[发明专利]一种电池管理器及风电变桨系统备用电源

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理领域，具体为一种电池管理器及风电变桨系统备用电源。

背景技术

风电变桨系统由三个独立的单片桨叶变桨模块组成，每个变桨模块都有其对应备用电源。当外部市电停止时，变桨系统启用备用电源进行紧急变桨，收回桨叶。变桨系统备用电源用于应对突发情况，保护桨叶免受大风损毁，是风机上必不可少的部分。变桨系统备用电源由铅酸蓄电池包、电池管理器和主动放电模块组成。电池管理器是备用电源核心，对内它负责监控电池电压，并为电池自动充电；对外它还向风机总控制器报告电池包故障。现有变桨系统备用电源电池管理器由充电模块和电压检测模块组成，其监控参数单一（仅能监控电池电压），无法体现电池真实状态，故障电池无法定位，维修难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种电池管理器及风电变桨系统备用电源。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种电池管理器，包括电源模块和处理器；所述处理器与隔离充电模块、电压检测模块、内阻检测模块、温度检测模块连接；所述隔离充电模块、电压检测模块、内阻检测模块、温度检测模块均与待检测电池连接；所述电源模块为所述处理器、隔离充电模块、电压检测模块、内阻检测模块、温度检测模块提供工作电源；所述内阻检测模块检测出待检测电池的实际内阻值，若该实际内阻值高于处理器中设定的内阻基准值，则判断该待检测电池为故障电池。

所述处理器与通讯模块连接。

本发明的内阻检测模块包括分压模块；所述分压模块输入端输入电压信号；所述分压模块输出端与第一运算放大器正输入端连接；所述第一运算放大器负输入端与反馈模块连接；所述反馈模块与采样模块连接；所述第一运算放大器输出端与开关管控制端连接；所述开关管输入端接待检测电池正极；所述开关管输出端通过所述采样模块接所述待检测电池负极；所述待检测电池的正极和负极均与电容耦合模块连接；所述电容耦合模块与差分放大模块连接；所述电容耦合模块与所述差分放大模块之间接有静态电平设置模块。

所述反馈模块包括第一反馈电阻和第二反馈电阻；所述第一反馈电阻一端接电源，另一端接所述第一运算放大器负输入端、第二反馈电阻。

所述采样模块包括采样电阻；所述采样电阻一端接入所述第二反馈电阻和开关管输出端之间，另一端接所述待检测电池负极。

所述第一运算放大器输出端与所述开关管控制端之间接有第一保护电阻；第一保护电容一端接入所述第一运算放大器输出端与所述第一保护电阻输入端之间；所述第一保护电容另一端接入所述第一反馈电阻与所述第一运算放大器负输入端之间；第二保护电容一端接入所述第一保护电阻输出端与所述开关管控制端之间，所述第二保护电容另一端接所述开关管输出端。防止电路产生自激振荡，使得电路更加可靠和稳定。

所述开关管控制端与输出端之间接有限压模块，防止开关管控制端和输出端电压过高而损坏开关管。

所述限压模块与放电电阻并联，消耗开关管寄生电容的电量，提高开关速度。

所述电容耦合模块包括第一耦合电容和第二耦合电容；所述第一耦合电容输入端与所述待检测电池正极连接；所述第二耦合电容输入端与所述待检测电池负极连接。

所述差分放大模块包括第二运算放大器；所述第二运算放大器正输入端通过第一差分电阻接所述第一耦合电容输出端；所述第二运算放大器负输入端通过第二差分电阻接所述第二耦合电容输出端；所述第二运算放大器输出端通过第三差分电阻接所述第二运算放大器负输入端；第四差分电阻一端接入所述第一差分电阻与所述第二运算放大器正输入端之间，另一端接入第五差分电阻与第六差分电阻之间；所述第五差分电阻一端接地；所述第六差分电阻一端接电源。

所述第二运算放大器输出端与滤波模块连接。

所述静态电平设置模块包括第一上拉电阻和第二上拉电阻；所述第一上拉电阻和第二上拉电阻输入端均与电源连接；所述第一上拉电阻输出端接入所述第一耦合电容和第一差分电阻之间；所述第二上拉电阻输出端接入所述第二耦合电容和第二差分电阻之间。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的电源电池管理器功能全面，可以监测备用电池的各种参数，很好地体现电池的真实状态，方便故障电池定位，从而方便故障电池维修。

附图说明

图1为本发明电池管理器结构框图；

图2为变桨系统备用电源结构示意图；

图3为本发明内阻检测电路拉载部分原理图；

图4为本发明内阻检测电路电压采样部分原理图。