一种UPS锂电池系统控制电路的制作方法

专利2025-04-03  9


本发明涉及电池管理,尤其涉及一种ups锂电池系统控制电路。


背景技术:

1、在当前科技飞速发展的背景下,锂电池作为一种高效、环保的能源存储解决方案,其在不间断电源(uninterruptible power supply, ups)备电系统领域的应用日益广泛,逐渐取代了传统铅酸电池的主导地位。这一转变不仅体现了技术进步的必然趋势,也深刻影响了ups备电系统的整体性能与运维模式。

2、锂电池相较于铅酸电池,在应用于ups备电系统时,特别注重控制保护系统的设计与实现。该系统集成了精密的保护电路与先进的电池管理系统(battery managementsystem, bms),旨在确保锂电池组在复杂多变的备电应用场景中,能够充分发挥其功能性、安全性与可靠性的优势。具体而言,保护电路能够有效监测电池组的运行状态,预防过充、过放、短路等潜在风险,而bms则通过智能化管理策略,优化电池组的充放电过程,提升能源利用效率,并延长电池使用寿命。

3、然而,值得注意的是,为了适配ups备电场景的多样化需求,当前锂电池系统的控制电路面临着设计复杂,成本高的问题。

4、因此,需要对现有技术进行改进。

5、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开,并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现思路

1、本发明提供一种ups锂电池系统控制电路,以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:

3、一种ups锂电池系统控制电路,包括pack+端、pack-端、hv+端、hv-端、电池管理系统bms、直流断路器q、熔断器fu、分流器fl、负极接触器km1、充电接触器km2、预充开关sb、预充电阻r和dcdc开关电源sp;其中,

4、所述pack+端与锂电池组的正极连接,且通过所述直流断路器q与所述hv+端连接,所述hv+端与不间断电源ups的输入dc+连接;

5、所述pack-端与锂电池组的负极连接,且依次通过所述直流断路器q、熔断器fu、分流器fl、负极接触器km1与所述hv-端连接,所述hv-端与不间断电源ups的输入dc-连接;

6、所述预充开关sb、预充电阻r和充电接触器km2依次连接后并联在所述直流断路器q与所述hv+端之间;

7、所述dcdc开关电源sp的输入端与两个支路连接,其中一个支路连接于所述预充开关sb的输出端,另一个支路连接于所述hv+端和所述hv-端;所述dcdc开关电源sp的输出端与所述电池管理系统bms连接;

8、所述直流断路器q的分励脱扣器、分流器fl、预充开关sb的分励脱扣器、充电接触器km2的分励脱扣器、负极接触器km1的分励脱扣器分别与所述电池管理系统bms连接;

9、所述电池管理系统bms的第一电压采集引脚与所述pack+端、pack-端连接,所述电池管理系统bms的第二电压采集引脚与所述hv+端、hv-端连接。

10、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路,还包括第一二极管d1;

11、所述第一二极管d1串联于所述直流断路器q与所述hv+端之间。

12、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路,还包括第二二极管d2;

13、所述第二二极管d2串联于所述dcdc开关电源sp的b+输入端与所述hv+端之间。

14、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路,还包括第三二极管d3;

15、所述第三二极管d3串联于所述dcdc开关电源sp的b+输入端与所述预充开关sb的输出端之间。

16、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3均为大功率防反二极管。

17、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述第一电压采集引脚为pack+引脚和pack-引脚;

18、所述第二电压采集引脚为link+引脚和link-引脚。

19、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述电池管理系统bms的断路器反馈引脚与所述直流断路器q连接;

20、所述电池管理系统bms的断路器分励脱扣器控制引脚与所述直流断路器q的分励脱扣器连接。

21、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述电池管理系统bms的预充开关反馈引脚与所述预充开关sb连接;

22、所述电池管理系统bms的预充开关分励脱扣器控制引脚与所述预充开关sb的分励脱扣器连接。

23、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述电池管理系统bms的充电反馈引脚与所述充电接触器km2连接;

24、所述电池管理系统bms的充电控制引脚与所述充电接触器km2的分励脱扣器连接。

25、进一步地,所述ups锂电池系统控制电路中,所述电池管理系统bms的负极反馈引脚与所述负极接触器km1连接;

26、所述电池管理系统bms的负极控制引脚与所述负极接触器km1的分励脱扣器连接。

27、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

28、本发明提供的一种ups锂电池系统控制电路,通过简化bms控制逻辑,减少电气件的数量,不仅简化了设计复杂度,而且还降低了成本,具有多重保护功能,操作简易。

29、本发明具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。



技术特征:

1.一种ups锂电池系统控制电路,其特征在于,包括pack+端、pack-端、hv+端、hv-端、电池管理系统bms、直流断路器q、熔断器fu、分流器fl、负极接触器km1、充电接触器km2、预充开关sb、预充电阻r和dcdc开关电源sp;其中,

2.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,还包括第一二极管d1;

3.根据权利要求2所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,还包括第二二极管d2;

4.根据权利要求3所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,还包括第三二极管d3;

5.根据权利要求4所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3均为大功率防反二极管。

6.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述第一电压采集引脚为pack+引脚和pack-引脚;

7.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述电池管理系统bms的断路器反馈引脚与所述直流断路器q连接;

8.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述电池管理系统bms的预充开关反馈引脚与所述预充开关sb连接;

9.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述电池管理系统bms的充电反馈引脚与所述充电接触器km2连接;

10.根据权利要求1所述的ups锂电池系统控制电路,其特征在于,所述电池管理系统bms的负极反馈引脚与所述负极接触器km1连接;


技术总结
本发明涉及电池管理技术领域,公开了一种UPS锂电池系统控制电路,包括PACK+端、PACK‑端、HV+端、HV‑端、电池管理系统BMS、直流断路器Q、熔断器FU、分流器FL、负极接触器KM1、充电接触器KM2、预充开关SB、预充电阻R和DCDC开关电源SP。本发明提供的一种UPS锂电池系统控制电路,通过简化BMS控制逻辑,减少电气件的数量,不仅简化了设计复杂度,而且还降低了成本,具有多重保护功能,操作简易。

技术研发人员:何耀建,张喜龙,李绍辉,廖燃,黄金明
受保护的技术使用者:易事特集团股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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