[发明专利]基于数字控制的蓄电池共用管理器

说明书

技术领域

本发明涉及在通信基站扩容的背景下，通过控制各电池支路充放电状态来有效避免蓄电池并联所可能带来的环流及充放电不均衡等问题，属于电池管理领域，特别涉及一种基于数字控制的蓄电池共用管理器。

背景技术

随着人类社会步入信息时代，移动式通信方式正在不断普及，通信业务量出现快速增长，在整个通信系统中，基站作为信息传输的中介，其起到的作用是无可替代的，如果基站原有的供电系统供电不足，会影响通信的正常进行，如何保证基站的可靠工作决定了通信能否顺利实现。

在通信基站扩容的背景下，基站中原来的电池已不能满足最新备电时间的需求，而直接更换大容量电池又会造成资源的浪费，因此，直接在原有电池的两侧并联新的电池就成为一个更好的选择。但是，2组不同容量、不同类型、不同品牌、不同时期的电池组直接并联可能会造成支路间环流及充放电电流不均衡等问题，因此需要一种设备，可以调控各支路电池的充放电状态，使得各支路电流实现根据实际容量进行均衡充放电。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种在多路电池组并联情况下，可以控制各电池组均衡充放电过程的智能化基于数字控制的蓄电池共用管理器。

实现本发明目的的技术方案是：一种基于数字控制的蓄电池共用管理器，具有箱体；所述箱体外部具有连接至嵌入式微控制器U1的SWD下载接口P3，采样接口P10，驱动接口P11、P12、P13和P14，串联屏幕接口P6，RS232测试接口P5，上位机通信接口P7和CAN通信接口P8，箱体内通过紧固件安装有控制电路板、四路PWM驱动电路板及四路mosfet电路支路；每路mosfet电路支路均包括反向串联且内部反并联有二极管的mosfet ，PWM驱动电路板通过驱动接口P11、P12、P13和P14分别驱动各mosfet电路支路，mosfet漏极通过输出端子分别与四路蓄电池的负极连接，每两条mosfet电路支路的输出端相连形成一个接出端子，两个接出端子与开关电源负极连接。

上述技术方案还包括故障旁路；所述故障旁路的两端分别连接在对应的mosfet电路支路的两端。

上述技术方案还具有对应各mosfet电路支路的采样跟随电路；所述采样跟随电路包括电压采集和电流采样；所述电压采集包括线性光耦U9、U12、U19和U22；所述电流采样包括霍尔传感器及高精度的运放射随电路。

上述技术方案还具有市电信号识别电路；所述市电信号识别电路与嵌入式微控制器U1相连。

上述技术方案还具有连接至嵌入式微控制器U1的闪存芯片和存储器。

上述技术方案还具有通过串联屏幕接口P6双向连接至嵌入式微控制器U1的液晶显示屏。

上述技术方案还具有直流电源模块；所述直流电源模块与电压采集电路相连，将电池电压转换成±15V、5V和3V。

上述技术方案还具有加密模块；所述加密模块连接至嵌入式微控制器U1。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：

（1）本发明运用单片机进行数字控制，mosfet的驱动方式采用PWM驱动，通过对PWM占空比的调节来实现脉冲充放电。

（2）本发明采用mosfet反向串联的方式，利用mosfet内部反并联二极管，保证无论是充电状态还是放电状态，始终都保持一个mosfet和一个二极管导通，以此达到充放电过程可控。

（3）本发明所需多种电压信号来维持系统正常运行，设备从蓄电池上采集电压，通过直流电源模块，将电池电压转换成各种系统所需的电压，例如±15V、5V、3.3V等。

（4）本发明采用霍尔传感器及线性光耦实现电压、电流信号的高精度采集，实现实时采集各电池组支路的电压、电流信息。

（5）本发明还具有市电信号识别电路；所述市电信号识别电路与嵌入式微控制器U1相连，实现了市电状态识别功能，可实时了解市电的通断状况，以此来判断系统处于何种工作状态下。

（6）本发明实现了故障旁路的功能，应对在蓄电池共用管理器某条支路出现故障的时候，可通过支路流过电流，不影响该支路的蓄电池给负载放电。

（7）本发明通过液晶屏显示系统目前的运行状态及相关参数，例如各电池组的电压、电流、电池接入状态、风扇状态等，同时可以进行系统参数设置，例如容量、保护电流等，液晶屏可触屏操作。

（8）本发明具有遥测、遥信、遥控、遥调功能，可以大容量存储告警信息，支持采集信息的历史数据查询、故障日志查询。