电池智能分布式能效管理系统及其LED显示屏技术方案

技术编号:28149010 阅读:20 留言:0更新日期:2021-04-21 19:38
本申请涉及电池智能分布式能效管理系统,其包括开关电源模块,所述开关电源模块与负载设备连接,用于给负载设备供电;充放电管理模块,用于控制电池给负载设备供电或者控制开关电源模块给负载设备供电的同时给电池充电;所述充放电管理模块包括充电管理电路、放电电路以及路径管理电路,所述充电管理电路包括充电芯片,所述充电芯片的电源输入端与开关电源模块的输出端连接,所述充电芯片的电源输出端与电池连接;所述放电电路的输入端与电池连接,所述放电电路的输出端与负载设备连接。本申请具有提高电池的能效管理的效果。具有提高电池的能效管理的效果。具有提高电池的能效管理的效果。

【技术实现步骤摘要】
电池智能分布式能效管理系统及其LED显示屏


[0001]本申请涉及电池储能
,尤其是涉及一种电池智能分布式能效管理系统。

技术介绍

[0002]锂离子电池是国家提倡的一种较为常见的新能源电池,其中锂离子电池包括有三元电池和铁锂电池等电池,主要用于将给移动工具、电动工具等提供电能。
[0003]而目前相关的储能电池都是通过市电进行充电储能,然后再将储存的电能给用电设备使用,或者直接通过市电给用电设备供电,然而我国用电存在明显的用电高峰期时段和用电低峰期时段,用电高峰期大量设备接市电使用容易导致大量电能损耗的缺陷。

技术实现思路

[0004]为了提高电池的能效管理,本申请提供一种电池智能分布式能效管理系统及其LED显示屏。
[0005]第一方面,本申请提供的电池智能分布式能效管理系统采用如下的技术方案:一种电池智能分布式能效管理系统,包括开关电源模块,所述开关电源模块与负载设备连接,用于给负载设备供电;充放电管理模块,用于控制电池给负载设备供电或者控制开关电源模块给负载设备供电的同时给电池充电;所述充放电管理模块包括充电管理电路、放电电路以及路径管理电路,所述充电管理电路包括充电芯片,所述充电芯片的电源输入端与开关电源模块的输出端连接,所述充电芯片的电源输出端与电池连接;所述放电电路的输入端与电池连接,所述放电电路的输出端与负载设备连接;所述路径管理电路包括MCU控制器和控制电路,所述MCU控制器的信号输入端与开关电源模块的输出端连接,所述MCU控制器的信号输出端与充电芯片的使能端连接,用于检测开关电源信号,以控制充电芯片的工作;所述控制电路的输入端与开关电源模块的输出端连接,所述控制电路的输出端与放电电路连接,用于检测开关电源信号,以控制放电电路的通断。
[0006]通过采用上述技术方案,当开关电源模块接入后,负载设备由开关电源模块供电,MCU控制器接收到开关电源模块的输入信号,从而发出控制信号给充电芯片,从而使充电芯片给电池小电流充电,同时控制电路使放电电路处于开路状态,从而切断电池给负载设备供电;当开关电源模块未接入时,控制电路使放电电路处于通路状态,从而使电池给负载设备供电,从而可以实现在用电低峰期将部分市电储能在电池中,而在用电高峰期通过电池供电,从而提高电池的能效管理,达到节能减容的效果。
[0007]优选的,所述放电电路包括NMOS管Q5和用于控制NMOS管Q5通断的升压电路,所述升压电路包括升压芯片,所述升压芯片的电源输入端与电池的正极连接,所述升压芯片的使能端与MCU控制器的信号输出端连接,所述NMOS管Q5的栅极与升压芯片的输出端连接,所
述电池与NMOS管Q5的源极连接,所述负载设备与NMOS管Q5的漏极连接,所述负载设备设置有手动开关,所述手动开关与MCU控制器的信号输入端连接。
[0008]通过采用上述技术方案,当开关电源模块未接入时,并且手动开关使负载设备处于工作状态下,MCU控制器接收到负载设备的开关信号,从而使MCU控制器输出高电平信号给升压芯片的使能端,从而使升压芯片工作,从而使NMOS管导通,进而通过电池给负载设备供电,当手动开关未打开状态下,升压电路处于休眠状态,从而节约电池用电,并且当开关电源模块接入时,而且手动开关打开状态下,MCU控制器控制充电芯片给电池大电流充电。
[0009]优选的,所述NMOS管Q5设置两个,两个所述NMOS管Q5相互并联设置。
[0010]通过采用上述技术方案,并联两个开关MOS管可以提高负载设备的带载能力。
[0011]优选的,所述放电电路还包括开关电路,所述开关电路包括第一三极管Q1和第二三极管Q2,所述第一三极管Q1的发射极与升压电路的输出端连接,所述第一三极管Q1集电极与NMOS管Q5的栅极连接,所述第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的集电极连接,所述第二三极管Q2的基极与MCU控制器的信号输出端连接,所述第二三极管Q2的发射极接地。
[0012]通过采用上述技术方案,MCU控制器给升压芯片高电平信号,从而使NMOS管导通,进而控制电池给负载设备供电,并且MCU控制器的信号输出端与第二三极管Q2的基极连接,因此通过两条支路同时控制NMOS管的导通,从而避免NMOS管因为寄生电容和寄生电感等情况的误操作,并且设置第一三极管Q1和第二三极管Q2可以防止升压电路中的高压倒灌给MCU控制器,从而增加保险系数。
[0013]优选的,所述控制电路包括开关MOS管Q6、第三三极管Q3以及第四三极管Q4,所述开关MOS管的栅极与开关电源模块的输出端连接,所述开关MOS管Q6的源极接地,所述开关MOS管Q6的漏极与第三三极管Q3的基极连接,所述第三三极管Q3的发射极接地,所述第三三极管Q3的集电极与第四三极管Q4的基极连接,所述第四三极管Q4的发射极与升压电路的输出端连接,所述第四三极管Q4的集电极与开关电路的输入端连接。
[0014]通过采用上述技术方案,开关电源模块接入后,开关电源模块给负载设备供电的同时给电池小电流充电,同时开关MOS管Q6接收到开关电源模块的接入信号,从而使开关MOS管Q6导通,由于开关MOS管Q6的源极接地,从而使第三三极管Q3的基极处于低电平状态,因此第三三极管Q3不导通,从而控制开关电路处于开路状态,从而切断电池给负载设备的供电,从而避免电池的损坏。
[0015]优选的,所述控制电路还包括第一电阻R1,所述第一电阻R1的一端与开关电源模块的输出端连接,所述第一电阻R1的另一端与NMOS管Q5的栅极连接。
[0016]通过采用上述技术方案,由于三极管接收到低电平信号到切断导通过程存在延迟,因此通过一端与开关电源模块一端连接另一端与NMOS管的栅极连接的第一电阻,从而使NMOS管达到快速关断的目的,从而实现开关电源模块和电池给负载设备供电的无缝切换。
[0017]优选的,所述电池的正负极连接有充放电保护芯片。
[0018]通过采用上述技术方案,通过充放电保护芯片对电池进行过充、过放、过流、过压保护。
[0019]优选的,所述MCU控制器连接有用于检测电池温度的热敏电阻TR。
[0020]通过采用上述技术方案,通过连接在MCU控制器上的热敏电阻TR可以对电池进行
温度检测,并且通过MCU控制器对电池进行过温保护。
[0021]第二方面,本申请提供一种LED显示屏采用如下技术方案:一种LED显示屏,包括如权利要求1

8任意一项所述的电池智能分布式能效管理系统。
[0022]通过采用上述技术方案,通过开关电源模块给LED显示屏供电或者通过电池给LED显示屏供电,通过充放电管理模块使开关电源模块给电池充电,并且通过路径管理电路同时实现开关电源模块给LED显示屏供电的同时给电池充电,从而可以实现在用电低峰期将部分电能储能在电池中,而在用电高峰期通过电池供电,从而提高电池的能效管理,达到节能减容的效果。
[0023]优选的,还包括定时器,所述定时器与MCU控制器的信本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池智能分布式能效管理系统,其特征在于:包括开关电源模块(1),所述开关电源模块(1)与负载设备(3)连接,用于给负载设备(3)供电;充放电管理模块(2),用于控制电池(4)给负载设备(3)供电或者控制开关电源模块(1)给负载设备(3)供电的同时给电池(4)充电;所述充放电管理模块(2)包括充电管理电路(21)、放电电路(22)以及路径管理电路(23),所述充电管理电路(21)包括充电芯片(211),所述充电芯片(211)的电源输入端与开关电源模块(1)的输出端连接,所述充电芯片(211)的电源输出端与电池(4)连接;所述放电电路(22)的输入端与电池(4)连接,所述放电电路(22)的输出端与负载设备(3)连接;所述路径管理电路(23)包括MCU控制器(231)和控制电路(233),所述MCU控制器(231)的信号输入端与开关电源模块(1)的输出端连接,所述MCU控制器(231)的信号输出端与充电芯片(211)的使能端连接,用于检测开关电源信号,以控制充电芯片(211)的工作;所述控制电路(233)的输入端与开关电源模块(1)的输出端连接,所述控制电路(233)的输出端与放电电路(22)连接,用于检测开关电源信号,以控制放电电路(22)的通断。2.根据权利要求1所述的电池智能分布式能效管理系统,其特征在于:所述放电电路(22)包括NMOS管Q5和用于控制NMOS管Q5通断的升压电路(221),所述升压电路(221)包括升压芯片(2211),所述升压芯片(2211)的电源输入端与电池(4)的正极连接,所述升压芯片(2211)的使能端与MCU控制器(231)的信号输出端连接,所述NMOS管Q5的栅极与升压芯片(2211)的输出端连接,所述电池(4)与NMOS管Q5的源极连接,所述负载设备(3)与NMOS管Q5的漏极连接,所述负载设备(3)设置有手动开关,所述手动开关与MCU控制器(231)的信号输入端连接。3.根据权利要求2所述的电池智能分布式能效管理系统,其特征在于:所述NMOS管Q5设置两个,两...

【专利技术属性】
技术研发人员:王祝鹏洪清池
申请(专利权)人:厦门市华泰视通科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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