CN209562188U - 蓄电池组充放电保护装置及蓄电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及蓄电池组充放电保护装置及蓄电池组。该蓄电池组充放电保护装置，包括主控制器、总正极电路、放电正极电路、放电接触器、充电正极电路、充电接触器、电压和温度采集集成线模块和电流传感器，总正极电路分为两个分支，一个所述分支通过放电接触器连接放电正极电路，另一个所述分支通过充电接触器连接充电正极电路，电流传感器一端连接总正极电路，另一端连接主控制器，充电接触器和放电接触器分别连接主控制器，电压和温度采集集成线模块连接主控制器。本装置减少了电池保护装置与蓄电池组之间的连线，更有效的保护蓄电池在同时充电和放电过程中不会出现过压、欠压、过流、短路、过温的现象。

Description

蓄电池组充放电保护装置及蓄电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种蓄电池组充放电保护装置。

背景技术

二次电池又称为充电电池或蓄电池，通讯基站用绿色二次电池组是将太阳能或化学能直接转化成电能的一种装置。充电电池的充放电循环可达数千次到上万次，但是充电电池组中各个单体电池在充放电过程中容易出现的过压、欠压、过流、短路、过温状态，影响电池使用寿命，甚至出现安全问题。现有技术中采用电池保护板对电池组进行各种管理，在电池组出现过充、过放、过流等情形时进行有效保护；电池保护板上集成有针对可充电电池组进行管理并起保护作用的电路。

在太阳能储能电池的应用中，电池的期望使用时间往往达到15年以上，而传统的保护板或电池管理***故障率高，每年都需要维护或更换模块，电池保护板与蓄电池组连接时线束多，组装不方便，增加很多人力费用，并且现有的电池保护板不是独立运行、自行运转，而是依赖于充电器等外部电源，这就需要一种低成本、高可靠的电池管理***。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种蓄电池组充放电保护装置，本装置减少了电池保护装置与蓄电池组之间的连线，更有效的保护蓄电池在同时充电和放电过程中不会出现过压、欠压、过流、短路、过温的现象，解决了人工投入高、故障率高、安装困难的工程问题。

采用以下技术方案：

一种蓄电池组充放电保护装置，包括主控制器、总正极电路、放电正极电路、放电接触器、充电正极电路、充电接触器、电压和温度采集集成线模块和电流传感器，所述总正极电路分为两个分支，一个所述分支通过放电接触器连接放电正极电路，另一个所述分支通过充电接触器连接充电正极电路，所述电流传感器一端连接总正极电路，另一端连接主控制器，所述充电接触器和放电接触器分别连接主控制器，所述电压和温度采集集成线模块连接主控制器。

所述电压和温度采集集成线模块包括一个总电压采集线、一个主控制器电源线、至少两个单体电压采集线和至少两个温度采集线，所述各采集线和主控制器电源线的两端分别集成在插接件上。

所述主控制器、总正极电路、放电正极电路、放电接触器、充电正极电路、充电接触器和电流传感器均设置在方形壳体内，所述方形壳体上设置有总正极电路接口、放电正极电路接口、充电正极电路接口和电压和温度采集集成线模块接口，所述总正极电路接口连接总正极电路，所述放电正极电路接口连接放电正极电路，所述充电正极电路接口连接充电正极电路，所述电压和温度采集集成线模块接口连接主控制器。

进一步，还包括设置在方形壳体上的空气开关，所述空气开关电性连接在主控制器的电源端口与主控制器电源线之间。

所述方形壳体上还设置有通讯接口，所述通讯接口与主控制器连接。

所述方形壳体上还设置有程序设置接口，所述程序设置接口与主控制器连接。

一种蓄电池组，包括若干单体蓄电池，还包括上述的蓄电池组充放电保护装置，所述总正极电路接口连接蓄电池组的总正极，所述电压和温度采集集成线模块接口通过电压和温度采集集成线模块连接蓄电池组。

本实用新型具有以下有益效果：

本蓄电池组充放电保护装置将电路紧凑的布置在一个壳体内，蓄电池组充放电保护装置通过采集集成线模块接插件与电池组连接，方便现场安装，且简单可靠整洁。主控制器从电池组自行取电，充放电逻辑电路能实现闭环，自主运行，在全寿命周期、全天候工况下的可靠性高，故障率低。

本蓄电池组充放电保护装置根据电池组的充放电状态对电池组的输入与输出的正极电路进行断开或连通，实现了电池组在充放电过程中的动态充放电，不会过充与过放，且成本较低。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图中：1-主控制器，2-方形壳体，3-通讯接口，4-程序设置接口，5-放电正极电路接口，6-放电接触器，7-充电正极电路接口，8-充电接触器，9-电流传感器，10-总正极电路接口，11-电压和温度采集集成线模块，12-电压和温度采集集成线模块接口，13-空气开关，14-蓄电池组、51-放电正极电路、71-充电正极电路、101-总正极电路。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

并且，在不同的实施方式中，可能使用相同的标号或标记，但这并不代表结构或者功能上的联系，而仅仅是为了描述的方便。

实施例1

如图1所示，一种蓄电池组充放电保护装置，包括主控制器1、总正极电路 101、放电正极电路51、放电接触器6、充电正极电路71、充电接触器8、电压和温度采集集成线模块11和电流传感器9。总正极电路101分为两个分支，一个分支通过放电接触器6连接放电正极电路51，另一个分支通过充电接触器8 连接充电正极电路71。电流传感器9一端连接总正极电路101，另一端连接主控制器1，用于检测经过总正极电路101的电流值传递给主控制器1。充电接触器 8和放电接触器6分别连接主控制器1，电压和温度采集集成线模块11连接主控制器1。

主控制器1、总正极电路101、放电正极电路51、放电接触器6、充电正极电路7、充电接触器8和电流传感器9紧凑设置在方形壳体2内，方形壳体2上设置有总正极电路接口10、放电正极电路接口5、充电正极电路接口7、电压和温度采集集成线模块接口12、通讯接口3和程序设置接口4。总正极电路接口 10连接总正极电路101，放电正极电路接口5连接放电正极电路51，充电正极电路接口7连接充电正极电路71，电压和温度采集集成线模块接口12、通讯接口3和程序设置接口4均连接主控制器1。

电压和温度采集集成线模块11，用于检测电池组中的电压值和温度值，包括一个总电压采集线、一个主控制器电源线、两个单体电压采集线和两个温度采集线，各采集线和主控制器电源线的两端分别集成在插接件上。这样，电压和温度采集集成线模块11的线束两端分别具有插接件，一端的插接件连接到方形壳体2的电压和温度采集集成线模块接口12，另一端的插接件与电池组线束的插接件连接，连接后电压和温度采集集成线模块11的总电压采集线对应连接到电池组的总正极，主控制器电源线对应连接到电池组的总正极，电池组线束的插接件通过线束分别连接到电池组的总正极和总负极。当单体电压采集点和温度采集点分别在电池组的总正极和总负极时，两个单体电压采集线分别对应连接到电池组的总正极和总负极，两个温度采集线分别对应连接到电池组的总正极和总负极，或者当单体电压采集点和温度采集点分别在任意单体电池组的正极和负极时，两个单体电压采集线也可以分别对应连接到任意一单体电池的正极和负极，两个温度采集线也可以分别对应连接到任意另一个单体电池的正极和负极。

在方形壳体2上设置空气开关13，空气开关电性连接在主控制器的电源端口与主控制器电源线之间，控制总正极电路的通断，通过空气开关13断开主控制器1的电源线来断开接触器6和8，方便检修。空气开关13的好处是，待其它部件在电池组中都安装完毕后，闭合空气开关13，避免前面安装过程中电气中俗称的“打火”。

通讯接口采用RS232接口。单体电压与单体数量的乘积为电池组总电压。

实施例2

一种蓄电池组，包括若干单体蓄电池，还包括上述实施例1的蓄电池组充放电保护装置，总正极电路接口10连接蓄电池组14的总正极，电压和温度采集集成线模块接口12通过电压和温度采集集成线模块11连接蓄电池组14。

本实用新型蓄电池组的工作过程为：

按照实施例1和2所述的连接关系组装好蓄电池组充放电保护装置，并与蓄电池组14连接后，闭合空气开关13，主控制器1从电池组14自行取电，自动运行控制断开与连通。蓄电池组充放电保护装置通过电压和温度采集集成线模块 11分别检测电池组14中总电压值和若干单体电池的电压值和温度,电流传感器9 检测电池组经过总正极电路的输入与输出的电流值传递给主控制器1；主控制器 1根据电池组的充放电状态发出指令给接触器6和8，对充电和放电分别进行连通或断开。

当电池组在放电状态，若电池组或单体电压低于主控制器1的设定值，主控制器1控制放电接触器6断开，断开放电正极电路51；其中，放电正极电路51 断开后，若在充电接触器8恢复连通时，放电接触器6也同时连通。

当电池组在充电状态，若电池组或单体电压达到主控制器1设定的保护值，或温度、SOC(电池荷电状态)值达到主控制器1设定的设置值，以先到为准控制策略，则发出指令断开充电接触器8，停止充电；

当停止充电后，若放电达到主控制器1设定的一定时间或持续累计放电达到一定功耗，则主控制器发出指令连通充电接触器6。

Claims (7)

1.一种蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，包括主控制器、总正极电路、放电正极电路、放电接触器、充电正极电路、充电接触器、电压和温度采集集成线模块和电流传感器，所述总正极电路分为两个分支，一个所述分支通过放电接触器连接放电正极电路，另一个所述分支通过充电接触器连接充电正极电路，所述电流传感器一端连接总正极电路，另一端连接主控制器，所述充电接触器和放电接触器分别连接主控制器，所述电压和温度采集集成线模块连接主控制器。

2.如权利要求1所述的蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，所述电压和温度采集集成线模块包括一个总电压采集线、一个主控制器电源线、至少两个单体电压采集线和至少两个温度采集线，所述各采集线和主控制器电源线的两端分别集成在插接件上。

3.如权利要求1所述的蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，所述主控制器、总正极电路、放电正极电路、放电接触器、充电正极电路、充电接触器和电流传感器均设置在方形壳体内，所述方形壳体上设置有总正极电路接口、放电正极电路接口、充电正极电路接口和电压和温度采集集成线模块接口，所述总正极电路接口连接总正极电路，所述放电正极电路接口连接放电正极电路，所述充电正极电路接口连接充电正极电路，所述电压和温度采集集成线模块接口连接主控制器。

4.如权利要求3所述的蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，还包括设置在方形壳体上的空气开关，所述空气开关电性连接在主控制器的电源端口与主控制器电源线之间。

5.如权利要求4所述的蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，所述方形壳体上还设置有通讯接口，所述通讯接口与主控制器连接。

6.如权利要求4所述的蓄电池组充放电保护装置，其特征在于，所述方形壳体上还设置有程序设置接口，所述程序设置接口与主控制器连接。

7.一种蓄电池组，包括若干单体蓄电池，其特征在于，还包括如权利要求1-6所述的任意一蓄电池组充放电保护装置，所述总正极电路接口连接蓄电池组的总正极，所述电压和温度采集集成线模块接口通过电压和温度采集集成线模块连接蓄电池组。