[发明专利]一种基于数字控制系统充放电双向数字电源

说明书

本发明涉及双向电源控制领域，特别涉及一种基于数字控制系统充放电双向数字电源。该充放电双向数字电源包括DC供电总线模块、PC上位机控制系统、双向数字电源模块、电池端、基站负载端，DC供电总线模块包括DC供电源、DC总线，DC供电源通过DC总线连接基站负载端并给其供电，电池端连接双向数字电源模块，双向数字电源模块连接DC总线，PC上位机控制系统连接双向数字电源模块并建立通讯。本系统可以通过基站DC总线安全可靠的对电池进行恒流充电，通过上位机系统直观反映当前充电状态，可以量化当前电池充放电的数据，各种欠压、过压、过流、欠流、反接，短路等等保护功能，更可靠的对电池进行充放电。

技术领域

本发明涉及双向电源控制领域，特别涉及一种基于数字控制系统充放电双向数字电源。

背景技术

基站信号发射平时主要由AC-DC模块电源或者电力系统供电，旧的解决正常使用场景时候在DC总线直接挂载铅酸电池，当供电异常时候可以通过铅酸电池反相给基站负载实现无缝供电，目前由于国家在电池领域的创新，通过锂电池来替代铅酸电池模块，由于锂电池特性，直接挂载在总线上面由于锂电池电压限制存在非常大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种基于数字控制系统充放电双向数字电源，旨在解决基站系统中电力供电系统出现异常时候能够快速无缝切换备用供电系统以及电力系统正常情况下可以实现备用电池充电的问题。

本发明提供一种基于数字控制系统充放电双向数字电源，包括DC供电总线模块、PC上位机控制系统、双向数字电源模块、电池端、基站负载端，所述DC供电总线模块包括DC供电源、DC总线，所述DC供电源通过DC总线连接基站负载端并给其供电，所述电池端连接双向数字电源模块，所述双向数字电源模块连接DC总线，所述PC上位机控制系统连接双向数字电源模块并建立通讯；所述DC总线供电正常时通过双向数字电源模块进行充电操作，所述DC总线供电异常时电池端通过双向数字电源模块进行放电操作。

作为本发明的进一步改进，所述PC上位机控制系统向双向数字电源模块设定模式、输出参数以及开关指令。

作为本发明的进一步改进，所述电池端充电模式时，所述双向数字电源模块通过DC总线供电给输出电池端先进行恒流充电在恒压充电；所述电池端放电模式时，所述双向数字电源模块通过电池端给DC总线进行恒压放电。

作为本发明的进一步改进，所述双向数字电源模块包括BUCK-BOOST数字电源，电源端到电池端充电时所述BUCK-BOOST数字电源包括由MOS管Q10、Q9构成的DC总线端BUCK占空比电路、由MOS管Q5、Q11构成的DC总线端BUCK互补电路、由MOS管Q8、Q7构成的电池端BOOST互补电路、由MOS管Q6、Q12构成的电池端BOOST占空比电路、储能电感线圈L3，所述电源端DC由MOS管Q10、Q9、MOS管Q5、Q11以及储能电感L3构成的BUCK电路，所述电池端Q6、Q12、MOS管Q8、Q7以及储能电感L3构成BOOST电路。电池端到电源端放电模式时所述BUCK-BOOST数字电源包括由MOS管Q10、Q9构成的DC总线端BOOST占空比电路、由MOS管Q5、Q11构成的DC总线端BOOST互补电路、由MOS管Q8、Q7构成的电池端BUCK占空比电路、由MOS管Q6、Q12构成的电池端BUCK互补电路、储能电感线圈L3，所述电池端DC由MOS管Q8、Q7、MOS管Q6、Q12以及储能电感L3构成的BUCK电路，所述电源端Q5、Q11、MOS管Q9、Q10以及储能电感L3构成BOOST电路。

4.作为本发明的进一步改进，所述电池端充电模式时，全局分为四种充电工作模式，所述四种充电工作模式包括Status＝0模式，纯降压，即DC总线端输入电压远大于电池端；Status＝1模式，固定升压占空比，调整降压占空比，即DC总线输入电压接近电池端电压；Status＝2模式，固定降压占空比，调整升压占空比，即DC总线输入电压接近电池端电压；Status＝3模式，纯升压，即DC输入端总线电压远低于电池端电压；