壓檢測傳感器；所述的溫度采集模塊為溫度傳感器。

電壓采集模塊：利用電壓檢測傳感器，獲取每一節鋰電池的單體電壓和總電壓，并將采集的單體電壓實時處理。

電流采集模塊：采用電流檢測傳感器，獲取鋰電池在充放電過程中的充電電流和放電電流，并用正負號區分充放電電流。

溫度采集模塊：使用溫度傳感器實時獲取鋰電池的溫度，并將數據傳給主控單元。

短路保護模塊：實時獲取采集到的單體電壓和總電壓，判斷是否過壓，達到過壓告警臨界點時，產生報警；達到過壓時，切斷充電回路開關。同理，達到欠壓告警臨界點時，產生報警；達到欠壓時，切斷放電回路開關。一旦電壓達到正常值，即可回到正常工作狀態。

實時獲取充放電電流，當達到過流臨界點時，切斷充放電回路，進入過流保護，若電流比較大作為短路處理。一旦電流降到正常值時，系統可恢復到正常工作狀態。

實時獲取鋰電池的當前溫度，當達到過溫臨界點時，切斷充放電回路，進入過溫保護。一旦溫度回落到正常時，系統即可恢復到正常工作狀態。

電池均衡模塊：由于各單體電池之間的差異和充電機的因素，導致電池在充電過充中速度不一致，很容易降低電池的利用率，更易減少其使用壽命。因此在各單體電池之間，使用均衡模塊，平衡各單體電池之間的差異，最大效率的使用鋰電池。

通信模塊：為方便工作人員管理和使用，預留了外界通信接口，像RS232與RS485，利用232接口與上位機通信，工作人員即可在上位機上對其進行操作和控制，利用485進行相互之間的通信，方便單體電源之間串聯或并聯。

喚醒模塊：系統在空載狀態下或欠壓模式下，為最大的降低系統功耗，將會進入休眠模式，盡量減少電池的消耗。當再次充電時，將會被喚醒，重新進入正常工作狀態。

SOC計算模塊：基站在使用過程中，有時為方便工作人員管理，需要獲取電池當前的電量。即鋰電池包的電池容量，也是衡量基站先進性的重要指標。通常把一定溫度下電池充電到不能再吸收電量時的充電狀態定義為SOC=?100%，而將電池再不能放出電量時的充電狀態定義為SOC=0%。利用采集的電流和相關的算法即可估算出電池的電量。

上位機：為方便工作人員的管理和使用，設計一個上位機使用界面，能實時采取電池的相關的參數，如當體電壓，電流，溫度等數值以及顯示它的工作狀態，也可以將它的數據進行存儲，方便以后查詢和使用。

利用相關的編程環境，根據要求設計出所需要的上位機界面，通過系統上的RS232接口即可與其相連，實時傳輸數據，同時采用數據庫技術，將它的一些數據存儲于后臺存儲器，為工作人員以后查詢和使用。