[實用新型]蓄電池組電壓均衡系統

有效

• 申請號: 201320562195.X
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203416028U
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 趙長煦
• 申請（專利權）人: 北京時空科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 楊穎;張金芝

技術領域

本實用新型涉及供電設備技術領域，特別涉及一種蓄電池組電壓均衡系統。

背景技術

對于重要的核心用電設備，后備電源是保證設備安全穩定運行的重要組件。比如在核心的通信網絡節點，為了保證整個通信網絡的安全和穩定性，需要在斷電等突發情況發生時接通后備供電模組，以保證通信系統能持續正常運行直到恢復正常供電。通常情況下，核心用電設備主要通過市電供電獲取電力，在市電斷電時采用蓄電池組作為后備電源進行供電。作為后備電源的蓄電池組一般并聯浮充接入供電回路中，由于電池的個體差異，在現有的蓄電池組（比如磷酸鐵鋰電池）使用過程中，經常出現蓄電池組內某些單體蓄電池電壓不均衡的現象。考慮到蓄電池組是多個單體電池的串聯結構，任一單體電池受損都會導致整個蓄電池組失效，為避免電壓嚴重失衡對電池造成損害，必須對電池電壓進行均衡以確保蓄電池組的使用壽命。

目前，對蓄電池組進行電壓均衡的方式主要有：在蓄電池組內每個單體電池的兩端安裝一個平衡器（如MOS管），當某個單體電池電壓較高時，給MOS管一個控制信號，MOS管給該電池形成一個放電回路，通過蓄電池放電，形成電壓下降，從而達到整組電池端電壓平衡。由于平衡器的加入，蓄電池儲存容量有所減少，供電系統的安全系數有所下降；此外平衡器不僅增加了系統成本，還增加了運行時的故障率，導致維護工作量大增。

另一種現有方式是在蓄電池與母線連接之間安裝機械開關或電子開關，當發現整組電池中單體端電壓不平衡超出安全范圍時，斷開機械開關或電子開關，讓蓄電池靜置一段時間，直到整組電池中單體端電壓趨于平衡，再合上機械開關或電子開關。但該方法同樣增加了供電系統的單點故障點（一旦開關故障整個系統均無法使用），系統安全系數進一步下降。

實用新型內容

針對現有技術的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是如何安全快捷地均衡蓄電池組電壓。

為解決上述問題，一方面，本實用新型提供了一種蓄電池組電壓均衡系統，所述系統包括：開關電源、蓄電池組、單體電壓檢測器、電流傳感器和控制單元；其中，

所述開關電源與所述蓄電池組形成回路為所述蓄電池組提供充電電壓；

所述電流傳感器串聯在所述回路中檢測所述回路中的電流強度；

所述單體電壓檢測器與所述蓄電池組中每個單體電池兩端相耦接測量單體電池端電壓的均衡度；

所述控制單元與所述單體電壓檢測器、所述電流傳感器及所述開關電源相耦接，在所述端電壓的均衡度超出閾值時控制所述充電電壓以保持所述電流強度為零。

優選地，所述開關電源包括多個整流模塊，每個整流模塊的輸出電壓和電流大小由所述控制單元獨立控制。

優選地，所述開關電源為高頻開關電源。

優選地，所述系統中包括兩個不同量程的電流傳感器。

優選地，所述電流傳感器為霍爾電流傳感器。

優選地，所述系統還包括：與所述控制單元相耦接的啟動單元，在所述端電壓均衡時向所述控制單元發出繼續充電的信號。

優選地，所述啟動單元為計時器或脈沖信號發生器。

優選地，所述蓄電池組為磷酸鐵鋰蓄電池組。

與現有技術相比，本實用新型的技術方案不切斷電路不形成放電回路，而是自動跟蹤蓄電池組的充放電電流，等效實現了蓄電池組的靜置，從而使蓄電池組內每個單體電池的電壓達到均衡，比采用傳統的平衡器或開關方式提升了系統安全性能，降低了故障率，減少了運營維護時間和工作量，節省了成本。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例中蓄電池組電壓均衡系統的電路結構示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例中系統中蓄電池電壓變化示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例為實施本實用新型的較佳實施方式，所述描述是以說明本實用新型的一般原則為目的，并非用以限定本實用新型的范圍。本實用新型的保護范圍應當以權利要求所界定者為準，基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

針對現有技術的缺陷，本實用新型中提供了一種新型電路，通過跟蹤充放電電流，不依靠平衡器、機械開關或電子開關即可實現蓄電池組的靜置，在提升安全性能的基礎上，使電路盡可能簡單，從而進一步提高供電系統的可靠性，減少維護量和制造成本。