一种电信基站电池休眠与空调协同控制系统的制作方法

本实用新型涉及电信基站电池控制领域，具体涉及一种电信基站电池休眠与空调协同控制系统。

背景技术：

随着通信建设的发展,通信基站数量也逐渐增多，基站中一般会引入 380V/220V的市电，然后通过AC/DC转换、降压后给基站各个设备供电；且基站中都会使用阀控式铅酸蓄电池或者磷酸铁锂电池等蓄电池作为后备电源，可以在市电断电后支撑基站继续工作一段时间。

基站内的设备一般包括无线通信设备、传输设备、电源设备和蓄电池，在工作温度方面，无线通讯设备工作温度大部分标称为-5℃～55℃,最高工作温度范围都在50℃，而传输设备的工作温度大部分标称为0℃～45℃,最高工作温度可达60℃；电源设备中高频开关电源系统和交流配电箱对环境温度的要求也不高,一般在-5℃～40℃都能正常工作；但是蓄电池的标称使用温度仅为25℃,当环境温度超过25℃长期运行时温度每升高10℃,使用寿命约降低一半，其主要原因在于环境温度过高一方面使阀控式密封电池内部失水量加剧，电解液饱和度下降(玻璃纤维棉隔膜内电解液减少)使电池容量降低和电池使用寿命缩短。另一方面环境温度过高将使蓄电池热失控效应加剧，从而造成蓄电池正极板腐蚀速率加剧、极板变形膨胀、电池外壳鼓胀甚至开裂等，最后导致电池容量快速下降，电池寿命缩短。另外，蓄电池充放电都有相应的化学反应，除了主反应外，副反应如氧复合、腐蚀也是影响其使用寿命的因素：(1)高温下浮充是导致电池失效的主要原因：高温情况下加速副反应，造成电池失水、板珊腐蚀、热失控，最终失效；(2)正常温度下浮充时间长，也影响电池使用寿命：氧复合反应并不是100％复合，时间过长失水严重，寿命提前终止。

总之，保证蓄电池的工作环境温度适宜是延长其使用寿命的关键因素，那么基站内起调节温度作用的空调就必不可少了。为了保证电池的工作温度，空调制冷需求大，不间断停转，能耗、故障率高，同样影响了空调的使用寿命。根据现有资料统计分析，平均每个基站空调的电费支出约占整个基站电费支出的54％左右，空调成为基站机房中的主要用电设备。基站耗电总量的需求越来越大,降低电能消耗、减少电费的支出,成为通信公司所关心的问题。

技术实现要素：

本申请提供一种电信基站电池休眠与空调协同控制系统，一方面能提高电池和空调的使用寿命，同时也能够降低能耗，节约用电量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电信基站电池休眠与空调协同控制系统，包括：

电池休眠控制模块，所述电池休眠控制模块包括电池状态监测单元以及休眠单元；所述电池状态监测单元用于与电池连接以监测电池状态，所述休眠单元用于接收电池休眠控制模块的监测结果并控制电池进入或退出休眠状态；

开关电源，与所述电池和电池休眠控制模块连接，用于给电池充电，及给电池休眠控制模块供电；

温度检测模块，用于检测基站内的环境温度；

红外控制器，所述红外控制器包括接收单元与控制模块，所述接收单元与所述电池休眠控制模块、温度检测模块连接，用于接收所述电池休眠控制模块的监测结果及温度检测模块的检测结果，所述控制模块用于控制空调的开启与关闭。

在一较优实施例中，所述电池休眠控制模块和接收单元都包括RS485通信接口，两者通过RS485通信线连接。

有益效果：本实用新型的电信基站电池休眠与空调协同控制系统利用电池休眠控制模块和红外控制器控制电信基站内的空调，使空调与电池协同控制，采用电池间歇充电中的休眠技术，减少浮充时间，提高了基站内的环境温度范围，延长了电池的使用寿命；同时降低了机房制冷要求，使以前靠24小时空调维持基站工作温度减少2/3的空调开机时间，减少压缩机40％运行时间，降低空调能耗和故障发生概率，节约空调维修费用并延长空调使用寿命。

附图说明

图1为电信基站电池休眠与空调协同控制系统的原理框图；

图2为电信基站电池休眠与空调协同控制系统的结构示意图；

图3为电信基站电池休眠与空调协同控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

为解决现有技术中电池的充电不当造成的寿命缩短问题以及空调的节能降耗问题，本申请提供了一种电信基站电池休眠与空调协同控制系统,如图1和图 2所示，该系统包括电池休眠控制模块3，包括电池状态监测单元31以及休眠单元32，电池状态监测单元31用于与电池1连接以监测电池状态，休眠单元 32用于接收电池状态监测单元31的监测结果并控制电池1进入或退出休眠状态；开关电源4，与电池1和电池休眠控制模块3连接，用于给电池1充电，及给电池休眠控制模块3供电；温度检测模块6，用于检测基站内的环境温度；红外控制器5，包括接收单元51与控制单元52，接收单元51与电池休眠控制模块3、温度检测模块6连接，用于接收电池休眠控制模块3的监测结果及温度检测模块6的检测结果，控制单元52用于根据从电池休眠控制模块3接收的电池状态信号及从温度检测模块6接收的环境温度信号控制空调2的开启与关闭。

优选地，本实施例的电池休眠控制模块3与红外控制器5都设有RS485通信接口，两者通过RS485通信线连接。当然这里不限于这种通信连接方式，可根据实际情况进行调整，例如采用RS232通信连接。

这里的电池休眠控制模块3、开关电源4和红外控制器5均为现有技术，其具体结构这里不再赘述。

如图3所示为本申请电信基站电池休眠与空调协同控制系统的控制流程图，下面根据该附图对本申请公开的电信基站电池休眠与空调协同控制系统的控制原理进行详细说明:

该系统在工作时，需检测电池的状态，当检测到电池充电电量超过此前放电电量的设定比例值S1或检测到电池充电电流小于设定值C1时，控制电池进入休眠；

当检测到以下任一条件时，控制电池退出休眠：

ⅰ.电池充满并达到预设休眠时间t1后转入补充电模式时；

ⅱ.开关电源在均充周期进行均衡充电时；

ⅲ.在停电期间来电后。

补充电，是指由于电池本身具有的自放电效应，电池在休眠一段时间后一般需要进行充电，该充电方式即为补充电模式。

浮充和均充都是电池的充电模式，浮充是指当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式平衡这种自然放电。均充是指以恒定电流和恒定时间的方式对电池充电，充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。

开关电源对电池有周期均充的功能，每到“均充周期”，则对电池进行均衡充电,其充电时间为“均充时间”。

本申请的控制系统在控制时还要通过温度检测模块6检测基站内的环境温度，当检测到环境温度低于设定值T1且电池处于休眠状态，控制空调关闭；当环境温度高于设定值T2时，控制空调开启。

优选地，本实施例进入休眠控制过程中设定比例值S1的范围为102％～ 108％；充电电流设定值C1为0.005C。即系统实时监测电池的使用状态，即电池是处于浮充、均充还是放电状态，如果测算出电池充电电量超过此前的放电电量的比例值达到102％～108％，或者检测到电池充电电流小于0.005C，都可认为电池已经充满，则控制电池进入休眠状态，避免电池反复浮充以及浮充时间过长，从而影响电池的使用寿命。

本实施例退出休眠控制过程中的预设休眠时间t1为20小时，补充电模式的补充电时间为4小时，具体的预设休眠时间t1和补充电时间的选择可以根据温度及电池老化情况进行自适应智能调整。

由上可知，对于电池的休眠控制来说，当出现上述三种情况之一时，电池即由休眠状态退出。

浮充状态下的氧复合反应和板栅腐蚀是导致电池失水，电池提前失效的主要原因之一，经试验证明，通过上述电池的休眠控制，电池的整个使用周期的浮充时间可以减少79％以上，大大延长了电池的使用寿命。

另外，优选地，对于空调的控制而言，考虑到基站主设备和传输设备运行的稳定性(不高于40℃)，电池休眠期间初步将环境温度控制在32℃～35℃，即将基站的环境温度的设定值T1定为32℃，设定值T2定为35℃，这个运行控制设定温度是可以根据实际情况调节设置的，也就是说，在环境温度处于32℃～ 35℃范围内，空调控制保持当时状态不做调节，但是一旦基站内的环境温度低于32℃，且电池处于休眠状态，如果空调当时处于工作状态，则可以下发指令控制空调关闭；当基站内的环境温度高于35℃，若空调当时处于关闭状态，则需要控制空调开启。

本实施例选择的空调控制温度(基站环境温度)不再以24℃～26℃为基准，电池79％以上的浮充时间可将环境温度设置在32℃～35℃或以上。按照实验测试经验值，空调制冷控制每升高1℃，节能7％，通过提高空调制冷控制温度，可以得到显著的节能效果。

本实用新型的控制系统由于电池休眠期间对环境温度不敏感，因此通过联动红外控制器5协同空调2工作，提高基站内环境温控范围，减少空调制冷，降低能耗。

本实用新型的电信基站电池休眠与空调协同控制系统采用电池间歇充电中的休眠技术，再加上智能的电池休眠控制模块和红外控制器控制电信基站内的空调，在维持基站工作温度的基础上大大减少空调的开机时间，达到延长电池寿命的同时减少空调工作时间，大幅节约能源，延长空调的使用寿命。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。