双向均衡电路及电池在线养护系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种双向均衡电路及电池在线养护系统，所述双向均衡电路包括隔离单元、切换单元、充放电单元、控制信号端子、正接线端子和负接线端子；所述控制信号端子连接到所述隔离单元的原边，且所述隔离单元的原边根据所述控制信号端子的信号导通或断开；所述隔离单元的副边、切换单元及充放电单元串联连接在所述正接线端子和负接线端子之间，且所述充放电单元根据所述切换单元及隔离单元的原边的状态对连接到所述正接线端子和负接线端子的单体电池进行充电或放电。本实用新型专利技术通过双向均衡电路对蓄电池组中的单体电池进行充放电控制，从而可结合控制器实现蓄电池组中单体电池的自动双向均衡。

【技术实现步骤摘要】
双向均衡电路及电池在线养护系统
本技术涉及电池养护领域，更具体地说，涉及一种双向均衡电路及电池在线养护系统。
技术介绍
电力系统变电站操作电源、通信电源、机房UPS(UninterruptedPowerSupply，不间断电源)，以及储能电站、光伏电站、电动汽车，都大量使用蓄电池组作为后备电源系统、储能电池或者动力电源。在蓄电池组使用过程中，随着时间的推移，蓄电池组中的各个单体电池由于本身性能的差异，逐渐出现电压不均衡，容量不均衡问题，长期处于不均衡的电池，要么欠充，要么过充，由于缺乏有效维护养护手段，这些单体电池过早出现盐化失水，造成失容，过早的老化。目前的上述单体电池过早老化的方法主要通过整组蓄电池组充电或者放电，来从宏观上解决；或者通过人工对落后单体电池进行充电补偿，或者对过冲的单体电池进行放电降压处理；再者是通过在线安装装置，对其控制进行拉低较高电压的耗电式的单向均衡。然而，若整组充电以保证欠压状态的电池达到标准电压，将导致电压较高的单体电池长时处于过充状态，这是对单体电池一种损伤；同理，整组放电对欠压电池也是一种伤害；人工操作则费时费力，不好把控；而在线式的均衡是单向的耗电方式拉低电压过高电池，不能从根本上解决蓄电池组欠压不均衡问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述整组充放电伤害其他电池、人工操作费时费力、以及在线式均衡无法解决蓄电池组欠压不均衡的问题，提供一种双向均衡电路及电池在线养护系统。本技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种双向均衡电路，包括隔离单元、切换单元、充放电单元、控制信号端子、正接线端子和负接线端子；所述控制信号端子连接到所述隔离单元的原边，且所述隔离单元的原边根据所述控制信号端子的信号导通或断开；所述隔离单元的副边、切换单元及充放电单元串联连接在所述正接线端子和负接线端子之间，且所述充放电单元根据所述切换单元及隔离单元的原边的状态对连接到所述正接线端子和负接线端子的单体电池进行充电或放电。优选地，所述充放电单元包括放电子单元和充电子单元，且所述充电子单元和放电子单元并联连接后与所述切换单元串联连接。优选地，所述切换单元包括第一双向继电器和第二双向继电器，且所述第一双向继电器和第二双向继电器的继电器线圈串联连接在第一供电电压端子与参考地之间；所述第一双向继电器和第二双向继电器的常闭触点分别与所述放电子单元串联连接，且所述第一双向继电器和第二双向继电器的常开触点分别与所述充电子单元串联连接。优选地，所述隔离单元包括双路光耦，且所述双路光耦包括连接在第一引脚和第二引脚之间的第一发光元件、连接在第三引脚和第四引脚之间的第二发光元件、连接在第五引脚和第六引脚之间的第一光敏元件以及连接在第七引脚和第八引脚之间的第二光敏元件；所述双路光耦的第一引脚和第三引脚分别经由限流电阻连接第二供电电压端子，且所述双路光耦的第二引脚和第四引脚经由同一开关管接地，所述开关管的控制端连接控制信号端子；所述双路光耦的第五引脚经由所述切换单元、充放电单元与所述双路光耦的第七引脚连接，所述负接线端子与所述双路光耦的第六引脚连接，所述正接线端子与所述双路光耦的第八引脚连接。优选地，所述放电子单元包括第一电阻和第二电阻，且所述双路光耦的第七引脚经由第一电阻与第一双向继电器的常闭触点连接；所述第一双向继电器的公共触点连接到所述第二双向继电器的公共触点，且所述第二双向继电器的常闭触点经由所述第二电阻连接到所述双路光耦的第五引脚。优选地，所述充电子单元包括电压转换模块、第三电阻和第四电阻，且所述双路光耦的第七引脚经由第三电阻与所述第一双向继电器的常开触点连接；所述第一双向继电器的公共触点连接到所述第二双向继电器的公共触点，且所述第二双向继电器的常开触点经由所述第四电阻与所述双路光耦的第五引脚连接，所述电压转换模块的输出端与所述第四电阻并联连接。本技术实施例还提供一种电池在线养护系统，用于蓄电池组的均衡养护，所述蓄电池组包括N个单体电池，所述N为大于1的整数，所述电池在线养护系统包括N个双向均衡装置以及一个控制器，且每一所述双向均衡装置包括如上所述的双向均衡电路；每一所述双向均衡装置的正接线端子连接到一个单体电池的正极、负接线端子连接到同一单体电池的负极；所述N个双向均衡装置的控制信号端子、正接线端子和负接线端子分别连接到所述控制器。优选地，所述控制器包括N个对外接口，并通过所述N个对外接口分别与N个双向均衡装置电性连接。优选地，所述控制器包括选择单元和主控单元，且所述N个对外接口分别经由所述选择单元与主控单元连接。本技术的双向均衡电路及电池在线养护系统具有以下有益效果：通过双向均衡电路对蓄电池组中的单体电池进行充放电控制，从而可结合控制器实现蓄电池组中单体电池的自动双向均衡。附图说明图1是本技术实施例提供的双向均衡电路的示意图；图2是本技术实施例提供的双向均衡电路的电路拓扑示意图；图3是本技术实施例提供的电池在线养护系统的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，是本技术实施例提供的双向均衡电路实施例的示意图，该双向均衡电路可连接在蓄电池的单体电池和控制器之间，并与控制器结合实现单体电池的自动充放电。本实施例的双向均衡电路包括隔离单元11、切换单元13、充放电单元12、控制信号端子、正接线端子和负接线端子，上述隔离单元11、切换单元13、充放电单元12、控制信号端子、正接线端子和负接线端子可集成到一块印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)上，当然，在实际应用中，隔离单元11、切换单元13、充放电单元12、控制信号端子、正接线端子和负接线端子集成到多块印制电路板。上述控制信号端子连接到隔离单元11的原边，且隔离单元11的原边根据控制信号端子的信号导通或断开。隔离单元11的副边、切换单元13及充放电单元12串联连接在正接线端子和负接线端子之间，且充放电单元12根据切换单元13及隔离单元11的原边的状态对连接到正接线端子和负接线端子的单体电池进行充电或放电。上述双向均衡电路，通过隔离单元11实现控制信号隔离，并通过切换单元13及隔离单元11对充放电单元12的充放电状态进行切换，从而可实现单体电池的充放电控制。该双向均衡电路可与控制器结合，自动根据蓄电池组中的单体电池的电压进行充放电控制，从而实现蓄电池组中单体电池的自动双向均衡。在本技术的一个实施例中，充放电单元12可包括放电子单元和充电子单元，且上述充电子单元和放电子单元并联连接后与切换单元13串联连接。切换单元13可选择充电子单元和放电子单元中的一个连接到单体电池，从而对单体电池进行充电或放电控制。具体地，结合图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向均衡电路，其特征在于，包括隔离单元、切换单元、充放电单元、控制信号端子、正接线端子和负接线端子；所述控制信号端子连接到所述隔离单元的原边，且所述隔离单元的原边根据所述控制信号端子的信号导通或断开；所述隔离单元的副边、切换单元及充放电单元串联连接在所述正接线端子和负接线端子之间，且所述充放电单元根据所述切换单元及隔离单元的原边的状态对连接到所述正接线端子和负接线端子的单体电池进行充电或放电。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向均衡电路，其特征在于，包括隔离单元、切换单元、充放电单元、控制信号端子、正接线端子和负接线端子；所述控制信号端子连接到所述隔离单元的原边，且所述隔离单元的原边根据所述控制信号端子的信号导通或断开；所述隔离单元的副边、切换单元及充放电单元串联连接在所述正接线端子和负接线端子之间，且所述充放电单元根据所述切换单元及隔离单元的原边的状态对连接到所述正接线端子和负接线端子的单体电池进行充电或放电。


2.根据权利要求1所述的双向均衡电路，其特征在于，所述充放电单元包括放电子单元和充电子单元，且所述充电子单元和放电子单元并联连接后与所述切换单元串联连接。


3.根据权利要求2所述的双向均衡电路，其特征在于，所述切换单元包括第一双向继电器和第二双向继电器，且所述第一双向继电器和第二双向继电器的继电器线圈串联连接在第一供电电压端子与参考地之间；所述第一双向继电器和第二双向继电器的常闭触点分别与所述放电子单元串联连接，且所述第一双向继电器和第二双向继电器的常开触点分别与所述充电子单元串联连接。


4.根据权利要求3所述的双向均衡电路，其特征在于，所述隔离单元包括双路光耦，且所述双路光耦包括连接在第一引脚和第二引脚之间的第一发光元件、连接在第三引脚和第四引脚之间的第二发光元件、连接在第五引脚和第六引脚之间的第一光敏元件以及连接在第七引脚和第八引脚之间的第二光敏元件；
所述双路光耦的第一引脚和第三引脚分别经由限流电阻连接第二供电电压端子，且所述双路光耦的第二引脚和第四引脚经由同一开关管接地，所述开关管的控制端与控制信号端子连接；
所述双路光耦的第五引脚经由所述切换单元、充放电单元与所述双路光耦的第七引脚连接，所述负接线端子与所述双路光耦的第六引脚连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世回，
申请(专利权)人：深圳市华年技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44