[实用新型]一种基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能存储技术领域，尤其涉及一种基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路。

背景技术

伴随着整个电信业务的快速发展，应用于电信网络的各种技术层出不穷。光通信技术一直都是整个通信领域关注的焦点之一。同样，随着宽带用户的快速增长，在接入网络层面，较之传统的铜线接入技术，光纤接入有着覆盖面积广、传输距离远、带宽高、安全、建设维护成本低等优点，“光进铜退”成为必然选择。在这个过程中，电源问题成为影响光通信质量的关键问题之一，光网络必须配备性能更加完善的电源管理系统。

传统的通信设备备用电源是铅酸电池，但是铅酸电池有其固有的缺点：污染、体积大、维护成本高，被低碳环保的锂离子电池取代已成为一种趋势。锂离子电池取代铅酸电池需要一个过程，目前通信设备电源为了兼容铅酸电池及锂离子电池，系统所输出的充电电压能够使铅酸电池充满电，但可能不足以使锂离子电池充满，因此为了使通信设备有更好的备用电源兼容性，锂离子电池备用电源系统需要将充电电压进行升压(即低压充电)。

现有BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM电池管理系统)设计中，如图1所示，为了降低BMS的设计成本，通常采用功率MOS反向串联一二极管来实现充电与放电功能的单独控制，当电池组处于充电状态下，控制单元对MOS1施加第一预定电压以使MOS1处于断路状态，二极管D1导通，同时控制单元对MOS2施加第二预定电压以使MOS2处于导通状态，二极管D2断路，当电池组处于放电状态下，控制单元对MOS1施加第二预定电压以使MOS1处于导通状态，二极管D1断路，同时控制单元对MOS2施加第一预定电压以使MOS2处于断状态，二极管D2短路，但是此种电路存在以下缺陷：

其缺点主要表现在限流充电方面：

功率MOS管的开启和关闭均由栅极电压控制，当栅极电压大于开启电压的状态下，功率MOS管导通，当栅极电压小于关断电压的状态下，功率MOS管关断，但是在功率MOS管导通或关断瞬间，其MOS管本身具有大电流小电压或者小电流大电压，容易产生较大的功耗，为了保障电路的正常运行，通常需要增加散热片进行散热处理，以使充电电路处于正常温度下工作，但是增加散热片，系统体积也随之增加，不利于系统的集成化设计；

锂电池组处于限流充电状态时，锂电池组充电电流下降，则MOS2、D1两端承载的电流提高，为避免MOS2、D1工作于过流状态，则需要在MOS2两端并联多个分流MOS2，以减少单个MOS2、D1两端的电流；另外锂电池组处于限流充电状态时，电解电容C1流经电流也随之提高，电解电容处于过电流状态下工作，一方面导致电解电容C1的功耗增加，另一方面，长期处于过电流状态下工作容易缩短电解电容C1的使用寿命；另外，由于MOS管的快速通断易产生高频电流，由于高频电流具有趋肤效应，容易出现传输导线发热严重。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种解决了使用功耗低、易于集成设计、寿命长的基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，具体地：

一种基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，其中，包括；第一电能、第二电能，换能电路，还包括：

第一开关单元，连接于所述第一电能的正向端及所述换能电能的输入端之间，所述第一开关单元的控制端连接一控制单元；

第二开关单元，连接于所述第一电能的反向端及所述换能单元的输入端之间，所述第二开关单元的控制端连接所述控制单元；

第三开关单元，连接于所述第二电能的正向端及所述换能单元的输出端之间，所述第三开关单元的控制端连接所述控制单元；

第四开关单元，连接于所述第二电能的反向端及所述换能单元的输出端之间，所述第四开关单元的控制端连接所述控制单元；

所述第二电能的输入端和所述第二电能的输出端形成所述双向电源电路的负载连接端。

优选地，上述的基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，其中，还包括一滤波单元，所述滤波单元并联所述第一电能两端。

优选地，上述的基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，其中，所述控制单元主要由PWM控制器形成。

优选地，上述的基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，其中，所述PWM控制器用以形成一PWM波，所述第一开关单元、所述第二开关单元、所述第三开关单元、所述第四开关单元于所述PWM波的控制下于导通状态与关断状态之间切换。

优选地，上述的基于锂电池组储能的全桥式双向电源电路，其中，所述PWM波的占空比为70％至85％之间。