一种基站机房ups铅酸电池管控方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种电池储能控制技术，具体设及一种基站机房UPS铅酸电池组管控 方法与装置。
【背景技术】
[0002] 基站机房WS是为基站设备提供不间断供电保障的必要设备。基站机房UPS配置铅 酸电池组的容量可根据"电池维持时间"计算得到，电池维持时间指市电停电或开关电源模 块全部损坏后电池为用电负载设备供电的时间。电池维持时间一般由基站电网质量、基站 重要程度W及故障恢复时间等要素决定。由于基站UPS配置一般认为市电供电质量为S或 四类，因此，市内基站电池维持时间一般按4小时考虑，郊区宏基站电池维持时间一般按8小 时考虑。UPS配置铅酸电池具体容量可根据式Q=I. 488 X I X TAi计算得到，其中，I为负荷电 流;T为放电时长;n为放电容量系数，根据放电时长在0.45到1之间。显然，UPS配置铅酸电池 容量通常是实际需求的1.5倍W上。
[0003] 铅酸电池绝大多数时间处于"待命"状态，根据统计，大量通信基站WS平均年工作 时间不超过20小时，UPS铅酸电池有效利用率低，而随着LTE基站的大量部署，2G、3G与4G基 站长期共存，大量通信基站机房中WS铅酸电池亟待存量盘活。由于UPS铅酸电池本身也兼 具储能电池属性，利用现有基站UPS铅酸电池的过量配置，通过利用基站机房WS铅酸电池 组进行削峰填谷是盘活其有效手段之一。运样做一方面可W降低移动运营商电费开销，提 高其盈利能力；另一方面，可W降低市电压力与化石能源消耗，实现绿色通信。
[0004] 但是，由于UPS及其配制铅酸电池作为专用设备或系统，削峰填谷的盘活应用存在 多项技术难点，运也是目前鲜有相关应用和产品的重要原因。其中，核屯、技术难点包括： 技术难点1: IPS铅酸电池削峰填谷应用中，如何保证在市电间断或抖动较大时IPS的作 用； 技术难点2:IPS铅酸电池削峰填谷应用中，如何最小化对于IPS铅酸电池使用寿命的影 响； 技术难点3:如何降低传统IPS升级改造的复杂度。
[0005] 在现有的公开技术中，公告号为204886310的一种基于ARM的裡电池管理系统，它 包括微处理器单元(1)，其特征是所述的微处理器单元（1)连接有数据采集电路(2)、均衡控 制单元(3)、均衡保护单元(4)、通信单元巧）、数据存储单元(6)和上位机监测单元(7)，数据 采集电路(2)采集后的数据送入微处理器单元(1)进行计算得到SOC值，再根据所得的SOC值 判断是否要进行均衡控制和均衡保护;微处理器单元（1)通过通信单元巧）与上位机之间进 行485通信，将采集到的电压电流数据W及估算出的SOC值在上位机上显示;每次充放电结 束后，微处理器单元（1)存储所有的数据，W便用于下次充放电时SOC的估计W及电池健康 状态的判断。该实用新型能实现自适应管理，能提高电池的使用寿命。该技术内容中所提供 的技术内容是通过加入相关传感器，来对电池及其管理系统进行故障预警提示，虽然也有 监控作用，综上所述的技术内容中，未设及本案申请中的技术内容，故提出本申请。
【发明内容】
[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种基站机房IPS铅酸电池组管控方法。
[0007] 为了解决上述问题，本发明还提供了一种基站机房IPS铅酸电池组管控装置。
[0008] 根据上述所要解决的技术问题，本发明采用的技术方案为： 一种基站机房UPS铅酸电池管控方法，其特征在于，所述的管控方法通过下列步骤实 现： 信息测量:测量模块对铅酸电池进行实时监测，并将所得检测数据传至控制模块进行 处理； 信息处理:控制模块对测量模块收集的数据信息根据进行处理，其中a为本天正常所需 铅酸电池储电量比例，C为铅酸电池组荷电容量，并根据处理结果向开关阵列模块发出指 令;或通过通信模块传来的指令信息向开关阵列模块发出指令； 削峰放电:所述的开关阵列模块在控制模块的指令下控制电池对负载放电供能； 填谷充电:所述的开关阵列模块在控制模块的指令下控制电池进行充电； 充、放电变压：电池在利用市电充电，或对外部负载进行放电供能时，皆通过变压模块 进行变压工作； 信息通信:控制模块通过通信模块，将数据信号上传至互联网，实现与控制中屯、的信息 交互。
[0009] 所述的信息测量步骤中，测量模块对每个铅酸电池分别进行实时测量。
[0010] 所述的削峰放电步骤中，开关阵列模块控制每个铅酸电池进行闭合或断开。
[0011] 所述的填谷充电步骤中，开关阵列模块控制每个铅酸电池进行闭合或断开。
[0012] -种可实现根据权利要求1所述的基站机房UPS铅酸电池管控方法的基站机房UPS 铅酸电池管控装置，所述的管控装置包括:控制模块、变压模块、开关阵列模块、测量模块、 通信模块，所述的通信模块与控制模块相连，所述的测量模块与控制模块相连，所述的变压 模块分别与市电电网、外部负载、开关阵列模块相连，所述的开关阵列模块分别与控制模块 和铅酸电池相连。
[0013] 所述的控制模块包括:处理器、记忆单元、数据接收端口、指令控制端口、数据交互 端口，所述的指令控制端口与开关阵列模块中的控制器相连，数据接收端口与测量模块相 连，所述的数据交互端口与通信模块相连。
[0014] 所述的变压模块包括:与市电、外部负载所连接的变压器和稳电装置，且变压模块 上具有市电输入端口、变电输出端口、电池电力输入端口、外部负载端口，所述的市电输入 端口与市电电网相连，所述的变电输出端口与电池充电电路相连，所述的电池电力输入端 口与电池放电电路相连，所述的外部负载端口与外部负载电路相连。
[0015] 所述的开关阵列模块包括:可实现电池间串并联的任意组合电源开关、控制器、所 述的控制器为可接收信号的控制器，所述的电源开关通过电力线连接每节铅酸电池的正负 极，可接收信号的控制器在接收到控制模块所发出的指令后，继而控制电源开关进行闭合 或断开的动作，最终开关阵列模块实现控制每个铅酸电池的充放电动作。
[0016] 所述的测量模块包括计时器、电压传感器、溫度传感器、电流传感器，所述的电压 传感器、溫度传感器、电流传感器对每个铅酸电池分别进行测量，测量之后的数据通过控制 模块上的数据接收端口传输至控制模块。
[0017] 所述的通信模块与控制模块上的数据交互端口相连，继而将控制模块中的数据信 号传递至互联网与控制中屯、进行交互通信。
[0018] 本发明的优点效果在于：1、采用削峰填谷管控技术盘活基站UPS铅酸电池存量，既 能起到削峰填谷效果，又能保证在市电间断或抖动较大时UPS的作用；2、降低UPS铅酸电池 削峰填谷应用中对UPS铅酸电池使用寿命的影响；3、引入铅酸电池管控装置降低传统基站 IPS升级改造的复杂度和成本。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的装置示意图； 图2为本发明的基站功耗预测示意图。
[0020] 图中标记:直线代表预测基站功耗，曲线代表基站历史功耗。
【具体实施方式】
[0021] 实施例1 如图1所示，本发明提供了一种基站机房UPS铅酸电池组削峰填谷管控装置，所述的管 控装置包括:开关阵列模块、测量模块、控制模块、变压模块W及通信模块。
[0022] 其中，变压模块与城市电网、外部负载相连接，变压模块与所述的开关阵列模块相 连接，同时开关阵列模块与基站机房UPS铅酸电池组相连，控制其与电路系统的闭合与断 开;测量模块设置在每一组铅酸电池上，继而将电池组的各项参数传递至控制模块，控制模 块可将汇集起来的各项参数进行处理、分析，并将分析处理后的数据通过通信模块上传至 互联网，供管理人员参考，并进一步对管控系统发出工作指令。
[0023] 所述的变压模块包括:与市电、外部负载所连接的变压器和稳电装置，且变压模块 上具有市电输入端口、变电输出端口、电池电力输入端口、外部负载端口。
[0024] 所述的开关阵列模块包括:可实现电池间串并联的任意组合电源开关、控制器、所 述的控制器为可接收信号的控制器，所述的电源开关通过电力线连接每节铅酸电池的正负 极，可接收信号的控制器在接收到控制模块所发出的指令后，继而控制电源开关进行闭合 或断开的动作，最终开关阵列模块实现控制每个铅酸电池的充放电动作。
[0025] 所述的测量模块包括:计时器、溫度传感器、电压传感器、电流传感器等，测量模块 中各个传感器负责将铅酸电池的载荷容量、电池溫度、电流输出、输入量等状态信息传输至 控制模块。
[0026] 所述的通信模块与控制模块相连，继而将控制模块中的数据信号传递至互联网与 控制中屯、进行交互通信。
[0027] 所述的控制模块包括:处理器、记忆单元、数据接收端口、指令控制端口、数据输出 端口，所述的指令控制端口与开关阵列模块中的控制器相连，数据接收端口与测量模块相 连，所述的数据输出端口与通信模块相连。
[0028] 所述的管控装置通过内部的测量模块与控制模块相配合，由测量模块将每组铅酸 电池的溫度、储电量等信息传送至控制模块，则控制模块可通过运些信息，及时向开关阵列 模块发出断开或闭合的指令，避免铅酸电池因溫度失调、电量储备过低或持续充电时间过 长等问题影响电池的储电能力，进而延长电池的工作寿命。
[0029] 本发明提供了一种基站机房IPS铅酸电池组削峰填谷管控方法，包括W下步骤： Sl.数据监测:基站铅酸电池管控装置根据历史观测实时的基站能耗值，所述控制模块 预测计算所有单位时隙的预测功耗，将每天24小时等分为连续时隙，其可W根据工程需求 设置，例如需要将时隙设置为X分钟时，即可将测量模块中的计时器调节至X分钟，其中n表 示从一天起始时刻到最后时刻按顺序划分后时隙后的第k个时隙，X为自然数;测量模块中 的电压