[实用新型]一种后备电源系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电池保护领域，尤其涉及一种带有保护电路的电源系统。

背景技术

在信息化时代，电信、金融等行业所用的许多电器设备均不允许电力供应中断的情况发生，为了保证在动力电突然掉电时仍然能使正在工作的设备保持较长时间的电力供应顺畅，业界通常用二次电池作为系统的后备电源系统，配置标准时间或“长延时”的后备电源来保证系统的正常使用。

以前用作后备电源的铅酸电池存在体积庞大，不便于搬运的不利之处外，还因为环境污染大和成本优势不断缩小，已经逐步被环境友好型的锂离子电池或动力电池替代，所以现在一般采用锂离子电池或动力电池作为后备电源。锂离子电池或动力电池具有体积小，容量密度高、循环寿命长，便于携运，绿色环保等突出优点，正得到越来越广泛的应用。

然而，在对锂离子电池或动力电池进行充电时，如果电池不加充电保护，将可能发生过充电情况，导致电池内压升高，可能发生电池发鼓、漏液等不良现象，严重时甚至可能导致电池爆炸或者着火，危及人生安全；在锂离子电池或动力电池对负载进行放电时，如果电池不加放电保护，电池的放电电压将低于电池的下限值，甚至放电至零伏电压，发生过放电情况，令电池的容量特性劣化，从而导致放电时间越来越短，缩短电池的使用寿命。电池保护电路正是为了避免上述的电池过充电或过放电情况的发生，提高电池的使用寿命和安全性能。一般的，单个电池用单节保护芯片进行保护，当多个电池串联使用时，需要同等数目的保护芯片进行保护，一方面成本过高，另一方面扩展元件过多，外围电路连接过于复杂，影响系统集成，可拓展性较差。传统的保护方案还包括单片机控制方案，优点在于控制灵活，缺点在于设计难度大，开发周期长，成本高。

发明内容

本实用新型为解决现有技术中多串电池保护电路设计难度大，开发周期长，成本高，外围电路连接复杂，可拓展性差等技术问题，提供一种保护电路设计简单，开发周期短，成本低，电路简单，拓展性较好的后备电源系统。

一种后备电源系统，包括电池模块、电池管理单元、中控系统以及负载或充电装置，所述电池模块为负载提供电力供应，所述充电装置对电池模块进行充电，所述电池管理单元用于采集电池模块的采样信号，并通过逻辑判断，输出指示信号至中控系统，所述中控系统根据电池管理单元传递的指示信号，控制负载或充电装置的通断。

其中，所述电池管理单元包括采样模块、保护芯片组、至少一个信号隔离传输模块以及第一信号级联端子和第二信号级联端子，所述采样模块用于采集电池模块的采样信号，所述保护芯片组接收来自采样模块的采样信号，并传送给信号隔离传输模块，所述第一信号级联端子接收信号隔离传输模块输出的指示信号，并通过第二信号级联端子传送至中控系统。

进一步，上述保护芯片组包括首保护芯片、中间保护芯片以及尾保护芯片，所述首保护芯片接收从与之对应的多串电池包采集到的采样信号，并且输出信号至下一保护芯片；所述中间保护芯片接收从与之对应的多串电池包采集到的采样信号，接收上一保护芯片的输出信号，并且输出信号至下一保护芯片；所述尾保护芯片接收从与之对应的多串电池包采集到的采样信号，并接收上一保护芯片的输出信号，其输出端通过信号隔离传输模块与第一信号级联端子的输入端相连接。

优选地，所述采样信号为电压信号、温度信号或电流信号的一种或几种。

进一步，所述采样模块包括电压采样模块、温度采样模块或电流采样模块的一种或几种，所述电压采样模块用于采集电池模块的电压信号，所述温度采样模块用于采集电池模块的温度信号，所述电流采样模块用于采集电池模块的电流信号。

进一步，所述采样模块还包括电压采样接口、温度采样接口或电流采样接口的一种或几种；电压采样模块采集到的电压信号通过所述电压采样接口传送至保护芯片组，温度采样模块采集到的温度信号通过所述温度采样接口传送至保护芯片组，电流采样模块采集到的电流信号通过所述电流采样接口传送至保护芯片组。

优选地，所述后备电源系统还包括保险丝，所述保险丝串联在电池模块与负载或充电装置形成的回路上。

优选地，所述后备电源系统还包括一个正极端子和一个负极端子，所述正极端子串联在电池模块的正极与负载或充电装置之间，所述负极端子串联在电池模块的负极与负载或充电装置之间。

优选地，所述信号隔离传输模块包括过充信号隔离传输模块和/或放电信号隔离模块。