[发明专利]一种直流电源装置及其充放电监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源系统领域，尤其涉及一种直流电源装置及其充放电监控方法。

背景技术

目前，国内外的直流电源系统基本由电池组(至少两只电池串联)、充电器、电池测量装置、电池放电装置组成。其中，充电器采用1-4台充电模块对传统的直流电源的电池组进行并联充电，电池测量装置采用单独的电池巡检仪实现对电池的检测。

但是，由于蓄电池在生产过程的控制精度，加工工艺等因素的影响，各电池之间不可避免存在电池内阻差异，所以在电池使用过程中，各单体电池的电化学参数存在一定差异，从而造成充、放电电压的不一致。若长期运行会导致单节蓄电池性能恶化，因此，需要经常做深度放电和充电维护，否则，当存在某节电池的电特性差异较大时，会导致充电时部分电池“过充”，放电时部分电池“过放”的问题。从而，也会造成蓄电池不可逆转的损坏，缩短电池的使用寿命，严重时可能造成电池组开路，给生产安全造成巨大损失。此外，传统的直流电源系统采用单独的电池巡检仪实现对电池的检测，采用集中测量，N节电池需要N+1根线，成本高，测量精度低，不安全，而且也增加了直流电源系统的体积。

发明内容

本发明提供了一种直流电源装置及其充放电监控方法，通过该方法保证了在给直流电源装置进行充电时，每单个单体电池不会因为内阻的大小不同而出现的电池充电不足、过充、过放以及电池开路等问题，同时也提高了电池的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种直流电源装置，包括：充电模块组和电池组，所述的电池组至少包括两个单体电池，所述的充电模块组至少包括两个充电模块，且所述的每单个充电模块输出端的正极连接对应的每单个单体电池的正极，每单个充电模块输出端的负极连接对应的每单个单体电池的负极，实现每单个充电模块对其对应的每单个单体电池进行充放电。

所述装置还包括电源监控装置，所述电源监控装置通过与所述的充电模块组进行串联隔离通信，实现对所述的充电模块组的充放电进行监控管理。

所述电源监控装置包括：参数信息接收单元和操作信息发送单元，其中，

参数信息接收单元，用于接收所述充电模块发送的参数信息；

操作信息发送单元：根据所接收的参数信息进行处理，并将处理结果的操作信息反馈给所述充电模块，或者主动发起操作信息给所述充电模块，所述的操作信息包括指示充电模块进行相应操作的内容。

所述的充电模块包括：中央控制单元和参数信息检测单元，其中，

中央控制单元，采集所述参数信息检测单元检测的充电模块的参数信息，处理并发送所述参数信息给电源监控装置，与电源监控装置进行串联隔离通信，并根据电源监控装置返回的操作信息，指示参数信息检测单元进行相应的操作；

参数信息检测单元，用于检测充电模块的参数信息并发送给中央控制单元，并根据中央控制单元的指示进行相应的操作。

所述的中央控制单元包括：参数信息处理单元、参数信息发送单元和操作信息接收单元，其中，

参数信息处理单元，用以采集所述充电模块的参数信息，并将参数信息进行相应处理，使得参数信息转换为电源监控装置可以识别的信号；

参数信息发送单元，将经过转换的参数信息发送给电源监控装置；或通过其他充电模块转发给电源监控装置；

操作信息接收单元，接收电源监控装置发送的操作信息，并根据操作信息指示的内容指示所述充电模块的参数信息检测单元进行相应的操作。

所述的参数信息检测单元包括：交流输入电源检测单元、功率器件控制单元、模块温度检测单元、电池温度检测单元和电压电流反馈负载单元，其中，

交流输入电源检测单元，用于检测交流输入电源质量并将检测结果发送中央控制单元；

功率器件控制单元，检测充放电功率器件的状态参数，同时用于把交流电转换为可调直流电压、电流给电池充电或停止工作达到电池放电的功能；

模块温度检测单元，用于对充电模块的壳体温度进行检测，并将检测的结果发送中央控制单元，以便于调节输出功率或温度过热保护，从而保护充电模块；

电池温度检测单元，用于对电池温度进行检测控制，并将检测的结果发送中央控制单元，以便于调整输出电压；

电压电流反馈负载单元，用于根据电池的容量，对充电电压、充电电流和负载进行检测控制，并将检测的结果发送中央控制单元。

一种实现对直流电源充放电监控的方法，包括：