專利名稱：并聯(lián)蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池，尤其涉及一種并聯(lián)蓄電池。
背景技術(shù)：
蓄電池作為動力源，在通信電源領(lǐng)域和電動汽車領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在不提高蓄電池組的端電壓條件下，若要延長蓄電池組的持續(xù)放電時間，目前的辦法就是蓄電池組并聯(lián)使用，但在現(xiàn)有蓄電池組并聯(lián)技術(shù)方案中，蓄電池組之間通常只是利用開關(guān)或熔斷器進(jìn)行隔離。如圖1所示，為現(xiàn)有的蓄電池組并聯(lián)隔離的示意圖，圖中1-1為直流母線，1-2為電氣開關(guān)，1-3為熔斷器。由此可知，在現(xiàn)有技術(shù)方案中，蓄電池組之間只是通過電氣元件進(jìn)行了簡單的機(jī)械隔離，只要電氣開關(guān)閉合，各組蓄電池就成了直接并聯(lián)關(guān)系，實(shí)際上沒有電氣隔離。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種并聯(lián)蓄電池，使并聯(lián)蓄電池中的不同蓄電池組在并聯(lián)使用時真正起到電氣隔離的作用，互不干擾。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種并聯(lián)蓄電池，包括第一蓄電池組1;第二蓄電池組2，所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2以并聯(lián)的方式連接；一用于對所述第一蓄電池組1進(jìn)行充電的第一充電電路3，與所述第一蓄電池組1 連接；一用于對所述第二蓄電池組2進(jìn)行充電的第二充電電路4，與所述第二蓄電池組2 連接；一用于控制所述第一充電電路3和所述第二充電電路4，以異步充電的方式分別向所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2進(jìn)行充電的充電控制電路5，分別與所述第一充電電路3和所述第二充電電路4連接。優(yōu)選的，所述并聯(lián)蓄電池還包括一用于向所述充電控制電路5提供電能的輔助電源6，與所述充電控制電路5連接。優(yōu)選的，所述第一充電電路3和所述第二充電電路4為場效應(yīng)管電路。優(yōu)選的，所述充電控制電路5為序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路。優(yōu)選的，所述并聯(lián)蓄電池還包括一用于對所述第一蓄電池組1進(jìn)行放電的第一放電電路7，與所述第一蓄電池組1連接，與所述第一充電電路3并聯(lián)；一用于對所述第二蓄電池組2進(jìn)行放電的第二放電電路8，與所述第二蓄電池組2 連接，與所述第二充電電路4并聯(lián)。優(yōu)選的，所述第一放電電路7和所述第二放電電路8為二極管電路。優(yōu)選的，所述第一放電電路7和所述第二放電電路8為肖特基二極管電路。優(yōu)選的，所述并聯(lián)蓄電池還包括電流輸出端9，所述電流輸出端9的一端分別與所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2連接，所述電流輸出端9的另一端分別與所述第一放電電路7和所述第二放電電路8連接。優(yōu)選的，所述并聯(lián)蓄電池還包括電流輸入端10，所述電流輸入端10的一端分別與所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2連接，所述電流輸入端10的另一端分別與所述第一充電電路3和所述第二充電電路4連接。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下的有益效果一)通過在并聯(lián)蓄電池中設(shè)置異步充電電路，可實(shí)現(xiàn)不同蓄電池組并聯(lián)時的電氣隔離；二 )在充電時，序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路產(chǎn)生序列脈沖輸出驅(qū)動信號，輪流驅(qū)動異步充電通道，可將組合開關(guān)電源對并聯(lián)蓄電池的連續(xù)直流充電改變?yōu)榇箅娏髅}沖充電，可延長并聯(lián)蓄電池的使用壽命；三)放電時，由于放電通道只單向?qū)?，因此，各組蓄電池只能與負(fù)載(例如通信負(fù)荷)形成回路，不能與其它蓄電池組間形成回路，切斷了一組蓄電池對其它幾組蓄電池充電的路徑，消除了蓄電池組間相互充電、鉗位等危害。

圖1為現(xiàn)有的蓄電池組并聯(lián)隔離的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例中并聯(lián)蓄電池的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例中并聯(lián)蓄電池的電路圖；圖4為現(xiàn)有的直流恒流充電與本實(shí)施例中脈沖序列充電的波形比較示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)地說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及說明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。如圖2所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施例中并聯(lián)蓄電池的結(jié)構(gòu)框圖，該并聯(lián)蓄電池包括第一蓄電池組1;第二蓄電池組2，所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2以并聯(lián)的方式連接；一用于對所述第一蓄電池組1進(jìn)行充電的第一充電電路3，與所述第一蓄電池組1 連接；一用于對所述第二蓄電池組2進(jìn)行充電的第二充電電路4，與所述第二蓄電池組2 連接；一用于控制所述第一充電電路3和所述第二充電電路4，以異步充電的方式分別向所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2充電的充電控制電路5，分別與所述第一充電電路3和所述第二充電電路4連接。在本實(shí)施例中，第一蓄電池組1和第二蓄電池組2是一種具有可逆的電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換功能，并能進(jìn)行充電、放電多次循環(huán)使用的直流電源設(shè)備，例如用電氣方式連接起來的用作能源的兩個或者多個單體蓄電池組成。
4[0036]在本實(shí)施例中，該并聯(lián)蓄電池中包括的蓄電池組并不限于第一蓄電池組和第二蓄電池組。當(dāng)然，在本實(shí)施例中并不限定該蓄電池組的個數(shù)。繼續(xù)參見圖2，該并聯(lián)蓄電池還包括一用于向所述充電控制電路5提供電能的輔助電源6，與所述充電控制電路5連接。例如通過輔助電源6向充電控制電路5提供15V和5V的直流電源。在本實(shí)施例中，所述第一充電電路3和所述第二充電電路4為場效應(yīng)管電路，例如可選用低電阻大電流的場效應(yīng)管，或者也可選用大功率三極管來實(shí)現(xiàn)其功能。在本實(shí)施例中，所述充電控制電路5可選用序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路，該序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路可產(chǎn)生序列脈沖輸出驅(qū)動信號，按等時間間隔輪流驅(qū)動第一充電電路3和第二充電電路4，這樣就可達(dá)到對第一蓄電池組1和第二蓄電池組2異步充電的目的。通過異步充電，可使得第一蓄電池組1和第二蓄電池組2相對獨(dú)立，第一蓄電池組1和第二蓄電池組2能獲得足夠高的充電脈沖電壓，從而第一蓄電池組1和第二蓄電池組2都可充電飽和。繼續(xù)參見圖2，在本實(shí)施例中，該所述并聯(lián)蓄電池還包括一用于對所述第一蓄電池組1進(jìn)行放電的第一放電電路7，與所述第一蓄電池組1 連接，與所述第一充電電路3并聯(lián)；一用于對所述第二蓄電池組2進(jìn)行放電的第二放電電路8，與所述第二蓄電池組2 連接，與所述第二充電電路4并聯(lián)。通過第一放電電路7和第二放電電路8可實(shí)現(xiàn)第一蓄電池組1和第二蓄電池組2 的同步放電。在本實(shí)施例中，所述第一放電電路7和所述第二放電電路8為二極管電路，例如可選用肖特基二極管電路，也可以采用大功率二極管實(shí)現(xiàn)其功能。當(dāng)然，在本實(shí)施例中也可采用將第一充電電路3與第一放電電路7以集成的方式部署，將第二充電電路4與第二放電電路8以集成的方式部署，例如采用導(dǎo)通方向可控的電子元器件來實(shí)現(xiàn)上述集成設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，該并聯(lián)蓄電池還包括用于給通信負(fù)荷供電的電流輸出端9，所述電流輸出端9的一端分別與所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2連接，所述電流輸出端9的另一端分別與所述第一放電電路7和所述第二放電電路8連接。在本實(shí)施例中，該通信負(fù)荷可以是MSC(移動交換中心)、BSC(基站控制器)、 BTS(基站發(fā)信臺)等設(shè)備。在本實(shí)施例中，該并聯(lián)蓄電池還包括用于接充電電源的電流輸入端10，所述電流輸入端10的一端分別與所述第一蓄電池組1和所述第二蓄電池組2連接，所述電流輸入端10的另一端分別與所述第一充電電路3和所述第二充電電路4連接。在本實(shí)施例中，該充電電源可將220V交流電源變成53 56V的直流電源，以53 56V直流電源對并聯(lián)蓄電池進(jìn)行充電。如圖3所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施例中并聯(lián)蓄電池的電路圖，其中η 表示并聯(lián)的蓄電池組的組數(shù)，η>2；Dl Dn 表示肖特基二極管；Kl Kn 表示應(yīng)急旁路開關(guān)；[0055]Vl Vn 表示低電阻大電流場效應(yīng)管；T 表示集成控制電路；PS:表示輔助電源。在本實(shí)施例中，通過設(shè)置了充電、放電獨(dú)立的兩種物理路由(充電通道和放點(diǎn)通道)，例如可利用半導(dǎo)體的單向?qū)ㄌ匦越⒏髯月酚傻奈锢硗ǖ?，在上圖中，Vl Vn為異步充電通道；Dl Dn為同步放電通道。在本實(shí)施例中，T為序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路，該序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路可使用15V、5V直流電源，序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路的每幀輸出脈沖數(shù)量為n，每幀為1個周期，12VS脈沖幅度< 13V。η代表并聯(lián)蓄電池組的組數(shù)，所以，并聯(lián)蓄電池組的數(shù)量η可通過序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路來設(shè)定。在本實(shí)施例中，采用序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路，產(chǎn)生序列脈沖輸出驅(qū)動信號，按規(guī)律(例如等時間間隔)輪流驅(qū)動用場效應(yīng)管Vl Vn構(gòu)成的異步充電通道，這樣就達(dá)到對2組到η組蓄電池隔離充電的目的。下面結(jié)合圖3，來詳細(xì)介紹該并聯(lián)蓄電池的工作原理。在市電正常下，序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路輸出第一幀的第一個驅(qū)動脈沖時，充電通道Vl導(dǎo)通，則組合開關(guān)電源只向蓄電池組(1)充電；當(dāng)序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路輸出第一幀的第二個驅(qū)動脈沖時，充電通道V2導(dǎo)通，當(dāng)序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路輸出第一幀的第η個驅(qū)動脈沖時，充電通道Vn 導(dǎo)通，然后重復(fù)以上過程，直到并聯(lián)蓄電池中的蓄電池組全部充飽。并聯(lián)蓄電池中的蓄電池組全部充飽后，只要市電正常，序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路依然會均勻的輸出驅(qū)動脈沖，只是由于蓄電池的電壓已等于組合開關(guān)電源的浮充電壓， 充電通道Vl Vn中不會再有電流流過。在充電時，由于充電通道Vl Vn是輪流導(dǎo)通，故每組蓄電池的充電狀態(tài)處于“一充、一歇”，脈沖電流強(qiáng)度是常規(guī)充電方法的η倍，脈沖大電流充電對延長蓄電池的使用壽命是非常有利的。在放電時，由于放電通道Dl Dn只單向?qū)?，因此，各組蓄電池只能與通信負(fù)荷形成回路，不能與其它蓄電池組間形成回路，切斷了一蓄電池組對其它幾蓄電池組充電的路徑，消除了蓄電池組間相互充電、鉗位等危害。此外，放電通道Dl Dn的隔離功能還可以對各蓄電池組的放電起到均流保護(hù)作用，使各蓄電池組起到平衡放電的作用；如果某蓄電池組有損壞，其端電壓必將下降，受其它隔離二極管的隔離，該蓄電池組就會退出供電，從而不會拖垮其它蓄電池組。如圖4所示，為現(xiàn)有的直流恒流充電與本實(shí)施例中脈沖序列充電的波形比較示意圖。由圖中可知，現(xiàn)有的直流恒流充電中浮動電壓保持不變(53. 5V)，而本實(shí)施例中， 采用時分隔離充電方法，每組蓄電池可獲得大電流充電時隙，因?yàn)榻M合開關(guān)電源的總充電電流在這個瞬間全部加到正在充電時隙的那一蓄電池組上了，即充電電流由浮充狀態(tài)時平均值K變成脈沖狀態(tài)下的ηΚ，由此提高了 η倍，這對改善蓄電池充電過程中的極化現(xiàn)象非常有利。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型實(shí)施例具有以下的有益效果一)通過在并聯(lián)蓄電池中設(shè)置異步充電電路，可現(xiàn)不同蓄電池組并聯(lián)時的電氣隔離 ；二 )在充電時，序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路產(chǎn)生序列脈沖輸出驅(qū)動信號，輪流驅(qū)動異步充電通道，可將組合開關(guān)電源對并聯(lián)蓄電池的連續(xù)直流充電改變?yōu)榇箅娏髅}沖充電，可延長蓄電池的使用壽命；三)放電時，由于放電通道只單向?qū)?，因此，各組蓄電池只能與通信負(fù)荷形成回路，不能與其它蓄電池組間形成回路，這就切斷了一組蓄電池對其它幾組蓄電池充電的路徑，消除了蓄電池組間相互充電、鉗位等危害。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種并聯(lián)蓄電池，其特征在于，包括 第一蓄電池組⑴；第二蓄電池組O)，所述第一蓄電池組(1)和所述第二蓄電池組O)以并聯(lián)的方式連接；一用于對所述第一蓄電池組(1)進(jìn)行充電的第一充電電路(3)，與所述第一蓄電池組 ⑴連接；一用于對所述第二蓄電池組( 進(jìn)行充電的第二充電電路G)，與所述第二蓄電池組 ⑵連接；一用于控制所述第一充電電路C3)和所述第二充電電路G)，以異步充電的方式分別向所述第一蓄電池組(1)和所述第二蓄電池組( 進(jìn)行充電的充電控制電路(5)，分別與所述第一充電電路C3)和所述第二充電電路(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述并聯(lián)蓄電池還包括一用于向所述充電控制電路(5)提供電能的輔助電源(6)，與所述充電控制電路(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述第一充電電路(3)和所述第二充電電路為場效應(yīng)管電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述充電控制電路( 為序列脈沖輸出驅(qū)動控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述并聯(lián)蓄電池還包括 一用于對所述第一蓄電池組(1)進(jìn)行放電的第一放電電路(7)，與所述第一蓄電池組(1)連接，與所述第一充電電路(3)并聯(lián)；一用于對所述第二蓄電池組( 進(jìn)行放電的第二放電電路(8)，與所述第二蓄電池組(2)連接，與所述第二充電電路(4)并聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述第一放電電路(7)和所述第二放電電路(8)為二極管電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述第一放電電路(7)和所述第二放電電路(8)為肖特基二極管電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述并聯(lián)蓄電池還包括電流輸出端(9)，所述電流輸出端(9)的一端分別與所述第一蓄電池組(1)和所述第二蓄電池組(2) 連接，所述電流輸出端(9)的另一端分別與所述第一放電電路(7)和所述第二放電電路⑶ 連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)蓄電池，其特征在于，所述并聯(lián)蓄電池還包括電流輸入端(10)，所述電流輸入端(10)的一端分別與所述第一蓄電池組(1)和所述第二蓄電池組 (2)連接，所述電流輸入端(10)的另一端分別與所述第一充電電路C3)和所述第二充電電路⑷連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種并聯(lián)蓄電池，包括第一蓄電池組(1)；第二蓄電池組(2)，第一蓄電池組(1)和第二蓄電池組(2)以并聯(lián)的方式連接；一用于對第一蓄電池組(1)充電的第一充電電路(3)，與第一蓄電池組(1)連接；一用于對第二蓄電池組(2)充電的第二充電電路(4)，與第二蓄電池組(2)連接；一用于控制第一充電電路(3)和第二充電電路(4)，以異步充電的方式分別向第一蓄電池組(1)和第二蓄電池組(2)進(jìn)行充電的充電控制電路(5)，分別與第一充電電路(3)和第二充電電路(4)連接，可使并聯(lián)蓄電池中的不同蓄電池組在并聯(lián)使用時真正起到電氣隔離的作用，互不干擾。
文檔編號H02J7/34GK202009248SQ201120096270
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者劉立新, 牟海望, 魏弢 申請人:中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司