備用電源管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種備用電源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的設(shè)備需要不間斷工作，設(shè)備的不間斷工作主要是通過增加備用電源系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，增加的備用電源系統(tǒng)主要是不間斷電源(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，UPS)或后備大容量蓄電池，并且以蓄電池居多。當(dāng)市電停電后，備用電源系統(tǒng)就開始為設(shè)備供電，以保證設(shè)備不間斷工作。現(xiàn)有的備用電源系統(tǒng)缺少對(duì)電池的管理，這樣就不清楚備用電源系統(tǒng)中每節(jié)電池的狀態(tài)情況，從而其中有的電池電壓偏低或壞掉了也不能提前知道，進(jìn)而不能及時(shí)維護(hù)，導(dǎo)致在使用備用電源系統(tǒng)時(shí)使設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，造成不必要的損失。在此背景下，一種備用電源管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種備用電源管理系統(tǒng)，可以很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中備用電源系統(tǒng)缺少對(duì)電池的管理這一問題，保障了設(shè)備不間斷工作。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:本實(shí)用新型提供一種備用電源管理系統(tǒng)，包括:電池模塊、與所述電池模塊電性連接的電池管理系統(tǒng)以及與所述電池管理系統(tǒng)的電源接入端；所述電池管理系統(tǒng)包括:與所述電池模塊電性連接的電池監(jiān)測(cè)模塊，分別與所述電池監(jiān)測(cè)模塊電性連接的保護(hù)模塊、功率開關(guān)模塊、實(shí)時(shí)主動(dòng)均衡模塊、溫度檢測(cè)模塊、MCU控制模塊，與所述功率開關(guān)模塊電性連接的電流檢測(cè)模塊，以及分別與所述MCU控制模塊電性連接的顯示模塊、局域網(wǎng)連接模塊、無線網(wǎng)絡(luò)連接模塊及本地通訊模塊；所述電流檢測(cè)模塊還與電池模塊電性連接，所述功率開關(guān)模塊用于連接負(fù)載。
[0006]所述備用電源管理系統(tǒng)還包括與所述電池監(jiān)測(cè)模塊的電源轉(zhuǎn)換模塊，所述電源轉(zhuǎn)換模塊還與功率開關(guān)模塊與負(fù)載的公共端電性連接。
[0007]所述局域網(wǎng)連接模塊為以太網(wǎng)模塊。
[0008]所述無線網(wǎng)絡(luò)連接模塊與所述MCU控制模塊的連接方式為RS232接口方式或RS485接口方式，所述無線網(wǎng)絡(luò)連接模塊為GPRS模塊、3G模塊或者4G模塊。
[0009]所述MCU控制模塊與所述電池監(jiān)測(cè)模塊的連接方式為SPI接口方式，所述MCU控制模塊與所述本地通訊模塊的連接方式為RS232接口方式。
[0010]所述電池模塊為單體電池或電池組，所述電池組包括數(shù)個(gè)串聯(lián)連接的單體電池。
[0011]所述單體電池為鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池、鎳鎘蓄電池或鋰離子電池。
[0012]所述溫度檢測(cè)模塊包括第一溫度傳感探頭與第二溫度傳感探頭，所述第一溫度傳感探頭用于檢測(cè)系統(tǒng)電路板的溫度，所述第二溫度傳感探頭用于檢測(cè)電池模塊的溫度。
[0013]所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
[0014]采用上述方案，本實(shí)用新型的備用電源管理系統(tǒng)，功能齊全，可以對(duì)電池模塊中的各單體電池分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊的狀態(tài)信息，方便維護(hù)，能提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備，不會(huì)因?yàn)殡姵啬K的問題導(dǎo)致在停電過程中影響業(yè)務(wù)開展，帶來不可挽回的損失；利用該系統(tǒng)還能控制電池模塊的充放電過程，大大提高電池模塊的壽命和穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障；而且，該系統(tǒng)還能接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，可以節(jié)約大量的人力、物力，也能降低企業(yè)的人力成本，對(duì)社會(huì)、企業(yè)來說都有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型備用電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型備用電源管理系統(tǒng)中電池管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型提供一種備用電源管理系統(tǒng)，包括:電池模塊12、與所述電池模塊12電性連接的電池管理系統(tǒng)14以及與所述電池管理系統(tǒng)14的電源接入端16，所述電池管理系統(tǒng)14與電源接入端16的公共端用于連接負(fù)載18，通過該電池管理系統(tǒng)14能夠使得設(shè)備的供電在外接電源(電源接入端)與電池模塊間自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)設(shè)備不間斷工作，還能對(duì)電池模塊12進(jìn)行管理，如:能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊12中各單體電池電壓并實(shí)施主動(dòng)均衡操作；精準(zhǔn)地控制電池模12塊充放電過程；在工作過程中實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)機(jī)制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊12工作狀態(tài)等。具體的，所述電池管理系統(tǒng)14包括:與所述電池模塊12電性連接的電池監(jiān)測(cè)模塊22，分別與所述電池監(jiān)測(cè)模塊22電性連接的保護(hù)模塊24、功率開關(guān)模塊26、實(shí)時(shí)主動(dòng)均衡模塊28、溫度檢測(cè)模塊32、MCU控制模塊34，與所述功率開關(guān)模塊26電性連接的電流檢測(cè)模塊36，以及分別與所述MCU控制模塊34電性連接的顯示模塊42、局域網(wǎng)連接模塊44、無線網(wǎng)絡(luò)連接模塊46及本地通訊模塊48。所述電流檢測(cè)模塊36還與電池模塊12電性連接，所述功率開關(guān)模塊26用于連接負(fù)載。
[0019]所述功率開關(guān)模塊26完成外接電源(從電源接入端16接入)對(duì)電池模塊12的充電和電池模塊12對(duì)負(fù)載18供電的控制。當(dāng)外接電源可用時(shí)，在電池模塊12需要充電時(shí)接通外接電源對(duì)電池模塊12進(jìn)行充電，不需要充電時(shí)關(guān)斷外接電源與電池模塊12的連接；當(dāng)外接電源不可用時(shí)接通電池模塊12對(duì)負(fù)載18供電，這些控制轉(zhuǎn)換過程很短，對(duì)設(shè)備運(yùn)行沒有影響。
[0020]所述電流檢測(cè)模塊36用來檢測(cè)對(duì)電池模塊12充電或電池模塊12對(duì)負(fù)載18供電時(shí)的電流，所述電流檢測(cè)模塊36采用精密霍爾器件實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)精密度高，誤差小。所述保護(hù)模塊24根據(jù)該電流能提供充電過流保護(hù)功能和對(duì)負(fù)載18放電的過流保護(hù)功能。所述保護(hù)模塊24根據(jù)內(nèi)置的電池芯片提供的每節(jié)單體電池的電壓信息并結(jié)合設(shè)定的電壓參數(shù)控制電池模塊12的充放電。該充放電過程采用停頓式充電和補(bǔ)充電方法，該方法由恒流充電、恒壓充電、靜置開路和補(bǔ)充電過程組成。電池模塊12的這四個(gè)充放電過程在系統(tǒng)的控制下反復(fù)進(jìn)行，有效保護(hù)電池模塊12，延長(zhǎng)電池模塊12的使用壽命。
[0021]所述MCU控制模塊34與所述電池監(jiān)測(cè)模塊22的連接方式為SPI接口方式。所述MCU控制模塊34用于完成多種控制和通訊功能，該MCU控制模塊34基于功能強(qiáng)大的ARM或POWERPC核組建的控制處理系統(tǒng)。通過SPI接口與電池監(jiān)測(cè)模塊22通訊，可獲取每節(jié)單體電池和電池模塊12整體的電壓信息，也可對(duì)電池監(jiān)測(cè)芯片進(jìn)行配置和讀取而獲取相關(guān)的告警信息，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)控制和操作。
[0022]所述實(shí)時(shí)主動(dòng)均衡模塊28完成對(duì)電池模塊12中各單體電池電壓的均衡操作，當(dāng)電池監(jiān)測(cè)模塊22監(jiān)測(cè)到的信息傳到MCU控制模塊34后，MCU控制模塊34根據(jù)各單體電池的參數(shù)特性并結(jié)合設(shè)定的參數(shù)對(duì)單體電池進(jìn)行均衡操作，保證每節(jié)單體電池的電壓都在誤差范圍內(nèi)相等，既保證備用電源模塊的穩(wěn)定性又延長(zhǎng)電池使用壽命。該均衡操作是實(shí)時(shí)全天候主動(dòng)執(zhí)行，MCU控制模塊34在不斷檢測(cè)各單體電池參數(shù)，一旦滿足啟動(dòng)條件就執(zhí)行均衡操作，其中，涉及均衡操作的參數(shù)有啟動(dòng)壓差、停止壓差、開啟電壓等。該均衡操作主要用于修正串聯(lián)的單體電池中由于單體電池的自身差異性引起的電壓離散型，避免個(gè)別單體電池因過充或欠充導(dǎo)致電池模塊12性能變差甚至損壞的情況發(fā)生。
[0023]所述局域網(wǎng)連接模塊44為以太網(wǎng)模塊，通過以太網(wǎng)模塊完成和遠(yuǎn)程