CN112217260B - 一种蓄电池组充放电控制模块及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种蓄电池组充放电控制模块及控制方法，包括主控制器单元和充放电控制模块，充放电控制模块包括放电控制开关管、充电控制开关管、放电管驱动控制电路、充电管驱动控制电路；放电控制开关管和充电控制开关管均为电力MOSFET，漏源极之间集成有反向并联的寄生二极管；充电控制开关管和放电控制开关管为共漏极串联，放电控制开关管的源极接蓄电池组的负极输出端，充电控制开关管的源极接到负极母排上；蓄电池组的正极接正极母排上。本发明不仅能够对蓄电池组的充放电过程进行完全控制，而且能有效解决控制单元故障情况下，蓄电池无法放电导致负载中断问题，大大提高了蓄电池备用电源系统供电的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池管理技术领域，具体涉及一种蓄电池组充放电控制模块及控制方法。
背景技术
目前，蓄电池已被广泛应用于各行各业中作为动力电源和备用电源的主要来源。单体电池受限于电池电压和容量，在许多场合均难以单独应用，为了得到更大功率、更高电压的电源，常需要将多个单体电池串联成组，多组电池并联使用。
多组不同种类、不同厂家、不同批次、不同时期、不同型号的蓄电池，由于存在蓄电池容量、浮充电压、均充电压以及充电倍率等充放电性能的差异，不能直接并联使用，否则会导致蓄电池的性能急剧下降，蓄电池的稳定性和使用寿命都将大幅降低。
近年来，为解决差异蓄电池组的并联使用问题，出现了蓄电池组合路装置，如图1所示，在各组蓄电池负极输出端串入充电控制模块，每组充电控制模块采用一个MOS开关管，MOS管内部集成有反并联二极管，由主控制器单元控制各路MOS管分时导通充电，并满足不同蓄电池组不同均浮充电压的要求，利用二极管的单向导电性可确保各蓄电池组放电时无环流，从而实现不同蓄电池组并联时的电气隔离。
随着通信基站的扩容和节能减排的要求，梯次锂电池正成为通信基站备电的主流，通信基站面临着不同种类蓄电池并联共用的实际需求。由于锂电池的循环充放电寿命要远高于铅酸电池，在锂电池和铅酸电池并联共用时，设置锂电池优先放电可发挥锂电池和铅酸电池各自优势，因而对蓄电池管理设备提出了分组放电的需求，即在市电停电后，优先使用锂电池组放电，直至锂电池组放电完毕，再使用铅酸电池放电。上述的蓄电池组合路装置(图1所示)，仅能对蓄电池组的充电阶段进行控制，由于反并联体二极管的存在，放电阶段只能确保无环流，无法实现放电控制。
为实现蓄电池组充放电阶段均可控制，需要使用两个MOS管进行反向串联设计来代替图1中的单管设计方案，如图2所示，其中一个为充电控制开关管，另一个为放电控制开关管，利用MOS管内部集成的反并联二极管，可确保无论是在充电阶段，还是放电阶段，都有一个MOS管和一个二极管导通，从而实现充放电均可控制。鉴于MOS管驱动电路是加在栅极G和源极S，目前的两个MOS管反向串联设计方案均为MOS管共源极(共S极)方案，并需要使用隔离电源芯片，将48V电源转换为隔离的15V电源输出，给驱动功放单元供电，驱动功放单元可输出两路共地的驱动信号分别控制充电开关管和放电开关管。图2这种使用隔离电源芯片及专用驱动芯片，MOS管共S极串联的方案，当主控制单元出现故障时，充电控制管和放电控制管都将被关断，从而导致蓄电池无法放电，进而会导致基站断站，这会严重影响整个基站供电系统和通信系统的安全性和可靠性；另外，隔离电源芯片及专用驱动芯片成本高，MOS管共S极会使整个充放电控制模块的母排和散热工艺变得复杂。
因此，为满足基站通信设备等关键设备的稳定、可靠运行，提高蓄电池的使用效率，延迟蓄电池的使用寿命，急需一个具有更高可靠性、更低成本，可以有效管理铅酸电池、铁锂电池等差异蓄电池组并联充放电运行的控制模块及控制方法。
发明内容
本发明提出的一种蓄电池组充放电控制模块，可解决背景技术中的技术缺陷。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种蓄电池组充放电控制模块，包括放电控制开关管、充电控制开关管、放电管驱动控制电路、充电管驱动控制电路、主控制器单元等组成。
所述充电控制开关管和放电控制开关管均为电力MOSFET，漏源极之间集成有反向并联的寄生二极管。充电控制开关管和放电控制开关管为共漏极(共D极)串联，即两个开关管的漏极D接到一起，放电控制开关的源极S接蓄电池组的负极输出端，充电控制开关管的源极S接到负极母排上。
所述放电管驱动控制电路由光耦元件、电阻元件、电容元件和稳压管元件组成，具体为：光耦元件P1的输入接主控制器单元的输出，光耦元件P1的集电极经电阻R11接蓄电池组的正极，同时P1的集电极还接到稳压管D11的阴极，光耦元件P1的发射极接到放电控制开关管T1的源极S；稳压管D11的阳极接到晶体管Q11和Q12的基极；晶体管Q11和Q12组成图腾柱结构，即上管Q11为NPN型晶体管，下管Q12为PNP型晶体管，Q11和Q12的基极接到一起作为输入，Q11和Q12的发射极接到一起作为输出；Q11和Q12的基极接稳压管D11的阳极，同时还经电阻R14接到放电控制开关管T1的源极S；Q11和Q12的发射极接到放电控制开关管T1的栅极G，同时还接到稳压管D12的阴极；晶体管Q12的发射极、稳压管D12的阳极，均接到放电控制开关管的源极S；晶体管Q11的集电极经电阻R13、R12和电容C11接到蓄电池组的正极，其中电阻R12和电容C11并联后再与电阻R13串联，R13的一端接晶体管Q11的集电极，电阻R12和电容C11并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和放电控制开关管T1的源极S之间还接有电容C12。
所述充电管驱动控制电路由光耦元件、电阻元件、电容元件和稳压管元件组成，具体为：光耦元件P2的输入接主控制器单元的输出，光耦元件P2的集电极经电阻R21接到蓄电池组的正极，同时P2的集电极还接到稳压管D21的阴极，D21的阳极接到充电控制开关管T2的源极S；光耦元件P2的发射极经电阻R24接到充电控制开关管T2的源极S，同时，光耦源极P2的发射极还接到晶体管Q21和Q22的基极；晶体管Q21和Q22组成图腾柱结构，即上管Q21为NPN型晶体管，下管Q22为PNP型晶体管，Q21和Q22的基极接到一起作为输入，Q21和Q22的发射极接到一起作为输出；Q21和Q22的基极接光耦元件P2发射极输出端；Q21和Q22的发射极接到充电控制开关管T2的栅极G，同时还接到稳压管D22的阴极；晶体管Q22的发射极、稳压管D22的阳极，均接到充电控制开关管的源极S；晶体管Q21的集电极经电阻R23、R22和电容C21接到蓄电池组的正极，其中电阻R22和电容C21并联后再与电阻R23串联，R23的一端接晶体管Q21的集电极，电阻R22和电容C21并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和充电控制开关管T2的源极S之间还接有电容C22。
所述充放电控制模块，在差异蓄电池组并联运行时，每组蓄电池均需要使用一组充放电控制模块，多组充放电控制模块可以集成在一起，组成差异蓄电池组共用管理器，管理差异蓄电池组的充放电运行。
所述主控制器单元，可以包括微处理器、电压和电流数据采样、操作显示、软件程序及相关辅助外围电路等组成，通过设置各组蓄电池的运行参数、采集蓄电池组电压及直流电源输出母排电压，来控制各组充放电控制模块中充电控制开关管和放电控制开关管的导通和关断。多个充放电控制模块，共用一个主控制器单元。
为实现上述一种蓄电池组充放电控制模块的稳定、可靠、高效运行，本发明还提供了一种蓄电池组充放电控制方法，具体为：
所述放电管驱动控制电路，当主控制器输出高电平时，放电管驱动控制模块中的光耦元件P1导通，P1集电极输出低电平，晶体管Q11和Q12的发射极输出低电平，放电控制开关管T1的栅源电压为低电平(0V)，此时放电控制开关管T1关断；相应地，当主控制器输出低电平时，放电控制开关管T1的栅源电压为高电平，此时放电控制开关管T1导通。
所述充电管驱动控制电路，当主控制器输出高电平时，充电管驱动控制模块中的光耦元件P2导通，P2发射极输出高电平，晶体管Q21导通，晶体管Q22截止，晶体管Q21和Q22的发射极输出高电平，充电控制开关管T2的栅源电压为高电平，此时充电控制开关管T2导通；相应地，当主控制器输出低电平时，充电控制开关管T2的栅源电压为低电平(0V)，此时充电控制开关管T2截止。
相应地，当主控制器单元故障后，主控制器将输出低电平，所有充放电控制模块中的光耦元件均被关断，此时，放电控制开关管导通，充电控制开关管关断，放电控制开关管与充电控制开关管内部的寄生二极管一起构成放电通道，确保放电通道畅通，可确保负载不因控制系统故障而断电，提高了备电系统的安全可靠性。
相应地，在蓄电池组充电阶段，保持放电控制开关管一直导通，通过控制充电控制开关管的通断，来调节该组蓄电池的充电电流或电压，充电阶段保持放电控制开关管一直导通，而不是通过放电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低充电阶段的损耗和发热。
相应地，在蓄电池组放电阶段，保持充电控制开关管一直导通，通过控制放电控制开关管的通断，来调节该组蓄电池的放电电流或电压，放电阶段保持充电控制开关管一直导通，而不是通过充电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低放电阶段的损耗和发热。
由上述技术方案可知，本发明的蓄电池组充放电控制模块具有以下有益效果：
1)本发明所述的一种蓄电池组充放电控制模块及方法，对蓄电池组的充放电过程均可进行有效控制，尤其适用于差异蓄电池组共用管理，可控制各蓄电池组同步充电或分组充电、同步放电或分组放电。
2)本发明所述的一种蓄电池组充放电控制模块及方法，即使主控制单元发生故障，也依然可以保持蓄电池放电回路的畅通，同时还能保证各蓄电池组之间的电气隔离，可显著提高蓄电池备电系统的安全性和可靠性。
3)本发明所述的一种蓄电池组充放电控制模块无需使用成本较高的隔离电源芯片和专用开关管驱动芯片，可降低设备成本。
4)本发明所述的一种蓄电池组充放电控制模块采取MOS管共漏极(D极)串联方案取代共源极(S极)方案，可优化模块散热和母排工艺。
附图说明
图1是现有技术中蓄电池组并联合路装置原理图；
图2是现有技术中差异蓄电池组共用管理装置原理图；
图3是本发明所述一种蓄电池组充放电控制模块及方法实现差异蓄电池组共用管理原理图；
图4是本发明所述一种蓄电池组充放电控制模块及方法中放电管驱动控制原理图；
图5是本发明所述一种蓄电池组充放电控制模块及方法中充电管驱动控制原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参见图3，所述一种蓄电池组充放电控制模块，包括主控制器单元3和充放电控制模块，所述主控制器单元3和充放电控制模块通过两路控制信号连接；所述充放电控制模块包括放电控制开关管6、充电控制开关管7、放电管驱动控制电路8、充电管驱动控制电路9；主控制器单元3分别与放电管驱动控制电路8、充电管驱动控制电路9通过控制信号连接；
所述放电控制开关管6和充电控制开关管7均为电力MOSFET，漏源极之间集成有反向并联的寄生二极管；
充电控制开关管7和放电控制开关管6为共漏极串联，即两个MOSFET的漏极接到一起，放电控制开关管6的源极接蓄电池组的负极输出端，充电控制开关管7的源极接到负极母排上；蓄电池组的正极接正极母排上。
其中，
所述放电管驱动控制电路8接收来自主控制器单元3的控制信号后，经过隔离、调理和放大后，输出一路控制信号至放电控制开关管6的栅极和源极；
充电管驱动控制电路9接收来自主控制器单元3的控制信号后，经过隔离、调理和放大后，输出一路控制信号至充电控制开关管7的栅极和源极。
以下具体说明：
所述充电控制开关管6和放电控制开关管7均为电力MOSFET，漏源极之间集成有反向并联的寄生二极管。充电控制开关管6和放电控制开关管7为共漏极(共D极)串联，即两个开关管的漏极D接到一起，放电控制开关管6的源极S接蓄电池组4的负极输出端，充电控制开关管的源极S接到负极母排上。
当多组差异蓄电池组共用时，每组蓄电池均需要接一组充放电控制模块，如图中所示两组差异蓄电池组并联共用时，第一蓄电池组4的负极经第一充放电控制模块5接到负极母排，第二蓄电池组10经第二充放电控制模块11接到负极母排。正极母排的输入1和负极母排的输入2可接整流电源的直流输出，负载12并联在直流母排两侧。第一蓄电池组4和第二蓄电池组10可以为不同种类、不同型号、不同时期、不同品牌的蓄电池组，第一充放电控制模块和第二充放电控制模块内部结构相同，可分别控制第一蓄电池组4和第二蓄电池组10的充放电。多组差异蓄电池组并联共用时，多组充放电控制模块可以集成在一起，组成差异蓄电池组共用管理器，管理差异蓄电池组的充放电运行。
所述主控制器单元3，可以包括微处理器、电压和电流数据采样、操作显示、软件程序及相关辅助外围电路等组成，通过设置各组蓄电池的运行参数(包括但不限于电池种类、均充电压、浮充电压、充电电流限流值、放电电流限流值等)、采集蓄电池组电压及直流电源输出母排电压，来控制各组充放电控制模块中充电控制开关管6和放电控制开关管7的导通和关断。多个充放电控制模块，共用一个主控制器单元3。
参见图4，放电管驱动控制电路8由光耦元件、电阻元件、电容元件和稳压管元件组成，具体为：光耦元件P1的输入接主控制器单元的输出，光耦元件P1的集电极经电阻R11接蓄电池组的正极，同时P1的集电极还接到稳压管D11的阴极，光耦元件P1的发射极接到放电控制开关管T1的源极S；稳压管D11的阳极接到晶体管Q11和Q12的基极；晶体管Q11和Q12组成图腾柱结构，即上管Q11为NPN型晶体管，下管Q12为PNP型晶体管，Q11和Q12的基极接到一起作为输入，Q11和Q12的发射极接到一起作为输出；Q11和Q12的基极接稳压管D11的阳极，同时还经电阻R14接到放电控制开关管T1的源极S；Q11和Q12的发射极接到放电控制开关管T1的栅极G，同时还接到稳压管D12的阴极；晶体管Q12的发射极、稳压管D12的阳极，均接到放电控制开关管的源极S；晶体管Q11的集电极经电阻R13、R12和电容C11接到蓄电池组的正极，其中电阻R12和电容C11并联后再与电阻R13串联，R13的一端接晶体管Q11的集电极，电阻R12和电容C11并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和放电控制开关管T1的源极S之间还接有电容C12。
参见图5，所充电管驱动控制电路9由光耦元件、电阻元件、电容元件和稳压管元件组成，具体为：光耦元件P2的输入接主控制器单元的输出，光耦元件P2的集电极经电阻R21接到蓄电池组的正极，同时P2的集电极还接到稳压管D21的阴极，D21的阳极接到充电控制开关管T2的源极S；光耦元件P2的发射极经电阻R24接到充电控制开关管T2的源极S，同时，光耦元件P2的发射极还接到晶体管Q21和Q22的基极；晶体管Q21和Q22组成图腾柱结构，即上管Q21为NPN型晶体管，下管Q22为PNP型晶体管，Q21和Q22的基极接到一起作为输入，Q21和Q22的发射极接到一起作为输出；Q21和Q22的基极接光耦元件P2发射极输出端；Q21和Q22的发射极接到充电控制开关管T2的栅极G，同时还接到稳压管D22的阴极；晶体管Q22的发射极、稳压管D22的阳极，均接到充电控制开关管的源极S；晶体管Q21的集电极经电阻R23、R22和电容C21接到蓄电池组的正极，其中电阻R22和电容C21并联后再与电阻R23串联，R23的一端接晶体管Q21的集电极，电阻R22和电容C21并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和充电控制开关管T2的源极S之间还接有电容C22。
参见图3、图4、图5，为实现所述一种蓄电池组充放电控制模块的稳定、可靠、高效运行，本发明提供的一种蓄电池组充放电控制方法，具体为：
所述放电管驱动控制电路8，当主控制器单元3输出高电平时，放电管驱动控制模块中的光耦元件P1导通，P1集电极输出低电平，晶体管Q11和Q12的基极为低电平，发射极输出也为低电平，放电控制开关管T1的栅源电压为低电平(0V)，此时放电控制开关管T1关断；相应地，当主控制器单元3输出低电平时，光耦元件P1截止，晶体管Q11和Q12的基极为高电平，晶体管Q11导通，放电控制开关管T1的栅源电压为高电平，此时放电控制开关管T1导通。
所述充电管驱动控制电路9，当主控制器单元3输出高电平时，充电管驱动控制模块中的光耦元件P2导通，P2发射极输出高电平，晶体管Q21导通，晶体管Q22截止，晶体管Q21和Q22的发射极输出高电平，充电控制开关管T2的栅源电压为高电平，此时充电控制开关管T2导通；相应地，当主控制器输出低电平时，光耦元件P2截止，P2发射极为低电平，即晶体管Q21和Q22的基极为低电平，Q21截止，Q22导通，晶体管Q21和Q22的发射极输出低电平，充电控制开关管T2的栅源电压为低电平(0V)，此时充电控制开关管T2截止。
相应地，当主控制器单元3故障后，主控制器将输出低电平，所有充放电控制模块中的光耦元件均被关断，此时，放电控制开关管导通，充电控制开关管关断，放电控制开关管与充电控制开关管内部的寄生二极管一起构成放电通道，确保放电通道畅通，可确保负载不因控制系统故障而断电，提高了备电系统的安全可靠性。
在蓄电池组充电阶段，保持放电控制开关管一直导通，通过控制充电控制开关管的通断，来调节该组蓄电池的充电电流或电压，充电阶段保持放电控制开关管一直导通，而不是通过放电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低充电阶段的损耗和发热。
在蓄电池组放电阶段，保持充电控制开关管一直导通，通过控制放电控制开关管的通断，来调节该组蓄电池的放电电流或电压，放电阶段保持充电控制开关管一直导通，而不是通过充电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低放电阶段的损耗和发热。
下面分别通过具体的实施实例，结合上述充放电控制模块的工作原理和控制方法，对充放电控制模块控制蓄电池组的充放电过程做进一步描述：
参见图3、图4、图5，在市电正常时，主控制器单元3输出低电平给放电管驱动控制电路8的光耦元件P1，输出高电平给充电管驱动控制电路9的光耦元件模块P2，此时充电控制开关管和放电控制开关管均导通，整流模块输出电流经导通的充电控制开关管和放电控制开关管给蓄电池组4充电。当主控制器单元3检测到蓄电池电压达到设定的均充电压或浮充电压时，或检测到蓄电池组的充电电流超过设定的充电倍率时，主控制器单元将输出低电平给充电管驱动控制电路9的光耦元件P2，充电控制开关管将被关断，蓄电池组停止充电，此时放电控制开关管与充电控制开关管的寄生二极管可确保市电停电时，放电回路保持畅通。当蓄电池组电压或充电电流下降时，再导通充电控制开关管，继续给蓄电池组充电。
当多组差异蓄电池组并联运行时，在市电正常时，蓄电池组处于充电阶段，主控制器单元可以输出低电平信号给放电管驱动控制电路，保持放电控制开关管导通；输出PWM信号给充电管驱动控制电路，使充电控制开关管按一定规律周期性的导通，从而调节各组蓄电池的充电电流均衡分配。
在市电停电时，主控制器单元3输出高电平给放电管驱动控制电路8的光耦元件P1，输出高电平给充电管驱动控制电路9的光耦元件模块P2，此时充电控制开关管和放电控制开关管均导通，蓄电池的放电电流经导通的充电控制开关管和放电控制开关管给蓄电池组4充电。当主控制器单元3检测到蓄电池电压达到设定的放电终止电压时，或检测到蓄电池组的放电电流超过设定的放电倍率时，主控制器单元将输出高电平给放电管驱动控制电路8的光耦元件P1，放电控制开关管将被关断，蓄电池组停止放电，此时充电控制开关管与放电控制开关管的寄生二极管可确保市电来电时，充电回路保持畅通。当蓄电池组放电电流下降时，再导通放电控制开关管，继续给蓄电池组放电。
在市电停电，蓄电池组备电放电阶段，当检测到蓄电池组有充电环流时，主控制器单元将输出低电平给充电管驱动控制电路9的光耦元件模块P2，充电控制开关管将被关断。
在市电停电，蓄电池组为分组放电模式时，当该组蓄电池组放电达到放电终止电压时，主控制器单元将输出高电平给放电管驱动控制电路8的光耦元件P1，放电控制开关管将被关断，同时输出低电平给充电管驱动控制电路9的光耦元件P2，充电控制开关管也将被关断，直到市电恢复后，再打开充电控制开关管和放电控制开关管。
当多组差异蓄电池组并联运行时，在市电停电，蓄电池组处于放电阶段，主控制器单元可以输出低电平信号给充电管驱动控制电路，保持充电控制开关管导通；输出PWM信号给放电管驱动控制电路，使放电控制开关管按一定规律周期性的导通，从而调节各组蓄电池的放电电流均衡分配。
综上所述，本发明不仅能够对蓄电池组的充放电过程进行完全控制，而且能有效解决控制单元故障情况下，蓄电池无法放电导致负载中断问题，大大提高了蓄电池备用电源系统供电的可靠性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种蓄电池组充放电控制模块，包括主控制器单元(3)和充放电控制模块，所述主控制器单元(3)和充放电控制模块通过两路控制信号连接；其特征在于：
所述充放电控制模块包括放电控制开关管(6)、充电控制开关管(7)、放电管驱动控制电路(8)、充电管驱动控制电路(9)；主控制器单元(3)分别与放电管驱动控制电路(8)、充电管驱动控制电路(9)通过控制信号连接；
所述放电控制开关管(6)和充电控制开关管(7)均为电力MOSFET，漏源极之间集成有反向并联的寄生二极管；
充电控制开关管(7)和放电控制开关管(6)为共漏极串联，即两个MOSFET的漏极接到一起，放电控制开关管(6)的源极接蓄电池组的负极输出端，充电控制开关管(7)的源极接到负极母排上；蓄电池组的正极接正极母排上；
其中，
放电管驱动控制电路(8)接收来自主控制器单元(3)的控制信号后，经过隔离、调理和放大后，输出一路控制信号至放电控制开关管(6)的栅极和源极；
充电管驱动控制电路(9)接收来自主控制器单元(3)的控制信号后，经过隔离、调理和放大后，输出一路控制信号至充电控制开关管(7)的栅极和源极；
所述放电管驱动控制电路(8)包括光耦元件P1的输入接主控制器单元(3)的输出，光耦元件P1的集电极经电阻R11接蓄电池组的正极，同时P1的集电极还接到稳压管D11的阴极，光耦元件P1的发射极接到放电控制开关管T1的源极S；稳压管D11的阳极接到晶体管Q11和Q12的基极；晶体管Q11和Q12组成图腾柱结构，即上管Q11为NPN型晶体管，下管Q12为PNP型晶体管，Q11和Q12的基极接到一起作为输入，Q11和Q12的发射极接到一起作为输出；Q11和Q12的基极接稳压管D11的阳极，同时还经电阻R14接到放电控制开关管T1的源极S；Q11和Q12的发射极接到放电控制开关管T1的栅极G，同时还接到稳压管D12的阴极；晶体管Q12的发射极、稳压管D12的阳极，均接到放电控制开关管的源极S；晶体管Q11的集电极经电阻R13、R12和电容C11接到蓄电池组的正极，其中电阻R12和电容C11并联后再与电阻R13串联，R13的一端接晶体管Q11的集电极，电阻R12和电容C11并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和放电控制开关管T1的源极S之间还接有电容C12；
所述充电管驱动控制电路(9)包括光耦元件P2的输入接主控制器单元(3)的输出，光耦元件P2的集电极经电阻R21接到蓄电池组的正极，同时P2的集电极还接到稳压管D21的阴极，D21的阳极接到充电控制开关管T2的源极S；光耦元件P2的发射极经电阻R24接到充电控制开关管T2的源极S，同时，光耦源极P2的发射极还接到晶体管Q21和Q22的基极；晶体管Q21和Q22组成图腾柱结构，即上管Q21为NPN型晶体管，下管Q22为PNP型晶体管，Q21和Q22的基极接到一起作为输入，Q21和Q22的发射极接到一起作为输出；Q21和Q22的基极接光耦元件P2发射极输出端；Q21和Q22的发射极接到充电控制开关管T2的栅极G，同时还接到稳压管D22的阴极；晶体管Q22的发射极、稳压管D22的阳极，均接到充电控制开关管的源极S；晶体管Q21的集电极经电阻R23、R22和电容C21接到蓄电池组的正极，其中电阻R22和电容C21并联后再与电阻R23串联，R23的一端接晶体管Q21的集电极，电阻R22和电容C21并联的一端接蓄电池组正极；蓄电池组正极输出线和充电控制开关管T2的源极S之间还接有电容C22。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组充放电控制模块，其特征在于：所述充放电控制模块为n个，n为大于等于1的自然数；
当n＝2时，
所述蓄电池组包括第一蓄电池组(4)和第二蓄电池组(10)；所述放电控制模块包括第一充放电控制模块(5)和第二充放电控制模块(11)；
第一蓄电池组(4)的负极经第一充放电控制模块(5)接到负极母排，第二蓄电池组(10)经第二充放电控制模块(11)接到负极母排；
正极母排的输入和负极母排的输入接整流电源的直流输出，负载(12)并联在直流母排两侧。
3.一种蓄电池组充放电控制方法，基于权利要求1-2任意一项所述的蓄电池组充放电控制模块，其特征在于：
包括以下步骤：
当主控制器单元(3)输出高电平时，放电管驱动控制电路(8)中的光耦元件P1导通，P1集电极输出低电平，晶体管Q11和Q12的发射极输出低电平，放电控制开关管T1的栅源电压为低电平，此时放电控制开关管T1关断；相应地，当主控制器输出低电平时，放电控制开关管T1的栅源电压为高电平，此时放电控制开关管T1导通；
所述充电管驱动控制电路，当主控制器输出高电平时，充电管驱动控制电路(9)中的光耦元件P2导通，P2发射极输出高电平，晶体管Q21导通，晶体管Q22截止，晶体管Q21和Q22的发射极输出高电平，充电控制开关管T2的栅源电压为高电平，此时充电控制开关管T2导通；相应地，当主控制器输出低电平时，充电控制开关管T2的栅源电压为低电平0V，此时充电控制开关管T2截止。
4.根据权利要求3所述的一种蓄电池组充放电控制方法，其特征在于：
还包括当主控制器单元故障后，主控制器将输出低电平，所有充放电控制模块中的光耦元件均被关断，此时，放电控制开关管导通，充电控制开关管关断，放电控制开关管与充电控制开关管内部的寄生二极管一起构成放电通道，确保放电通道畅通，可确保负载不因控制系统故障而断电，提高了备电系统的安全可靠性。
5.根据权利要求4所述的一种蓄电池组充放电控制方法，其特征在于：
还包括在蓄电池组充电阶段，保持放电控制开关管一直导通，通过控制充电控制开关管的通断，来调节该蓄电池组的充电电流或电压，充电阶段保持放电控制开关管一直导通，而不是通过放电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低充电阶段的损耗和发热。
6.根据权利要求5所述的一种蓄电池组充放电控制方法，其特征在于：
还包括在蓄电池组放电阶段，保持充电控制开关管一直导通，通过控制放电控制开关管的通断，来调节该蓄电池组的放电电流或电压，放电阶段保持充电控制开关管一直导通，而不是通过充电控制开关管的寄生二极管续流，可降低充放电控制模块上的压降，进一步可降低放电阶段的损耗和发热。
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