【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信基站储备电应用，具体地涉及一种电池保护板充电限流电路及一种充电限流方法。
技术介绍
1、现代通信基站的电源系统主要分为交流供电系统、直流供电系统两部分。一般情况下将市电作为主用电源，市电通过整流模块转换为直流电给后级通信设备供电。当市电停电后，由锂离子电池组作为备用电源维持电能输出。当市电恢复后，整流模块除了后级通信设备供电之外还需要给锂离子电池组充电，以补充锂离子电池组停电期间失去的电能。由于锂离子特性可知，如果整流模块与锂电子电池组之间缺少限流装置，整流模块将输出最大电流给电池充电。锂离子电池组的充电电流过大时，可能导致安全事故的发生。因此，锂离子用做基站储备电时，需要对锂离子电池的充电电流进行限制，以保证锂离子电池的充电安全。
2、如图1所示，传统的充电限流电路是通过pwm芯片来实现模拟控制及单相buck拓扑来实现充电限流这一功能，主要分为充电器单元、功率变换单元、电池单元、传感器检测单元、误差放大器单元及pwm控制单元。该电路通过参考信号设定充电限流目标值；传感器单元结合误差放大单元用于采样充电电流实际值，同时计算充电电流实时值与目标值的误差值，并将误差值信号传输给pwm控制单元以满足对功率变换单元的控制，将充电电流限制在设置目标范围内，以满足电池单元充电需求，保证电池充电安全。
3、然而，上述传统的充电限流电路只能满足低容量电池组、低充电功率使用场景，不能满足大容量电池单元的充电限流需求。随着单个电池单元容量越来越大，如果仍然使用上述充电限流方案，电池单元的充电时间将大大延长。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种电池保护板充电限流电路，用以解决传统的充电限流电路只能满足低容量电池组、低充电功率使用场景，不能满足大容量电池单元的充电限流需求的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种电池保护板充电限流电路，应用于通信基站储备电使用场景，所述电路包括：
3、功率变换单元，包括并联于充电器单元和电池单元之间的预设数量的buck电路，预设数量的buck电路交错并联工作；
4、电流采样调理单元，用于实时采样每一buck电路的充电电流值，并将每一buck电路的充电电流值传输至微控制单元；
5、微控制单元，用于计算每一buck电路的充电电流值与预设的充电限流设定值的电流差值，基于pi控制算法及计算出的电流差值输出对应于每一buck电路的占空比调节信号至驱动单元；
6、驱动单元，用于根据每一buck电路的占空比调节信号驱动对应buck电路的mos管，以控制每一buck电路的充电电流值处于预设电流范围。
7、可选的，所述功率变换单元包括并联于充电器单元和电池单元之间的第一buck电路和第二buck电路；所述第一buck电路和第二buck电路错开1/2个周期两相交错工作。
8、可选的，所述第一buck电路包括第一mos管q1、第一二极管d1和第一电感l1；其中，第一mos管q1的源极与充电器单元的负极连接，第一mos管q1的漏极与电池单元的负极连接，第一mos管q1的漏极与电池单元的负极之间串接有第一电感l1；第一二极管d1的负极与充电器单元的正极以及电池单元的正极连接，第一二极管d1的正极与第一mos管q1的漏极连接。
9、可选的，所述第二buck电路包括第二mos管q2、第二二极管d2和第二电感l2；其中，第二mos管q2的源极与充电器单元的负极连接，第二mos管q2的漏极与电池单元的负极连接，第二mos管q2的漏极与电池单元的负极之间串接有第二电感l2；第二二极管d2的负极与充电器单元的正极以及电池单元的正极连接，第二二极管d2的正极与第二mos管q2的漏极连接。
10、可选的，第一mos管q1的漏极与第一电感l1之间串接有第一电流采样电阻r1。
11、可选的，第二mos管q2的漏极与第二电感l2之间串接有第二电流采样电阻r2。
12、可选的，所述功率变换单元还包括并联至电池单元的电容c。
13、可选的，所述电流采样调理单元包括第一信号调理运算放大器和第二信号调理运算放大器；
14、第一信号调理运算放大器的输入端并联至第一电流采样电阻r1，第一信号调理运算放大器的输出端连接至微控制单元的第一输入端；
15、第二信号调理运算放大器的输入端并联至第二电流采样电阻r2，第二信号调理运算放大器的输出端连接至微控制单元的第二输入端。
16、可选的，微控制单元的第一输出端连接至驱动单元的第一输入端，微控制单元的第二输出端连接至驱动单元的第二输入端。
17、可选的，驱动单元的第一输出端连接至第一mos管q1的栅极，驱动单元的第二输出端连接至第二mos管q2的栅极。
18、本申请第二方面提供一种电池保护板充电限流电路的充电限流方法，应用于通信基站储备电使用场景，所述方法包括：
19、功率变换单元控制并联的预设数量的buck电路中每一buck电路的mos管交错导通；
20、电流采样调理单元实时采样每一buck电路的充电电流值，并将每一buck电路的充电电流值传输至微控制单元；
21、微控制单元计算每一buck电路的充电电流值与预设的充电限流设定值的电流差值，基于pi控制算法及计算出的电流差值输出对应于每一buck电路的占空比调节信号至驱动单元；
22、驱动单元根据每一buck电路的占空比调节信号驱动对应buck电路的mos管，以控制每一buck电路的充电电流值处于预设电流范围。
23、与现有技术相比，本专利技术的上述技术方案具有如下有益效果：
24、本专利技术提供一种电池保护板充电限流电路，所述充电限流电路在充电器单元和电池单元之间设置有预设数量的交错并联工作的buck电路，通过实时采样每一buck电路的充电电流值，并计算每一buck电路的充电电流值与预设的充电限流设定值的电流差值，基于pi控制算法及计算出的电流差值输出对应于每一buck电路的占空比调节信号，根据占空比调节信号驱动对应buck电路的mos管，以控制每一buck电路的充电电流值处于预设电流范围。本专利技术适用于高容量电池组、高充电功率的使用场景，能够满足大容量电池单元的充电限流需求。在相同的开关频率下及输出功率的情况下，本专利技术相较于传统的单相buck充电限流电路能有效的降低输出电压及输出电流的纹波，降低功率器件的电流应力并提升系统的功率密度及系统效率。
25、本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种电池保护板充电限流电路，其特征在于，应用于通信基站储备电使用场景，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述功率变换单元包括并联于充电器单元和电池单元之间的第一BUCK电路和第二BUCK电路；所述第一BUCK电路和第二BUCK电路错开1/2个周期两相交错工作。
3.根据权利要求2所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述第一BUCK电路包括第一MOS管Q1、第一二极管D1和第一电感L1；
4.根据权利要求2所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述第二BUCK电路包括第二MOS管Q2、第二二极管D2和第二电感L2；
5.根据权利要求3所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，第一MOS管Q1的漏极与第一电感L1之间串接有第一电流采样电阻R1。
6.根据权利要求4所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，第二MOS管Q2的漏极与第二电感L2之间串接有第二电流采样电阻R2。
7.根据权利要求5或6所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述功率变换单元还包括
8.根据权利要求7所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述电流采样调理单元包括第一信号调理运算放大器和第二信号调理运算放大器；
9.根据权利要求8所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，微控制单元的第一输出端连接至驱动单元的第一输入端，微控制单元的第二输出端连接至驱动单元的第二输入端。
10.根据权利要求9所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，驱动单元的第一输出端连接至第一MOS管Q1的栅极，驱动单元的第二输出端连接至第二MOS管Q2的栅极。
11.一种如权利要求 1-10任一项所述的电池保护板充电限流电路的充电限流方法，其特征在于，应用于通信基站储备电使用场景，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池保护板充电限流电路，其特征在于，应用于通信基站储备电使用场景，所述电路包括：
2.根据权利要求1所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述功率变换单元包括并联于充电器单元和电池单元之间的第一buck电路和第二buck电路；所述第一buck电路和第二buck电路错开1/2个周期两相交错工作。
3.根据权利要求2所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述第一buck电路包括第一mos管q1、第一二极管d1和第一电感l1；
4.根据权利要求2所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，所述第二buck电路包括第二mos管q2、第二二极管d2和第二电感l2；
5.根据权利要求3所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，第一mos管q1的漏极与第一电感l1之间串接有第一电流采样电阻r1。
6.根据权利要求4所述的电池保护板充电限流电路，其特征在于，第二m...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘寒明，陈捷，庄明照，张萌，原义栋，赵天挺，陆蓉，
申请(专利权)人：北京智芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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