电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源装置，包括：至少一个电源组件；每个电源组件包括：电池组、控制模块、升/降压模块和双向DC‑DC变换模块，升/降压模块与高压母线相连；双向DC‑DC变换模块的第二高压侧与升/降压模块的第一低压侧相连，双向DC‑DC变换模块的第二低压侧与电池组相连；控制模块包括AD采样单元，AD采样单元用于采集高压直流端口的电压，控制模块在电压高于预设充电阈值时，控制模块控制高压母线通过升/降压模块以及双向DC‑DC变换模块对电池组充电；在电压低于预设放电阈值时，控制模块控制电池组通过双向DC‑DC变换模块以及升/降压模块对高压母线放电。本发明专利技术提出的电源装置缩小电源装置的体积，改善了电源装置的使用性能，扩展了电源装置的适用场合。

Power supply unit

【技术实现步骤摘要】
电源装置
本专利技术实施例涉及电源
，尤其涉及一种电源装置。
技术介绍
在供电系统无法工作时，基站因失去供电系统的供电，需要采用备用电源进行供电。为了匹配高压直流母线的额定电压，高压直流备用电源一般采用多个低压电池组进行串联堆叠，造成备用电源体积庞大。目前，在大多数使用电池组作为高压直流备用电源的场合中，使用空间比较紧凑，对备用电源自身的体积要求较高，因此，导致备用电源的实用性较差。
技术实现思路
本专利技术提供一种电源装置，以实现缩小电源装置的体积，改善了电源装置的使用性能，扩展了电源装置的适用场合。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电源装置，包括：至少一个电源组件；每个所述电源组件包括：电池组、控制模块、升/降压模块和双向DC-DC变换模块，其中,所述升/降压模块的第一高压侧通过高压直流端口与高压母线相连；所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧与所述升/降压模块的第一低压侧相连，所述双向DC-DC变换模块的第二低压侧与所述电池组相连；所述控制模块包括AD采样单元，所述AD采样单元用于采集所述高压直流端口的电压，所述控制模块在所述电压高于预设充电阈值时，所述控制模块控制所述高压母线通过所述升/降压模块以及所述双向DC-DC变换模块对所述电池组充电；在所述电压低于预设放电阈值时，所述控制模块控制所述电池组通过所述双向DC-DC变换模块以及所述升/降压模块对所述高压母线放电。优选地，所述升/降压模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一电阻和第一电容，其中，所述第一MOS管的漏极与高压直流端口的正极相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第一端相连，所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极相连，所述第二MOS管的源极与所述高压直流端口的负极相连，所述第一电阻的第一端与所述高压直流端口的负极相连，所述第一电阻的第二端与所述第二MOS管的源极相连，所述第一电容的第一端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第二端相连。优选地，所述双向DC-DC变换模块包括左单相全桥、右单相全桥、隔离变压器和第二电阻，其中，所述左单相全桥包括第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第二电容和第二电感，所述右单相全桥包括第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第三电容和第三电感，其中，所述第三MOS管的漏极与所述第一电感的第二端相连，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极相连，所述第四MOS管的源极接地，所述第五MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极相连，所述第五MOS管的源极与所述第六MOS管的漏极相连，所述第六MOS管的源极接地；所述第二电容的第一端与所述第三MOS管的源极相连，所述第一电容的第二端与所述隔离变压器的原边绕组的第一端相连，所述第二电感的第一端与所述第六MOS管的漏极相连，所述第二电感的第二端与所述隔离变压器的原边绕组的第二端相连；所述第七MOS管的漏极与所述电池组的正极相连，所述第七MOS管的源极与所述第八MOS管的漏极相连，所述第八MOS管的源极接地，所述第九MOS管的漏极与所述第七MOS管的漏极相连，所述第九MOS管的源极与所述第十MOS管的漏极相连，所述第十MOS管的源极接地；所述第三电容的第一端与所述隔离变压器的副边绕组的第一端相连，所述第三电容的第二端与所述第七MOS管的源极相连，所述第三电感的第一端与所述隔离变压器的副边绕组的第二端相连，所述第三电感的第二端与所述第十MOS管的漏极相连；所述第二电阻的第一端与所述第十MOS管的漏极相连，所述第二电阻的第二端与所述电池组的负极相连。优选地，所述第一MOS管至第十MOS管为N沟道增强型MOS场效应管。优选地，所述控制模块还包括PWM单元，所述PWM单元包括十路PWM信号输出端，十路PWM信号输出端分别与所述第一MOS管至所述第十MOS管的栅极一一对应电连接。优选地，所述AD采样单元还用于采集流过第一电感的第一电流、流过第一电阻的第二电流、流过隔离变压器的原边绕组的第三电流、流过隔离变压器的副边绕组的第四电流和流过电池组的第五电流，当所述第一电流至所述第四电流中的任一个大于额定电流时，所述控制模块控制所述电源装置停止工作；所述控制模块还根据所述第五电流计算所述左单相全桥和所述右单相全桥的谐振频率，并根据所述谐振频率调节输入所述第三MOS管至所述第十MOS管的PWM信号。优选地，所述电源装置还包括第四电容和第五电容，所述第四电容的第一端与所述双向DC-DC变换模块的第二低压侧的第一端相连，所述第四电容的第二端与所述双向DC-DC变换模块的第二低压侧的第二端相连，所述第五电容的第一端与所述升/降压模块的第一高压侧的第一端相连，所述第五电容的第二端与所述升/降压模块的第一高压侧的第二端相连。优选地，所述电源装置还包括：电池管理模块，所述电池管理模块的第一端与所述电池组的正极相连，所述电池管理模块的第二端与所述电池组的负极相连，所述电池管理模块的第三端与所述控制模块的第一串行外设接口相连，所述电池管理模块采集所述电池组的单芯电芯的电压和电芯温度，并将所述单芯电芯的电压和电芯温度发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述单芯电芯的电压对所述电池组进行均衡控制；当所述电芯温度大于预设温度阈值时，所述控制模块控制所述电源装置停止工作。优选地，所述电源装置还包括：剩余电量计量模块，所述剩余电量计量模块的第一端与所述电池组的正极相连，所述剩余电量计量模块的第二端与所述电池组的负极相连，所述剩余电量计量模块的第三端与所述控制模块的第二串行外设接口相连，所述剩余电量计量模块用于获取所述电池组的充电电量和放电电量，并将所述充电电量和放电电量发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述充电电量和放电电量计算所述电池组的剩余电量。优选地，所述电源组件的数量大于等于2；所述电源装置还包括隔离通信模块；各所述电源组件通过所述隔离通信模块并联连接。本专利技术实施例提出的电源装置通过低压电池组与外部的高压直流端口连接，进行双向充电、放电，解决了高压直流备用电源体积庞大造成的实用性差的问题，缩减了电源装置的体积，改善了电源装置的使用性能，扩展了电源装置的适用场合。附图说明图1为本专利技术实施例的电源装置的电气原理图；图2是本专利技术一种实施例的电源装置的电气原理图；图3是本专利技术一种实施例的电源装置的第一种电流流向的电气原理图；图4是本专利技术一种实施例的电源装置的第二种电流流向的电气原理图；图5是本专利技术一种实施例的电源装置的第三种电流流向的电气原理图；图6是本专利技术一种实施例的电源装置的第四种电流流向的电气原理图；图7是本专利技术另一种实施例的电源装置的电气原理图；图8是本专利技术又一种实施例的电源装置的电气原理图；以及图9是本专利技术又一种实施例的电源装置的电气原理图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源装置，其特征在于，包括：至少一个电源组件；/n每个所述电源组件包括：电池组、控制模块、升/降压模块和双向DC-DC变换模块，其中,/n所述升/降压模块的第一高压侧通过高压直流端口与高压母线相连；/n所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧与所述升/降压模块的第一低压侧相连，所述双向DC-DC变换模块的第二低压侧与所述电池组相连；/n所述控制模块包括AD采样单元，所述AD采样单元用于采集所述高压直流端口的电压，所述控制模块在所述电压高于预设充电阈值时，所述控制模块控制所述高压母线通过所述升/降压模块以及所述双向DC-DC变换模块对所述电池组充电；在所述电压低于预设放电阈值时，所述控制模块控制所述电池组通过所述双向DC-DC变换模块以及所述升/降压模块对所述高压母线放电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电源装置，其特征在于，包括：至少一个电源组件；
每个所述电源组件包括：电池组、控制模块、升/降压模块和双向DC-DC变换模块，其中,
所述升/降压模块的第一高压侧通过高压直流端口与高压母线相连；
所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧与所述升/降压模块的第一低压侧相连，所述双向DC-DC变换模块的第二低压侧与所述电池组相连；
所述控制模块包括AD采样单元，所述AD采样单元用于采集所述高压直流端口的电压，所述控制模块在所述电压高于预设充电阈值时，所述控制模块控制所述高压母线通过所述升/降压模块以及所述双向DC-DC变换模块对所述电池组充电；在所述电压低于预设放电阈值时，所述控制模块控制所述电池组通过所述双向DC-DC变换模块以及所述升/降压模块对所述高压母线放电。


2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述升/降压模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电感、第一电阻和第一电容，其中，所述第一MOS管的漏极与高压直流端口的正极相连，所述第一MOS管的源极与所述第一电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第一端相连，所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极相连，所述第二MOS管的源极与所述高压直流端口的负极相连，所述第一电阻的第一端与所述高压直流端口的负极相连，所述第一电阻的第二端与所述第二MOS管的源极相连，所述第一电容的第一端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述双向DC-DC变换模块的第二高压侧的第二端相连。


3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述双向DC-DC变换模块包括左单相全桥、右单相全桥、隔离变压器和第二电阻，其中，所述左单相全桥包括第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第二电容和第二电感，所述右单相全桥包括第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第三电容和第三电感，其中，
所述第三MOS管的漏极与所述第一电感的第二端相连，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极相连，所述第四MOS管的源极接地，所述第五MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极相连，所述第五MOS管的源极与所述第六MOS管的漏极相连，所述第六MOS管的源极接地；所述第二电容的第一端与所述第三MOS管的源极相连，所述第一电容的第二端与所述隔离变压器的原边绕组的第一端相连，所述第二电感的第一端与所述第六MOS管的漏极相连，所述第二电感的第二端与所述隔离变压器的原边绕组的第二端相连；
所述第七MOS管的漏极与所述电池组的正极相连，所述第七MOS管的源极与所述第八MOS管的漏极相连，所述第八MOS管的源极接地，所述第九MOS管的漏极与所述第七MOS管的漏极相连，所述第九MOS管的源极与所述第十MOS管的漏极相连，所述第十MOS管的源极接地；所述第三电容的第一端与所述隔离变压器的副边绕组的第一端相连，所述第三电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红星，李番军，姚斌，刘明，
申请(专利权)人：上海派能能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31