一种后备电源的制作方法_2

文档序号:8433005阅读:来源:国知局
036]所述第二转换开关的源极与取电电路的参考电源连接,其漏极经所述第二下拉电阻连接至所述取电电路的负极接口,栅极G连接至所述保护电阻与防反二极管之间;所述第二下拉电阻的另一端连接至所述负极取电电路的负极接口;
[0037]所述稳压管的阴极连接至所述第二转换开关的栅极G,阳极连接至所述取电电路的负极接口;
[0038]所述第二转换开关的漏极与第二下拉电阻间接出一输出所述充放电信号的充放电信号输出接口。
[0039]优选地,所述第一转换开关为NMOS管,所述第二转换开关为PMOS管。
[0040]优选地,所述单体电池为锂离子电池。
[0041 ] 优选地,所述单体电池为磷酸铁锂电池。
[0042]优选地,所述若干采样输入端及所述保护IC被固化在同一 PCB上。
【附图说明】
[0043]图1是现有技术中后备电源模块示意图;
[0044]图2是现有技术中进一步细化的后备电源|吴块不意图;
[0045]图3是本发明【具体实施方式】中提供的后备电源模块示意图;
[0046]图4是本发明【具体实施方式】中提供的一种优选的后备电源模块示意图;
[0047]图5是图4进一步细化的I旲块不意图;
[0048]图6是本发明【具体实施方式】中提供的一种动力电池模块示意图;
[0049]图7是本发明【具体实施方式】中提供的取电电路示意图;
[0050]图8是本发明【具体实施方式】中提供的信号转换电路具体示意图。
[0051]其中,1、充放电控制模块;2、动力电池模块;3、采样保护模块;4、防混插模块;5、直流电源;6、直流负载;100、电池管理系统;21、电池包;22、采样输出端;31、保护IC ;32、采样输入端;41、芯片保护电路;42、取电电路;43、信号转换电路;Rp、大功率电阻;A、正极接口 、负极接口 ;C、初级控制信号输出接口 ;D、充放电信号输出接口 ;R1、第一保护电阻;R2、第一下拉电阻;R3、第二下拉电阻;D1、防反二极管;Q1、第一转换开关;Q2、第二转换开关;ZD1、第一稳压管;VCC、参考电源;R4、第二保护电阻;ZD2、第二稳压管;C1、电容。
【具体实施方式】
[0052]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
[0053]实施例
[0054]本例将对后备电源进行具体说明,如图3所示,其包括动力电池模块2及电池管理系统100 ;
[0055]如图5、图6所示,所述动力电池模块2包括若干相互串联的电池包21,所述电池包21包括若干相互串联的单体电池;
[0056]所述动力电池模块2内单体电池的两端设有采样线,若干采样线的输出端子集成为一米样输出端22 ;
[0057]其中,如图3所示,所述电池管理系统100包括采样保护模块3、充放电控制模块I及防混插模块4 ;
[0058]所述采样保护模块3用于接收所述动力电池模块2内所述采样输出端22的采样信号,并根据所述采样信号,向所述防混插模块4发送初级控制信号;
[0059]所述防混插模块4用于接收所述采样保护模块3的初级控制信号,并根据所述初级控制信号向所述充放电控制模块I发送充放电信号;
[0060]所述充放电控制模块I用于接收所述防混插模块4的充放电信号,并根据所述充放电信号,控制直流电源5向直流负载6供电及为所述动力电池模块2充电,或控制所述动力电池模块2向所述直流负载6供电。
[0061]其中,所述单体电池为锂离子电池,进一步优选所述单体电池采用磷酸铁锂电池。
[0062]为符合后备电源的电压电流要求,一般动力电池模块2采用8串、12串、16串的形式,如【背景技术】中所说,串数如果较大,串联在一个电池包21中将显得电池包21体积较大、笨重,安装和维护均不方便,因此,本例中将其拆分为若干个电池包21,比如每包内串联4个单体电池,则8串的动力电池模块2可以采用两个电池包21串联的方式,12串的动力电池模块2可以采用三个电池包21串联的方式,而16串的电池包21则可以采用4个电池包21串联的方式。如本例图5、图6中所示,以后备电源采用8串的动力电池模块2为例,内部串联两个电池包21,每个电池包21内串联有4个单体电池。采用上述分包级联的方式,可以减轻动力电池模块2的安装和维护难度。
[0063]所述充放电控制模块I具有开关的作用,处于充电状态、放电状态、或者可充放状态,由防混插模块4提供的充放电信号来控制。可以在充电和放电之间进行切换。当市电有电时,切换为充电状态,当动力电池模块2电池容量不足时,控制直流电源5向直流负载6供电的同时,为所述动力电池模块2充电。当市电掉电时,切换为放电状态,控制所述动力电池模块2向所述直流负载6供电。保证直流负载6不断电,这也是用户使用后备电源的目的。
[0064]作为一种优选的实施方式,如图5所不,所述米样保护模块3包括若干米样输入端32和对应数量的保护IC31 ;
[0065]如图4、图5所示,所述防混插模块4包括取电电路42及信号转换电路43 ;
[0066]所述取电电路42从所述采样输入端32获取输入电压,为所述信号转换电路43提供电源;
[0067]所述采样输入端32与所述动力电池模块2上的采样输出端22对接,以获得所述动力电池模块2上的采样信号,然后将所述采样信号传送给所述保护IC31 ;
[0068]所述保护IC31级联,其中,前一个保护IC31将级联控制信号传递给后一保护IC31 ;最后的保护IC31最终将初级控制信号发送给所述信号转换电路43 ;
[0069]所述信号转换电路43接收所述初级控制信号,根据所述初级控制信号产生充放电信号,并将所述充放电信号发送给充放电控制模块I。
[0070]所谓的保护IC31指将具备输入采样信号,由此检测动力电池模块2的状态,防止其出现过充、过放、过电流的状况,以此实现对动力电池模块2的保护,并可输出控制信号,实现对后续充放电控制模块I的控制。一般将其功能集成在半导体芯片中。因此也可称作保护芯片。目前市面上有现存的保护芯片可以获取。
[0071]由于采样保护模块3中的保护IC31限制串数一般为4串、6串、10串等,因此,对于8串的动力电池模块2,我们可以采用2片4串的保护IC31级联或者采用I片10串的保护IC31,对于16串的电池包21我们就可能选4片4串的保护IC31级联。如图5中所示,对应该2个电池包21,本例中采用2片保护IC31级联。
[0072]上述采样保护模块3的采样输入端32与动力电池模块2的的采样输出端22对接,保护IC31由此获取单体电池两端的电压信息,由单体电池的电压信息判断给出是否允许充放电的初级控制信号,并给防混插模块4输出相应的初级控制信号。
[0073]所述防混插模块4从采样保护模块3获取初级控制信号,并将该初级控制信号进行转化,输出充放电信号到充放电控制模块I。如果采样保护模块3的采样输入端32与动力电池模块2中的采样输出端22出现混插,防混插模块4将输出禁止充放电的信号给充放电控制模块1,以切断后备电源的充放电回路。防止损坏保护IC31的情形发生。
[0074]上述的若干米样输入端32及所述保护IC31被固化在同一 PCB上。米样输入端32有固定引脚对应每个保护IC31。已将采样输入端32的采样信号输入对应的保护IC31。
[0075]如图6所示,将8串的动力电池模块2分成上、下两个电池包21,下部
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