[發(fā)明專利]一種超低功耗大電流蓄電池快速自動跨接系統(tǒng)及實現(xiàn)方法

有效

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• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN108879803B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 鄧亞軍
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司 37214
• 代理人: 周長義;崔民海

本發(fā)明公開了一種超低功耗大電流蓄電池快速自動跨接系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)由跨接系統(tǒng)本體（1）、正接線柱（2）、負(fù)接線柱（3）組成，并一對一對應(yīng)連接在蓄電池Bat2的正極和負(fù)極上，所述的跨接系統(tǒng)本體是整個系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心，其特征在于，跨接系統(tǒng)本體（1）由保護回路（18）、充電回路（13）、升壓回路（12）、一級儲能（11）、二級儲能（19）、開路判斷回路（14）、控制回路（15）、MOS元件器M1（16）、二極管D1（17）和告警指示（20）構(gòu)成。本發(fā)明通過深入研究半導(dǎo)體材料及元器件工作特性，創(chuàng)造性設(shè)計并應(yīng)用元器件的非常規(guī)工作區(qū)，建立了一種新型的低功耗、免維護、大電流的蓄電池開路自動跨接系統(tǒng)，解決現(xiàn)有對蓄電池不易管理的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及解決蓄電池開路問題的領(lǐng)域，也延伸到一種電子元器件應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是指一種超低功耗大電流蓄電池快速自動跨接系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，其主要在電力、交通、通信等蓄電池應(yīng)用的行業(yè)中。

背景技術(shù)

目前，蓄電池作為儲能元件在電力、通信、金融行業(yè)的電源系統(tǒng)有廣泛應(yīng)用，并作為電源系統(tǒng)的最后一道后備能源供給系統(tǒng)，也直接決定了應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，所以，蓄電池的重要性已經(jīng)不言而喻，是整個電源系統(tǒng)在事故應(yīng)急應(yīng)急時的核心，其穩(wěn)定、可靠、安全運行對于保障信息安全、數(shù)據(jù)安全、交易安全以及人民日常生產(chǎn)生活都起到及其重要的作用。所以，如何更準(zhǔn)確、更快速、在線的對蓄電池進行監(jiān)測預(yù)警，以及使用蓄電池時確保蓄電池時刻可用不掉鏈子就顯得尤為關(guān)鍵。目前，蓄電池大部分采用鉛酸免維護閥控蓄電池，隨著市場競爭的加劇，市場價格的下降以及原材料成本的提高，逼迫生產(chǎn)廠家不得不以蓄電池的質(zhì)量換取利潤，從而導(dǎo)致蓄電池壽命從根本上存在缺陷、不可靠，而且現(xiàn)實中因蓄電池質(zhì)量問題造成的事故和損失已經(jīng)越來越多，所以如何解決蓄電池的短板問題是解決整個電源系統(tǒng)可靠性的一個新問題。

為了更好確保蓄電池的性能和壽命，現(xiàn)行的方法是在采用人工巡檢、加裝在線監(jiān)測裝置以及安裝蓄電池跨接模塊等方式來解決蓄電池的安全隱患，但是依然存在一系列問題：

1、人工巡檢方式采用的盲目的、周期的、沒有針對性的對蓄電池進行巡視檢查，僅局限在對蓄電池表象如是否漏夜、鼓包等方面的查看，無法對蓄電池的實際性能情況做深入的檢查和評估，依然存在蓄電池在使用時直接開路造成整個電源系統(tǒng)失電的隱患；

2、加裝在線監(jiān)測方式是對蓄電池運行狀況進行實時的、在線的監(jiān)測和預(yù)警的好的方式之一，大大解決了人工巡檢耗費人財物力并不深入的問題，但是，依然存在監(jiān)測預(yù)警不準(zhǔn)確、誤報警以及整組蓄電池在使用時會因單節(jié)電池直接接開路造成整個電源系統(tǒng)失電的隱患；

3、安裝蓄電池跨接模塊方式是防止蓄電池開路的最好的辦法，可以解決整組蓄電池中任一節(jié)蓄電池開路造成整組失電的問題。但是，目前的產(chǎn)品及技術(shù)實現(xiàn)方式采用的是二極管作為核心元件實現(xiàn)，即其正向?qū)ǚ聪蚪刂沟墓ぷ髟恚嬖谝恍﹩栴}，二極管導(dǎo)通壓降在0.7V，在大電流100A時工作時二極管壓降功耗達(dá)到70瓦，所以，該方式的使用要么不能承載大的跨接電流，要么就必須采取強制風(fēng)冷方式解決散熱問題，并且模塊體積大，不易安裝和更換，成本也高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超低功耗大電流蓄電池快速自動跨接系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，通過深入研究半導(dǎo)體材料及元器件工作特性，創(chuàng)造性設(shè)計并應(yīng)用元器件的非常規(guī)工作區(qū)，建立了一種新型的低功耗、免維護、大電流的蓄電池開路自動跨接系統(tǒng)，解決現(xiàn)有對蓄電池不易管理的問題，更重要的是采取了新的技術(shù)方案解決了常規(guī)二極管工作方式的蓄電池開路跨接不能解決的功耗問題，建立了一種新型的MOS管導(dǎo)通反向應(yīng)用的新方法，從而使得蓄電池開路跨接的實現(xiàn)可以低功耗、大電流、長期工作、免維護，根本解決蓄電池開路問題，確保電源及儲能系統(tǒng)的可靠性，使得跨接工作電流在100A時跨接系統(tǒng)本體的功耗由原來的70W降低到5W，降低了13倍，即使環(huán)境溫度達(dá)到極限175℃時，其跨接系統(tǒng)本體的功耗由原來的70W降低到10W，可以以更低功耗、更小體積的批量化應(yīng)用到電源系統(tǒng)中，保證了電源系統(tǒng)及蓄電池組工作的可靠性。