[实用新型]用于提升蓄电池组可用性的辅助电源装置

说明书

本申请适用于电源技术领域，提供了一种用于提升蓄电池组可用性的辅助电源装置，该蓄电池组包括至少两个串联的单体电池；辅助电源装置包括控制器和至少两个均衡单元；其中，每个均衡单元均包括与所述控制器连接的第一开关模块和升压电路；控制器在检测到有单体电池失效时，通过将失效的单体电池旁路处理，并控制将非失效的单体电池所对应的第一开关模块接通使得非失效的单体电池所对应的升压电路进行升压，以并联的各路升压后的电压作为蓄电池组的输出电压。因此，在失效单体电池未获得及时更换时，采用这种自动容错跨越的方式将失效单体电池采取旁路处理，可以保障整个蓄电池组的组电压不跌落，提升蓄电池组的可用性，也有助于延长整体使用寿命。

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种用于提升蓄电池组可用性的辅助电源装置。

背景技术

随着各行业智能化程度提高，对电源及其可靠性的依赖性增强，断电将导致巨大损失。因此，银行、通信、电力、医疗等高可靠用电领域都配备了储能技术或者不间断后备电源系统(UPS电源系统)以提升供电可靠性。然而，随着蓄电池用量的大幅上升，包括铅酸蓄电池以及锂电池，在很多高可靠要求的领域却事故频发。

另外，电池本身也存在一些固有的缺点：如电池需要串联使用，电池组中的一节电池失效会整组电池失效；电池组在极端情况下会出现快速发热甚至燃烧爆炸的恶性事件。

已有数据表明，UPS电源系统失效的事故中有大部分是由于蓄电池故障导致。因此，蓄电池性能已经成为整个电源系统的最薄弱环节。也就是说，提高蓄电池的可靠性可以大幅提升电源系统的整体可靠性，业界常见的蓄电池监控方法及维护现状有以下几种：

监测单体电池电压------将开路电压低于一定值的电池判定为故障电池。实际上，电压低的电池是已经故障非常明显的电池，但是由于大部分电池在早期失效阶段开路电压几乎和好电池差不多，只有真正进入放电状态时电压才迅速降低，这时才发现电池故障为时已晚，会导致备份电池无法保证供电时间。不过此方式由于成本和技术门槛低，在对电源可靠性要求不高的场合仍有应用。

核对性放电------基于电池在真正放电状态才能暴露出故障电池的情况，也可采用核对性放电测试法评估电池性能。这种方法要求对整组电池进行一次彻底的充电和放电过程，测试出电池的真正容量。这种方法可以得到最权威的测试结论，准确发现故障电池。但是测试时间长、难度大、无法在线测试、测试过程本身缩短电池寿命等因素导致不具有推广性。

测试电池内阻------因为单独监测电压不能有效发现坏电池，但通过核对性放电又不易操作。所以业界普遍采用监测电池内阻来判断电池劣化程度。

基于以上监测以及维护的方法的产品也在逐渐向自动化、智能化的方向发展，有的产品可以做到自动监测，例如提前预防和报警等，但是仍然不能完全解决更高安全性要求场景下的电池供电连续性以及安全保障问题，在电池故障的紧急状况下，仍然需要人为干预才能防止意外发生，比如要求维护人员及时更换报警电池等。对于一些可靠性以及安全性要求更高的应用场景则不能满足要求。

实用新型内容

鉴于上述原因，本申请实施例所要解决的技术问题是如何对蓄电池组的实际工作状态数据实时监控，并提供必要的功能干预，以此提升蓄电池组的可用性以及可预测性，延长蓄电池组整体可用寿命。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种用于提升蓄电池组可用性的辅助电源装置，所述蓄电池组包括至少两个串联的单体电池；所述辅助电源装置包括控制器和至少两个均衡单元，所述至少两个均衡单元与所述至少两个串联的单体电池一一对应连接；

其中，每个所述均衡单元均包括与所述控制器连接的第一开关模块和升压电路；每个所述升压电路用于在将对应的单体电池的电压升压至N倍，其中，N等于蓄电池组所包含的单体电池的个数；并且，各升压电路之间为并联关系；