一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS制造技术

本发明专利技术公开了一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS。为了克服现有技术中回收利用旧电池无法保证性能的一致性，使得电池组在并联充放电时引发的电池组电压、电流分布不一致，从而缩短电池组的使用寿命，增加运维成本的问题，本发明专利技术采用DC

A power control BMS for base station energy storage battery plug-in box

【技术实现步骤摘要】
一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS


[0001]本专利技术涉及一种BMS板领域，尤其涉及一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS。

技术介绍

[0002]现有技术中，将动力蓄电池回收利用与基站备电系统时存在以下问题：回收利用的旧动力电池性能一致性无法保证，电池组在并联充能放电时电池组电压、电流分布不一致，缩短不良电池组的使用寿命，增加运维成本。此外，目前通讯基站采用的退役磷酸铁锂电池只包含简单的BMS功能，在市电断电后，BMS自动打开MOS进行放电，市电正常时，电池处于充电状态，当未满电时接收开关电源的电流进行AC/DC充电，当电池满电后，电池一直挂在直流母排上处于充浮状态。
[0003]例如，一种在中国专利文献上公开的“BMS电池通讯管理系统”，其公告号CN206650144U，通过对电池的温度、输出电流、环境湿度以及振动频率进行实时检测，通过控制装置中的监测模块实时对电流传感器、温度传感器、湿度传感器以及振动传感器进行监测，并将接收的数据信息传送给数据处理模块进行处理，将处理结果在显示屏上显示同时发出调控指令给移动终端，移动终端接收调控指令并反馈确认信息至数据处理模块，该数据处理模块根据确认信息向电源控制模块发出指令，电源控制模块根据接收到的指令控制散热装置启动或者停止。此方案仅仅设置模块监测电池运行状态无法从根本上解决电池组内部电压、电流分布不一致的问题。此方案在监测后将数据传输至数据处理模块，再由数据处理模块根据确认信息想控制模块发出指令，这大大增加了系统内部的响应时间，无法对于电压电流变化实现毫秒级响应。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决现有技术中回收利用旧电池无法保证性能已执行，电池组在并联充放电时，电池组电压、电流分布不一致，缩短不良电池组的使用寿命，增加运维成本等问题，以及现有单一BMS控制无法及时响应市电变化，导致通讯基站发生市电掉电时无法及时控制电池放电的问题；提供一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS，本方案将DC
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DC模块与BMS相结合形成新型功率控制型BMS板，使得单一功率控制型BMS板可以实现自由控制电池充放电流、调压、采集电池电压温度数据等功能。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括功率控制型BMS，其中功率控制型BMS包含DC
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DC整流模块与电池管理模块，DC
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DC整流模块中包含BUCK/BOOST多项双向电流控制器、可选模块以及中央处理器；本方案的功率控制型BMS对常规BMS保留原有结构的基础上增加了DC
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DC整流模块；DC
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DC整流模块中包含的BUCK/BOOST多项双向电流控制器能够实现调控电池充放电的核心功能，在本方案中起到调节高压和低压端口之间的平均电流以及通过模拟或数字PVM输入设定电流调节水平的功能，双通道差分电流感测传感器和专用通道电流检测计实现1%的典型电流精
度；稳定的 5A 半桥栅极驱动器能够驱动功率不低于500W 每通道的并联 MOSFET 开关；同步整流器的二极管仿真模式可避免出现负向电流，而且还支持通过非连续工作模式提高轻载效率；多用途保护功能包括逐周期限流、HV和LV 端口过压保护、MOSFET 故障检测和过热保护；DC
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DC模块、功率控制型BMS、无线模块三者封装在一张板子的新型产品，整个系统集成度高。
[0006]作为优选，所述的DC
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DC整流模块内部还包含EMI滤波单元，所述中央处理器分别与风扇控制反馈单元、保护电路、输入输出电压采集单元以及温度采集单元相连，所述中央处理器通过UART与电池管理模块相连；其中，中央处理器主要作为DC
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DC的核心监控以及数据处理模块，用于实现DC
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DC整流模块的充放电电压、电流、散热等策略；温度采集单元主要作为监控DC
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DC整流模块内重要器件或位置的温度，作为调控电压电流的参考因素；风扇控制反馈单元主要用于调控DC
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DC整流模块内部的散热，使温度在合适的范围；保护电路主要起到过压保护、过流保护、过温保护的作用，用于提升DC
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DC整流模块的防护特性，增加产品稳定性是的产品达到有关技术标准；输入输出电压采集电流单元是提供充放电调控策略的重要依据，并将相关数据量上传至平台展示，作为平台核心调控的依据；EMI滤波单元主要是作为输入输出的电源滤波功能，达到国家相关标准。
[0007]作为优选，所述的DC
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DC整流模块的第一EMI滤波单元一端连接外部AC/DC开关电源整流模块，另一端对内连接BUCK/BOOST多相双向电流控制器一端，所述BUCK/BOOST另一端与可选模块一端相连，所述可选模块另一端与第二EMI滤波单元一端相连，第二EMI滤波模块另一端与电池管理模块相连。
[0008]作为优选，所述的可选模块设置为BUCK/BOOST多相双向电流控制器或设置为反激变换器Flyback或谐振复位正激变换器或有源钳位正激变换器，这几种替换方式也能够达到控制效果。
[0009]作为优选，所述的电池管理模块内部包含相互连接的主控单元和CAN/RS485通讯单元，所述主控单元还分别与电池管理单元和均衡电路相连，所述电池管理单元分别连接采集模块与霍尔传感器，所述均衡电路、采集模块和霍尔传感器分别与电池组相连；CAN/RS485通讯单元，主要用于提供与边缘网关、BMS等设备作为交互的通信链路；。
[0010]作为优选，所述的电池管理模块内部还设有DC
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DC多路供电输出电路单元，DC
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DC整流模块中的电池组还连接有DC
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DC多路供电输出电路单元，所述DC
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DC多路供电输出电路单元与第二EMI滤波单元均与电池组相连。
[0011]作为优选，所述的电池管理模块和DC
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DC整流模块集成为一个功率控制型BMS模块，与同一芯片链接，所述功率控制型BMS模块与电池模组相连接构成电池包，DC
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DC整流模块设有对外接口；DC
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DC模块与BMS板相结合的新型功率控制型BMS板，实现单一功率控制型BMS板可以自由控制电池充放电流、调压、采集电池电压温度数据等功能，集成度高。
[0012]作为优选，所述的可选模块设置为BUCK/BOOST单向电流控制器，两级双向的BUCK/BOOST可以单向的BUCK/BOOST，可以选择在充电的时候升压，亦可以选择在放电的时候升压；两级双向的BUCK/BOOST独特的架构可实现输入电压、输出电压或电流的动态调节；满足最高电压100V和最低电压20V的恒压输出，使得功率控制型BMS整流效率≥98%，单向整流效率≥99%；功率控制型BMS模块在整个温度范围内提供
±
1%电压调节准确度，用于降压和升压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS，其特征在于，功率控制型BMS包括DC
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DC整流模块和电池管理模块，所述DC
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DC整流模块中设有BUCK/BOOST多相双向电流控制器、可选模块以及中央处理器。2.根据权利要求1所述的一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS，其特征在于，所述DC
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DC整流模块内部还包含EMI滤波单元，所述中央处理器分别与风扇控制反馈单元、保护电路、输入输出电压采集单元以及温度采集单元相连，所述中央处理器通过UART与电池管理模块相连。3.根据权利要求2所述的一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS，其特征在于，所述的DC
‑
DC整流模块的第一EMI滤波单元一端连接外部AC/DC开关电源整流模块，另一端对内连接BUCK/BOOST多相双向电流控制器一端，所述BUCK/BOOST另一端与可选模块一端相连，所述可选模块另一端与第二EMI滤波单元一端相连，第二EMI滤波模块另一端与电池管理模块相连。4.根据权利要求3所述的一种用于基站储能电池插箱用的功率控制型BMS，其特征在于，所述可选模块设置为BUCK/BOOST多相双向电流控制器、反激变换器Flyback、谐振复位正激变换器或有源钳位正激变...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡海龙，孙胜前，黄相博，李鹏，雷达，
申请(专利权)人：岳阳耀宁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：