基于通信基站的大功率蓄電池均衡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本項(xiàng)目涉及一種蓄電池均衡裝置，其特征是用于大功率負(fù)載下的蓄電池均衡。
【背景技術(shù)】
[0002]按規(guī)定，通信設(shè)備后備電池容量不得低于80%，使用期限8年。但實(shí)際應(yīng)用4-5年容量就降低到50%。其原因是由于每節(jié)電池的電化學(xué)特性和物理特性的不均衡性，這種不均衡性會(huì)導(dǎo)致電池容量出現(xiàn)差異。在電池單體運(yùn)用時(shí)這種差異沒(méi)有太大影響，在整組運(yùn)用時(shí)，隨充放電次數(shù)增加這種差異會(huì)形成惡性循環(huán)。最終導(dǎo)致過(guò)早出現(xiàn)落后電池，從而影響整組電池的使用。
[0003]目前，為解決電池個(gè)體間的不均衡性，用電力電子變換技術(shù)將電池能量轉(zhuǎn)移收到明顯效果。但還僅局限于小功率范圍，無(wú)法在通信基站等大功率負(fù)載下應(yīng)用。因此，普及受至IJ限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問(wèn)題:
[0005]為了克服現(xiàn)有電池均衡無(wú)法在大功率負(fù)載下普及應(yīng)用的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供一種基于電力電子高頻變換技術(shù)，采用可擴(kuò)充、雙向變換的能量轉(zhuǎn)換式結(jié)構(gòu)，經(jīng)矩陣開(kāi)關(guān)優(yōu)化組合以分組形式向電池均衡的策略。
[0006]解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0007]整個(gè)設(shè)備由中央控制、單體電池采集、電池組采集、人機(jī)交互、通信、能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?yōu)化、能量選擇八部分組成。其中，能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?yōu)化、能量選擇與基站的開(kāi)關(guān)電源母排、電池組共同構(gòu)成均衡裝置的主回路，也是該發(fā)明的核心環(huán)節(jié)。
[0008]能量選擇單元由4個(gè)“六選一”電路組成，電路的六端與電池--連接。單端連接能量?jī)?yōu)化單元。能量?jī)?yōu)化單元是個(gè)2*2矩陣開(kāi)關(guān)電路，用來(lái)連接能量轉(zhuǎn)換單元和能量選擇單元。均衡功率可經(jīng)能量?jī)?yōu)化單元的矩陣電路優(yōu)化選擇，最多可由4個(gè)均衡模塊組同時(shí)向一個(gè)落后電池充電，實(shí)現(xiàn)大功率均衡。能量轉(zhuǎn)換單元由4個(gè)“均衡模塊組”構(gòu)成，每組由可擴(kuò)充且具有雙向轉(zhuǎn)換功能的均衡模塊并接組成。它一端接系統(tǒng)電源母排，另一端接能量?jī)?yōu)化單元。
[0009]均衡時(shí)，中央控制系統(tǒng)根據(jù)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)判斷能源流向及能量轉(zhuǎn)換梯度向各單元送入控制命令以最優(yōu)方式連接通道，均衡能量經(jīng)各單元流入或流出電池實(shí)現(xiàn)能量均衡。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果
[0011]能夠以較低成本廣泛用于大負(fù)載的電池組上，延長(zhǎng)電池組的使用壽命、改善電池組的放電特性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]圖1系統(tǒng)連接圖
[0014]圖2主回路連接圖
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1系統(tǒng)連接圖，該裝置是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。由中央控制、單體電池采集、電池組采集、人機(jī)交互、通信、能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?yōu)化、能量選擇八部分組成。其中，能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?yōu)化、能量選擇和基站開(kāi)關(guān)電源母排、蓄電池組共同構(gòu)成主回路，也是本發(fā)明的核心部分。
[0016]能量轉(zhuǎn)換單元中的均衡模塊組(ZH1-ZH4)，由可擴(kuò)充的均衡模塊并接組成。為實(shí)現(xiàn)充放電雙向均衡，均衡模塊是雙向工作的。設(shè)有二個(gè)能量端口，一個(gè)接電源母排，另一個(gè)接能量?jī)?yōu)化單元?？刂贫丝诮又醒肟刂茊卧?。參見(jiàn)圖1系統(tǒng)連接圖、圖2主回路連接圖。
[0017]能量選擇單元由4組多選一電路(XZ1-XZ4)構(gòu)成，多端與電池--相連，單端連接能量?jī)?yōu)化單元。XZ1-XZ4多選一電路，最多可同時(shí)向4節(jié)電池均衡，也可分時(shí)向更多電池均衡。
[0018]能量?jī)?yōu)化單元由2*2矩陣開(kāi)關(guān)構(gòu)成。矩陣行列的左端分別連接能量轉(zhuǎn)換單元(ZH1-ZH4)的能量端口，矩陣行列的右端分別連接能量選擇單元(XZ1-XZ4)的單端輸入。通過(guò)中央控制單元對(duì)能量?jī)?yōu)化單元(YH1-YH4)的控制，可使能量轉(zhuǎn)換單元中的ZH1-ZH4以多達(dá)13種方式接入需均衡的電池。
[0019]當(dāng)電池組放電時(shí)，中央控制單元采集數(shù)據(jù)經(jīng)控制運(yùn)算得到需要均衡的電池編號(hào)和通道各單元參數(shù)，向能量轉(zhuǎn)換單元發(fā)出能源流向及轉(zhuǎn)換梯度數(shù)據(jù)；向能量?jī)?yōu)化單元送出矩陣編碼選擇連接YH1-YH4 ;向能量選擇單元發(fā)出選通指令連接需均衡的電池。實(shí)現(xiàn)從電源母排向電池補(bǔ)充能量的目地。
[0020]當(dāng)電池組充電時(shí)，路徑與放電相同，不同的是主回路各單元的電流流向和電池組放電時(shí)相反，此時(shí)電池將多余的能量回饋給系統(tǒng)電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于通信基站的大功率蓄電池均衡裝置，由中央控制，電池組采集，單體電池采集、人機(jī)互動(dòng)、通信及主回路六部分組成，其特征是:主回路是由電源母排、能量轉(zhuǎn)換單元、能量?jī)?yōu)化單元、能量選擇單元及蓄電池組按序依次連接組成，其中，能量轉(zhuǎn)換單元是由4個(gè)均衡模塊組構(gòu)成，每個(gè)模塊組由可擴(kuò)充卻具有雙向轉(zhuǎn)換功能的均衡模塊并接構(gòu)成，各均衡模塊組的一端并接至電源母排，另一端分別接能量?jī)?yōu)化單元，能量?jī)?yōu)化單元是由2*2矩陣開(kāi)關(guān)組成，矩陣左端接能量轉(zhuǎn)換單元，矩陣右端接能量選擇單元，能量選擇單元是由4組結(jié)構(gòu)相同的六選一電路組成，單端接能量?jī)?yōu)化單元，六端與蓄電池一一對(duì)應(yīng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄電池均衡裝置的主回路，其特征是:所述主回路的能量轉(zhuǎn)換單元、能量?jī)?yōu)化單元、能量選擇單元的分組數(shù)和矩陣的陣列數(shù)不是固定的。
【專利摘要】一種基于通信基站的大功率蓄電池均衡裝置，其核心是主回路部分，它把可并聯(lián)的小功率均衡模塊經(jīng)矩陣開(kāi)關(guān)優(yōu)化組合以分組形式向電池均衡。主回路包含電源母排、能量轉(zhuǎn)換、能量?jī)?yōu)化、能量選擇及電池組。它們之間按序依次串聯(lián)連接。通過(guò)分組、優(yōu)化達(dá)到利用小功率模塊大功率均衡的目地。
【IPC分類】H02J7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204886229
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520416702
【發(fā)明人】楊彬, 林白濤, 呂國(guó)文
【申請(qǐng)人】威海友邦電源技術(shù)有限公司, 威海凱瑞電氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日