CN214898554U - 一种锂电铅酸混用充放电控制*** - Google Patents
一种锂电铅酸混用充放电控制*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN214898554U CN214898554U CN202120893765.8U CN202120893765U CN214898554U CN 214898554 U CN214898554 U CN 214898554U CN 202120893765 U CN202120893765 U CN 202120893765U CN 214898554 U CN214898554 U CN 214898554U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- mos tube
- acquisition chip
- voltage
- bus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010926 waste battery Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种锂电铅酸混用充放电控制***。包括DSP芯片、第一电压采集芯片、第二电压采集芯片、第一电流采集芯片、第二电流采集芯片、DC‑DC电路和BMS***，DC‑DC电路的控制信息接入端与DSP芯片连接，DSP芯片通过CAN总线与BMS***的MCU芯片连接。本实用新型设置两条电流和两条电压采样通道，使其分别采集电池组和母线上的电流信息和电压信息，实现电流信息和电压信息的实时探测，同时，在BMS***中增加DC‑DC电源模块，利用其中的半桥驱动芯片分上下管分别控制各个MOS管，来调节占空比，在各个MOS管的交替导通下，实现双向调压功能和双向限流功能，进而来满足锂电池与铅酸电池之间的混合运用控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及混合电池技术领域，尤其是一种锂电铅酸混用充放电控制***。
背景技术
众所周知，电池组正常工作时，均少不了BMS电池管理***（以下统称BMS***）的调控。BMS***主要通过MCU芯片和用于采集电池组信息的AFE前端采样模块，来时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为负载产品的使用安全提供保障。
目前，传统通信BMS电***无法实现锂电铅酸混用，其主要由于传统BMS***无法调节输出电压，锂电和铅酸电压平台有差异，直接并联使用，一个很快放完，一个还有很多电；其二、由于锂电池和铅酸电池电压不一致时，电压高的电池就会向低的充电，且电流大小不受控制，如果此电流与来自发电机的充电电流叠加，对电池的损害较大。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种锂电铅酸混用充放电控制***。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种锂电铅酸混用充放电控制***，包括DSP芯片、第一电压采集芯片、第二电压采集芯片、第一电流采集芯片、第二电流采集芯片、DC-DC电路和BMS***，所述第一电压采集芯片和第一电流采集芯片的电压探测端连接于母线处，所述第二电压采集芯片和第二电流采集芯片的探测端连接于电池组的正极处，所述第一电压采集芯片、第二电压采集芯片、第一电流采集芯片和第二电流采集芯片的输出端均与DSP芯片连接，所述DC-DC电路连接于电池组与母线之间，所述DC-DC电路的控制信息接入端与DSP芯片连接，所述DSP芯片通过CAN总线与BMS***的MCU芯片连接。
优选地，所述DC-DC电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电感，所述第一MOS管的漏极连接电池组的正极，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连通并通过第一电阻与电池组的负极连接，所述第三MOS管的源极通过第二电阻与母线的负极连接，所述第四MOS管的漏极与母线的正极连接，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极同时连接于电感的一端，所述电感的另一端同时与第三MOS管的漏极和第四MOS管的源极连接，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅极分别通过半桥驱动芯片与DSP芯片连接，所述第一电流采集芯片与第二电阻连接，所述第二电流采集芯片与第一电阻连接。
优选地，所述第一MOS管和第二MOS管的源极分别通过第一电容和第二电容与相应的半桥驱动芯片连接。
优选地，所述DC-DC电路还包括第一蓄能电容和第二蓄能电容，所述第一蓄能电容连接于电池组的正负极处，所述第二蓄能电容连接于母线的正负极处。
由于采用了上述方案，本实用新型设置两条电流和两条电压采样通道，使其分别采集电池组和母线上的电流信息和电压信息，实现电流信息和电压信息的实时探测，同时，在BMS***中增加DC-DC电源模块，利用其中的半桥驱动芯片分上下管分别控制各个MOS管，来调节占空比，在各个MOS管的交替导通下，实现双向调压功能和双向限流功能，进而来满足锂电池与铅酸电池之间的混合运用控制。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构原理示意图。
图2是本实用新型实施例的混用结构示意图。
图3是本实用新型实施例的场景一和场景二的逻辑步骤示意图。
图4是本实用新型实施例的场景三中的锂电优先模式的逻辑步骤示意图。
图5是本实用新型实施例场景三中的的铅酸优先模式的逻辑步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图5所示，本实施例提供的一种锂电铅酸混用充放电控制***，包括DSP芯片U2（可采用型号为STM32F334C8T6型号芯片）、第一电压采集芯片U5、第二电压采集芯片U7、第一电压采集芯片U5和第二电压采集芯片U7均可采用 STM32F334C8T6型号的芯片，第一电流采集芯片U6（可采用型号为INA226AIDGST型号芯片）、第二电流采集芯片U8（可采用型号为STM32F334C8T6型号芯片）、DC-DC电路1和BMS***2，第一电压采集芯片U5和第一电流采集芯片U6的电压探测端连接于母线处，第二电压采集芯片U7和第二电流采集芯片U8的探测端连接于电池组的正极处，第一电压采集芯片U5、第二电压采集芯片U7、第一电流采集芯片U6和第二电流采集芯片U8的输出端均与DSP芯片U2连接，DC-DC电路1连接于电池组与母线之间，DC-DC电路1的控制信息接入端与DSP芯片U2连接，DSP芯片U2通过CAN总线与BMS***2的MCU芯片连接。
进一步，DC-DC电路1包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和电感L1，第一MOS管Q1的漏极连接电池组的正极，第二MOS管Q2的源极与第三MOS管Q3的源极连通并通过第一电阻R1与电池组的负极连接，第三MOS管Q3的源极通过第二电阻R2与母线的负极连接，第四MOS管Q4的漏极与母线的正极连接，第一MOS管Q1的源极和第二MOS管Q2的漏极同时连接于电感L1的一端，电感L2的另一端同时与第三MOS管Q3的漏极和第四MOS管Q4的源极连接，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的栅极分别通过半桥驱动芯片U1与DSP芯片U2连接，第一电流采集芯片U6与第二电阻R2连接，第二电流采集芯片U8与第一电阻R1连接,其中半桥驱动芯片U1型号为UCC27211DDA型号芯片。
进一步，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的源极分别通过第一电容C1和第二电容C2与相应的半桥驱动芯片U1连接。
进一步，DC-DC电路1还包括第一蓄能电容C3和第二蓄能电容C4，第一蓄能电容C3连接于电池组的正负极处，第二蓄能电容C4连接于母线的正负极处。
本实施例主要运作原理在于:以BMS***2为基础，并在其加设DC-DC电源模块，而DC-DC电源模块主要由DSP芯片U2、第一电压采集芯片U5、第二电压采集芯片U7、第一电流采集芯片U6、第二电流采集芯片U8和DC-DC电路1组成。其中主要由半桥驱动芯片U1，分上下管路，分别控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4，通过上级BMS***2中的MCU芯片检测到不同的应用环境，即放电模式和充电模式，通过CAN总线通信控制DSP芯片U2进行模式处理，再控制半桥驱动芯片U1，调节占空比，让MOS管进行交替导通，实现双向调压功能和双向限流功能。
同时，本实施例包含两路电流采样通道，便可以实时采集电池组端电流、母线端电流。其具体为，第二电流采集芯片U8是电池组端电流采集芯片，通过采集分流电阻第一电阻R1上的电压值实现电池端的电流采集，第一电流采集芯片U6是母线端电流采集芯片，通过采集分流电阻第二电阻R2上的电压值实现母线端的电流采集，两个电流采集芯片所采集到的电流数据均上传给DSP芯片U2进行逻辑处理。以及本实施例可实时监控电池端、母线端电压，并可根据电压进行自我校准。其具体为，第二电压采集芯片U7为电池组端的电压采集芯片，第一电压采集芯片U5为母线端的电压采集芯片，通过这两个芯片分别实现电池组端及母线端电压的实时采集功能，并将采集到的数据实时上传给DSP芯片U2进行逻辑处理，而DSP芯片U2则实时汇总采集到的电池组端和母线端电压，并上传给BMS***2，而BMS***2根据指令作出相应的调整，反馈给DSP芯片U2进行进一步工作调整，从而实现锂电池与铅酸电池之间的混合运用控制。
为方便理解锂电池与铅酸电电池之间混用，混用结构如图2所示，特进行运用场景举例说明。
（1）通信基站电池，铅酸电池部分损坏，锂电替换损坏部分铅酸电池。
（2）通信基站进行扩容，旧铅酸电池无法满足功率和备电时间要求，新扩容使用锂电池以满足功率和备电时间要求。
（3）通信基站原先使用铅酸电池备电，现升级配置锂电池进行备电，原铅酸电池仍作为利旧使用。
三种场景在使用时的混合控制逻辑为：
场景一：铅酸部分损坏，锂电替换损坏部分铅酸。
场景二：基站扩容，旧铅酸继续使用，增加锂电供新增部分负载。
场景三：锂电和铅酸1:1配置，各自都能满足负载功率和备电时间。
a.锂电优先使用 b.铅酸优先使用
具体逻辑步骤如下：
场景一、二中：
充电：充电电流按铅酸充电电流（如0.15C）设置，充电电压为铅酸浮充电压（53.5V/54V）,铅酸优先充满，锂电后满，锂电充满后关断充电。
放电：锂电设置限流值（0.25C-0.5C，具体值需考虑电源和负载），锂电和铅酸一起放电，放电电流值超出限流值时，进行限流放电，放空后保护，逻辑步骤如图3所示。
场景三中：
a.锂电优先使用：
充电：充电与场景一、二一致。
放电：
1）模式设置为锂电优先模式。
2）锂电检测到放电电流，锂电电压升压值铅酸浮充电压（53.5V/54V），进行放电，放至锂电欠压保护，锂电关闭放电，铅酸开始放电，直至铅酸放空，逻辑步骤如图4所示。
b.铅酸优先使用
充电：充电与场景一、二一致。
放电：
1）模式设置为铅酸优先模式。
2）锂电检测到放电电流，锂电关闭放电，铅酸开始放电，锂电实时检测母线电压。
3）铅酸放至EOD值，锂电电压降压值EOD值，并保持电压开始放电，直至锂电放空保护，逻辑步骤如图5所示。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种锂电铅酸混用充放电控制***，其特征在于：包括DSP芯片、第一电压采集芯片、第二电压采集芯片、第一电流采集芯片、第二电流采集芯片、DC-DC电路和BMS***，所述第一电压采集芯片和第一电流采集芯片的电压探测端连接于母线处，所述第二电压采集芯片和第二电流采集芯片的探测端连接于电池组的正极处，所述第一电压采集芯片、第二电压采集芯片、第一电流采集芯片和第二电流采集芯片的输出端均与DSP芯片连接，所述DC-DC电路连接于电池组与母线之间，所述DC-DC电路的控制信息接入端与DSP芯片连接，所述DSP芯片通过CAN总线与BMS***的MCU芯片连接。
2.如权利要求1所述的一种锂电铅酸混用充放电控制***，其特征在于：所述DC-DC电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电感，所述第一MOS管的漏极连接电池组的正极，所述第二MOS管的源极与第三MOS管的源极连通并通过第一电阻与电池组的负极连接，所述第三MOS管的源极通过第二电阻与母线的负极连接，所述第四MOS管的漏极与母线的正极连接，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极同时连接于电感的一端，所述电感的另一端同时与第三MOS管的漏极和第四MOS管的源极连接，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管的栅极分别通过半桥驱动芯片与DSP芯片连接，所述第一电流采集芯片与第二电阻连接，所述第二电流采集芯片与第一电阻连接。
3.如权利要求2所述的一种锂电铅酸混用充放电控制***，其特征在于：所述第一MOS管和第二MOS管的源极分别通过第一电容和第二电容与相应的半桥驱动芯片连接。
4.如权利要求3所述的一种锂电铅酸混用充放电控制***，其特征在于：所述DC-DC电路还包括第一蓄能电容和第二蓄能电容，所述第一蓄能电容连接于电池组的正负极处，所述第二蓄能电容连接于母线的正负极处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120893765.8U CN214898554U (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 一种锂电铅酸混用充放电控制*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120893765.8U CN214898554U (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 一种锂电铅酸混用充放电控制*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214898554U true CN214898554U (zh) | 2021-11-26 |
Family
ID=78947458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120893765.8U Active CN214898554U (zh) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 一种锂电铅酸混用充放电控制*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214898554U (zh) |
-
2021
- 2021-04-28 CN CN202120893765.8U patent/CN214898554U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109830974B (zh) | 一种电池动态成组***及其运行控制方法 | |
| CN101917043A (zh) | 锂离子蓄电池充放电控制电路 | |
| CN103269116A (zh) | 基于双向Buck变换器的超级电容和蓄电池混合储能光伏*** | |
| CN202564995U (zh) | 一种多路电池组充放电控制装置 | |
| CN102136750B (zh) | 一种单体充放尾补均衡模块及其电池组均衡保护管理*** | |
| CN217036783U (zh) | 锂电池并联限流电路及锂电池并联*** | |
| CN210941434U (zh) | 一种能量管理***及车辆 | |
| CN103501036B (zh) | 一种锂电池充放电控制电路 | |
| CN214898554U (zh) | 一种锂电铅酸混用充放电控制*** | |
| CN104393651A (zh) | 双向无损主动均衡装置 | |
| CN215186036U (zh) | 基站多功能供电装置 | |
| CN116154888A (zh) | 簇间环流抑制***及方法 | |
| CN115549270A (zh) | 一种超级电容器由锂电池耦合的电力调频电路 | |
| CN210577924U (zh) | 一种基于太阳能充电的充电电路及其*** | |
| CN204652005U (zh) | 一种废旧电池电能收集装置 | |
| WO2021104373A1 (zh) | 一种多电池切换控制电路、装置、***及控制方法 | |
| CN115051430A (zh) | 一种应用于锂电池的充放电分口保护电路 | |
| CN203522276U (zh) | 一种锂电池充放电控制电路 | |
| CN114243862A (zh) | 锂电池并联限流电路及锂电池并联*** | |
| CN203983422U (zh) | 具有自我保护功能和可扩展性的大电流锂离子电池组 | |
| CN113013511A (zh) | 一种电池串联化成分容设备 | |
| CN205846807U (zh) | 一种锂电池及超级电容混合储能的光伏发电*** | |
| CN206117217U (zh) | 一种户外车位固定式安装小冲击负荷快速充电站*** | |
| CN204928304U (zh) | 一种新型的两节锂电池芯电池组的充电及保护*** | |
| CN213817329U (zh) | 一种电池合路器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000, Building 358, North, Zhongdian Lighting R&D Center, No. 010 Keji South 12th Road, High tech Zone Community, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Weimu Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 518100 705-706, block B, building 7, Shenzhen Bay science and technology ecological park, No. 1819 Shahe West Road, high tech Zone community, Yuehai street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: Shenzhen Shenkuo Technology Innovation Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240221 Address after: 310000, 3rd Floor, Building 1, Yongle Village, Cangqian Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: HANGZHOU VMHSTAR TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 518000, Building 358, North, Zhongdian Lighting R&D Center, No. 010 Keji South 12th Road, High tech Zone Community, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee before: Shenzhen Weimu Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |