一种适用于通信基站的电池管理系统的制作方法

文档序号:33518555发布日期:2023-03-22 06:16阅读:68来源:国知局
一种适用于通信基站的电池管理系统的制作方法

1.本发明涉及电力系统技术领域,具体涉及一种适用于通信基站的电池管理系统。


背景技术:

2.通信基站为了保障不间断地为用户提供服务,需要确保各种用电设备(负载)不间断地运行,为此,基站通常需要设置多个可充电各个电池组,作为备用电源以应对可能的停电情况。在交流电源(市电)正常供电的情况下,可以为这些各个电池组进行充电,当停电时需要迅速切换为电池,为负载进行供电。
3.在现实情况中,通信基站所使用的多个各个电池组通常是不同的,主要不同点在于电池类型不同、标称电压不同、新旧程度不同,比如:各个电池组的额定容量不同、有铅酸电池和锂电池、同时存在新各个电池组和已使用一定年限的各个电池组等等。如果按照常规方式统一使用这些各个电池组,对这些各个电池组进行供电或者统一进行充电,比如:充电时,以统一的充电电流同时对各个电池组充电,或者依次对各个电池组充电;需要各个电池组处于供电状态时,让各个电池组依次放电等等,忽略各个电池组整体及其中单节电池的实际状态,存在电池过充或者放电不充分,进而损伤各个电池组,导致使用寿命缩短,增加通信基站运营成本的风险。


技术实现要素:

4.基于此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中电池过充或者放电不充分,进而损伤各个电池组,导致使用寿命缩短,增加通信基站运营成本的缺陷。
5.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:第一方面本发明实施例提供一种适用于通信基站的电池管理系统,应用于铅酸电池管理系统,包括:电池管理模块,通信模块,主控模块,dcdc双向模块,数据采集模块,其中dcdc双向模块、数据采集模块具有多个,每个dcdc双向模块与一个数据采集模块相连;主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接,dcdc双向模块连接母排和用于通信基站备电的铅酸电池组;主控模块,用于根据采集的数据确定充电参数和放电参数,并根据所述充电参数向dcdc双向模块发送充电指令,以及根据所述放电参数向dcdc双向模块发送放电指令,其中,所述充电参数包括:充电限流值i
l
、均充电压ue、浮充电压uf、均充时间限制te、均转浮电流i
e-f
、均转浮时间限制t
e-f
、浮转均电流i
f-e
、浮转均时间限制t
f-e
;所述放电参数包括:开关电源电流i0、放电启动电流i
f-s
、电池组的核容soc、负载电流i
l
;dcdc双向模块,用于执行所述充电指令,从而利用母排连接的开关电源对相连的电池组进行充电,以及执行所述放电指令,从而利用相连的电池组对母排连接的通信基站负载进行供电;数据采集模块,用于采集各个电池组的电压数据。
6.可选地,所述数据采集模块用于采集电池组的整体电压ub及电池单体电压u
bn
;所
述主控模块根据所述整体电压ub和所述电池单体电压u
bn
确定所述充电限流值i
l
,其中当所述整体电压ub小于第一预设整体电压、所述电池单体电压u
bn
小于预设单体电压时,所述充电限流值i
l
为预设均充限流值ie*预设系数,当所述整体电压ub大于第二预设整体电压时,所述充电限流值i
l
为预设均充限流值ie。
7.可选地,所述主控模块用于执行如下操作控制所述dcdc双向模块的充电过程:向所述dcdc双向模块发送均充指令,使其处于恒压限流状态,并启动均充计时;监测所述整体电压ub是否达到所述均充电压ue且充电电流ic是否小于均转浮电流i
e-f
;当所述整体电压ub达到所述均充电压ue且充电电流ic小于均转浮电流i
e-f
时,启动均转浮时间计时;判断均充计时时间te是否达到所述均充时间限制te,或者均转浮时间t
e-f
是否达到均转浮时间限制t
e-f
;当均充计时时间te达到所述均充时间限制te,或者均转浮时间t
e-f
达到均转浮时间限制t
e-f
时,向所述dcdc双向模块发送浮充指令;监测浮充过程中的充电电流ic是否达到所述浮转均电流i
f-e
;当充电电流ic达到所述浮转均电流i
f-e
时,启动浮转均计时,在浮转均计时t
f-e
达到所述浮转均时间限制t
f-e
时,向所述dcdc双向模块发送均充指令。
8.可选地,所述主控模块在dcdc双向模块执行充电动作的过程中,根据所述电池单体电压u
bn
调整所述均充电压ue和浮充电压uf;所述主控模块监测所述电池单体电压u
bn
是否达到单体电压限值u
bmax
;当所述电池单体电压u
bn
达到单体电压限值u
bmax
时,经第一延时时间后降低所述均充电压ue和/或浮充电压uf;当所述电池单体电压u
bn
回落至单体电压限值u
bmax
以下时,经第二延时时间后升高所述均充电压ue和/或浮充电压uf,其中所述第二延时时间大于所述第一延时时间。
9.可选地,所述主控模块在dcdc双向模块执行充电动作的过程中,根据充电电流ic、母排电压u0和开关电源电流i0确定所述充电限流值i
l

10.可选地,所述主控模块从启动充电开始逐步提升充电电流ic;确定开关电源电流i0不变、且母排电压u0降低为预设值时的充电电流ic,并由此计算充电限流值i
l

11.可选地,还包括:开关电源,其中,主控子电路通过霍尔传感器采集开关电源的总输出电流,当电池组发生放电,电源恢复供电后,当满足第一预设条件时,主控子电路通过can总线向对应dcdc双向模块发送恒压限流充电指令。
12.可选地,在自动运行模式下,当开关电源电流i0小于放电启动电流i
f-s
时,所述电池管理系统判断交流断电,主控模块通过can总线向对应dcdc双向模块发送放电指令,dcdc双向模块转换至放电状态。
13.可选地,所述dcdc双向模块,包括:dcdc双向控制电路,其中,所述dcdc双向控制电路,包括:第一控制子电路(t1)、第二控制子电路(t2)、电池、负载(rl),第一控制子电路(t1)的第一端分别与电池正极和负载(rl)的一端连接,第一控制子电路(t1)的第二端分别与电池的负极和第二控制子电路(t2)的第一端连接,第一控制子电路(t1)的第三端分别与负载(rl)的另一端和第二控制子电路(t2)的第二端连接。
14.可选地,第一控制子电路(t1)用于升压恒压放电模式和/或恒流放电模式,所述第一控制子电路(t1)包括:第一电容(c1)、第二电容(c2),电感(l1)、第一mos管(q11)、第二mos管(q12)、第三mos管(q13)和第四mos管(q14),其中,电感(l1)一端分别连接第一mos管(q11)源级和第二mos管(q12)的漏级,电感(l1)另一端分别连接第三mos管(q13)源级和第四mos管(q14)的漏级;第一mos管(q11)的漏级分别与电池的正极、第一电容(c1)的一端、第三mos管(q13)的漏级、第二电容(c2)的一端、负载(rl)的一端连接;第二mos管(q12)的源级分别与第一电容(c1)的另一端、电池的负极、第二控制子电路(t2)的第一端连接,并接地;第四mos管(q14)的源级分别与第二电容(c2)的另一端、负载(rl)的另一端、第二控制子电路(t2)的第二端连接,并接地。
15.可选地,第二控制子电路(t2),包括:第五mos管(q21)、第六mos管(q22)、二极管(d1)、开关控制子电路(t3),其中,开关控制子电路(t3)的第一端分别与二极管(d1)的阴极、第五mos管(q21)的漏级、电池的负极连接;开关控制子电路(t3)的第二端分别与第六mos管(q22)的漏级、负载(rl)的另一端连接;二极管(d1)的阳极分别与第五mos管(q21)的源级、第六mos管(q22)的源级连接;第二控制子电路(t2)工作时,第六mos管(q22)导通,当第一控制子电路(t1)达到预设目标限流值时,第五mos管(q21)导通,开关控制子电路(t3)导通,第五mos管(q21)、第六mos管(q22)关闭。
16.可选地,开关控制子电路(t3),包括:开关(k1)、线圈,其中,二极管(d1)的阴极通过开关与第六mos管(q22)的漏级连接。
17.可选地,当第一控制子电路(t1)故障时,电流通过第二控制子电路(t2)放电。
18.可选地,主控模块根据各组电池的核容数据、实际负载,动态调节各个电池的输出电流,通过输出电流实现放电。
19.可选地,根据核容结果确定各个电池的健康度。
20.可选地,当交流断电后,开关电源电流i0输出的电流逐渐降低,电流小于第一预设电流时,触发第六mos管(q22)导通,母排侧负载由电池通过正极排、第六mos管(q22)、二极管(d1)和第五mos管(q21)及二极管(d1)形成放电回路,保证负载供电不闪断。
21.可选地,所述主控模块用于执行如下操作控制所述dcdc双向模块的放电过程:主控模块根据各个电池组的soc、负载电流为i
l
,动态调节每个电池组的输出电流,满足放电需求,其中,电池放电过程中,主控模块动态计算各个电池组的剩余容量,第i个电池组的放电电流为i
l
*[soci/(soc1+soc2+...socn)],其中soc1..socn为各个电池组的核容结果,soci是指第i个电池组的核容结果。
[0022]
可选地,当电池组电压大于预设电池组电压时,当soc1值大于第一预设数值时,第一电池组的第一控制子电路(t1)工作于恒流放电模式,第一电池组的第二控制子电路(t2)不工作;第二电池组模块的第一控制子电路(t1)不工作,第二电池组的第二控制子电路(t2)工作;当soc1小于第一预设数值时,第二电池组的第一控制子电路(t1)工作于恒流放
电模式,第二电池组的第二控制子电路(t2)不工作;第一电池组的第一控制子电路(t1)不工作,第一电池组的第二控制子电路(t2)工作,两个电池组交替工作。
[0023]
可选地,当任一电池组电压小于等于预设电压时,两个电池组模块第二控制子电路(t2)均不工作,第一电池组的第一控制子电路(t1)工作于升压恒压模式,第二电池组的第二控制子电路(t2)工作于恒流模式。
[0024]
本发明技术方案,具有如下优点:1.本发明提供的适用于通信基站的电池管理系统,dcdc双向模块、数据采集模块具有多个,每个dcdc双向模块与一个数据采集模块相连;主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接,dcdc双向模块连接母排和铅酸电池组。主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接。通过对电池组“一对一”的数据采集,对各个电池组进行适量的充电、放电,减小对各个电池的损伤,延迟电池的使用寿命,从而减小通信基站的运营成本。
[0025]
2.因第二控制子电路的存在,当第一控制子电路故障时,电流通过第二控制子电路放电,通过此方式,有效保证交流停电时基站设备备电的稳定性。
附图说明
[0026]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]
图1为本发明实施例提供的适用于通信基站的电池管理系统的一个具体示例的组成图;图2为本发明实施例提供的dcdc双向控制电路的另一个具体示例的电路图;图3为本发明实施例提供的用于铅酸电池组备电的在线核容方法的一个具体示例的流程图。
具体实施方式
[0028]
下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029]
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0030]
实施例1本发明实施例提供一种适用于通信基站的电池管理系统,用于延长通信基站各个电池组的寿命。
[0031]
如图1所示,通信基站的电池管理系统,包括:电池管理模块,通信模块,主控模块,dcdc双向模块,数据采集模块。
[0032]
dcdc双向模块、数据采集模块具有多个,每个dcdc双向模块与一个数据采集模块
相连。主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接,dcdc双向模块连接母排和用于通信基站备电的铅酸电池组。主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接。通过对电池组“一对一”的数据采集,对各个电池组进行适量的充电、放电,减小对各个电池的损伤,延迟电池的使用寿命,从而减小通信基站的运营成本。
[0033]
在本发明实施例中,电池管理模块通过通信模块对通信基站的各个电池组进行管理。管理包括:充电、放电、在线对各个电池组进行测试、交流停电管理、个性化管理,仅以此举例,不以此为限,在实际应用中根据实际需求进行相应的管理。例如:将采集的数据或者分析的数据,实时上传至电池管理模块,实现对数据的存储和查询;实现遥信、遥测、遥控、遥调,可对遥测数据进行分类存储,便于实时查询及后续的数据分析。
[0034]
个性化管理包括:同时提供一套用户接口,用户可以通过网页方式访问实时测试数据、历史测试数据等内容,并根据不同用户权限呈现不同的内容。根据用户需求制定相应的管理模式,使用灵活便捷。
[0035]
在本发明实施例中,通信模块,用于电池管理模块与主控模块之间的数据传输。例如,选用4g物联网模块作为电池管理模块与主控模块之间数据通信的纽带,为电池管理模块与主控模块之间的数据交互提供路经。仅以此举例,不以此为限,在实际应用中根据实际需求选择相应的通信网络。
[0036]
在本发明实施例中,主控模块用于根据采集的数据确定充电参数和放电参数,并根据所述充电参数向dcdc双向模块发送充电指令,以及根据放电参数向dcdc双向模块发送放电指令。
[0037]
充电参数包括:充电限流值i
l
、均充电压ue、浮充电压uf、均充时间限制te、均转浮电流i
e-f
、均转浮时间限制t
e-f
、浮转均电流i
f-e
、浮转均时间限制t
f-e
,均充周期:定时给铅酸电池均充,以补充铅酸电池自放电所致的电量损失。放电参数包括:开关电源电流i0、放电启动电流i
f-s
、电池组的核容soc、负载电流i
l

[0038]
在本发明实施例中,dcdc双向模块用于执行充电指令,从而利用母排连接的开关电源对相连的电池组进行充电,以及执行所述放电指令,从而利用相连的电池组对母排连接的负载进行供电。例如:dcdc双向模块可以采用st公司32位混合域处理器stm32g474,按照主控模块下发的目标充放电电压与充放电电流完成各个电池的充放电控制。
[0039]
在本发明实施例中,每个数据采集模块都对应于各个电池组,用于采集各个电池组的电压数据,为主控模块的冲电、放电、核容提供数据。
[0040]
在本发明实施例中,数据采集模块用于采集电池组的整体电压ub及电池单体电压u
bn
。主控模块根据整体电压ub和电池单体电压u
bn
确定充电限流值i
l
。当整体电压ub小于第一预设整体电压、所述电池单体电压u
bn
小于预设单体电压时,充电限流值i
l
为预设均充限流值ie*预设系数,当整体电压ub大于第二预设整体电压时,充电限流值i
l
为预设均充限流值ie。
[0041]
在本发明实施例中,主控模块用于执行如下操作控制所述dcdc双向模块的充电过程:向dcdc双向模块发送均充指令,使其处于恒压限流状态,并启动均充计时。监测整体电压ub是否达到均充电压ue且充电电流ic是否小于均转浮电流i
e-f
。当整体电压ub达到均充电压ue且充电电流ic小于均转浮电流i
e-f
时,启动均转浮时间计时。判断均充计时时间te是否达到所述均充时间限制te,或者均转浮时间t
e-f
是否达到均转浮时间限制t
e-f
。当均充计时
时间te达到均充时间限制te,或者均转浮时间t
e-f
达到均转浮时间限制t
e-f
时,向dcdc双向模块发送浮充指令。监测浮充过程中的充电电流ic是否达到所述浮转均电流i
f-e
。当充电电流ic达到所述浮转均电流i
f-e
时,启动浮转均计时,在浮转均计时t
f-e
达到所述浮转均时间限制t
f-e
时,向dcdc双向模块发送均充指令。
[0042]
在本发明实施例中,主控模块在dcdc双向模块执行充电动作的过程中,根据电池单体电压u
bn
调整所述均充电压ue和浮充电压uf。主控模块监测电池单体电压u
bn
是否达到单体电压限值u
bmax
。当电池单体电压u
bn
达到单体电压限值u
bmax
时,经第一延时时间后降低所述均充电压ue和/或浮充电压uf。当电池单体电压u
bn
回落至单体电压限值u
bmax
以下时,经第二延时时间后升高所述均充电压ue和/或浮充电压uf,其中所述第二延时时间大于所述第一延时时间。
[0043]
在本发明实施例中,主控模块在dcdc双向模块执行充电动作的过程中,根据充电电流ic、母排电压u0和开关电源电流i0确定充电限流值i
l

[0044]
在本发明实施例中,主控模块从启动充电开始逐步提升充电电流ic。确定开关电源电流i0不变、且母排电压u0降低为预设值时的充电电流ic,并由此计算充电限流值i
l

[0045]
在本发明实施例中,通信基站的电池管理系统还包括:开关电源,其中,主控子电路通过霍尔传感器采集开关电源的总输出电流,当电池组发生放电,电源恢复供电后,当满足第一预设条件时,主控子电路通过can总线向对应dcdc双向模块发送恒压限流充电指令。仅以此举例不以此为限,在实际应用中根据实际需求设置相应的预设电压数值、第一预设条件,例如,当开关电源总输出电流大于5a且母排电压大于51v,主控子电路通过can总线向对应dcdc双向模块发送恒压限流充电指令。预设电压数值为55v,在实际应用中,根据实际需求进行设置,在此不作限制。
[0046]
在本发明实施例中,在自动运行模式下,当开关电源电流i0小于放电启动电流i
f-s
时,电池管理系统判断交流断电,主控模块通过can总线向对应dcdc双向模块发送放电指令,dcdc双向模块转换至放电状态。
[0047]
在本发明实施例中,如图2所示,dcdc双向模块包括:dcdc双向控制电路,其中,dcdc双向控制电路,包括:第一控制子电路t1、第二控制子电路t2、电池、负载rl。
[0048]
第一控制子电路t1的第一端分别与电池正极和负载rl的一端连接,第一控制子电路t1的第二端分别与电池的负极和第二控制子电路t2的第一端连接,第一控制子电路t1的第三端分别与负载rl的另一端和第二控制子电路t2的第二端连接。
[0049]
在本发明实施例中,第一控制子电路t1用于升压恒压放电模式和/或恒流放电模式,所述第一控制子电路t1包括:第一电容c1、第二电容c2,电感l1、第一mos管q11、第二mos管q12、第三mos管q13和第四mos管q14。
[0050]
电感l1一端分别连接第一mos管q11源级和第二mos管q12的漏级,电感l1另一端分别连接第三mos管q13源级和第四mos管q14的漏级。
[0051]
第一mos管q11的漏级分别与电池的正极、第一电容c1的一端、第三mos管q13的漏级、第二电容c2的一端、负载rl的一端连接。第二mos管q12的源级分别与第一电容c1的另一端、电池的负极、第二控制子电路t2的第一端连接,并接地。第四mos管q14的源级分别与第二电容c2的另一端、负载rl的另一端、第二控制子电路t2的第二端连接,并接地。
[0052]
在本发明实施例中,第二控制子电路t2,包括:第五mos管q21、第六mos管q22、二极
管d1、开关控制子电路t3。
[0053]
开关控制子电路t3的第一端分别与二极管d1的阴极、第五mos管q21的漏级、电池的负极连接。开关控制子电路t3的第二端分别与第六mos管q22的漏级、负载rl的另一端连接。二极管d1的阳极分别与第五mos管q21的源级、第六mos管q22的源级连接。
[0054]
第二控制子电路t2工作时,第六mos管q22导通,当第一控制子电路t1达到预设目标限流值时,第五mos管q21导通,开关控制子电路t3导通,第五mos管q21、第六mos管q22关闭。
[0055]
在本发明实施例中,开关控制子电路t3,包括:开关k1、线圈,其中,二极管d1的阴极通过开关与第六mos管q22的漏级连接。
[0056]
在本发明实施例中,主控模块根据各组电池的核容数据、实际负载,动态调节各个电池的输出电流,通过输出电流实现放电。根据核容判断各个电池的健康度。核容操作是周期性地执行,不可太频繁,否则影响电池寿命。放电的操作可能会距上一次核容很长时间,所以如果直接使用上次核容结果,可能是不准确的,因为电池长时间搁置不用也会自放电,soc会有变化。
[0057]
在本发明实施例中,soc可以采用经验值进行矫正。例如,上次核容结果为soc1,每经过一个月,可以认为soc1*95%,即认为电池电量衰减了5%,到放电时,根据上一次核容结果和距当前的时间,得到这里的soc值。
[0058]
在本发明实施例中,soc还可以通过铅酸电池组备电的在线核容方法获得,铅酸电池组通过dcdc双向模块连接母排,用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电,母排连接的开关电源可通过dcdc双向模块对铅酸电池组充电。
[0059]
在本发明实施例中,在线核容方法在开关电源直接对负载供电的状态下执行,如图3所示,包括如下步骤:步骤s1:基于核容充电参数对铅酸电池组进行第一次充电。
[0060]
在本发明实施例中,核容充电参数包括:充电电压、均转浮电流阈值和延时时间,仅以此举例,不以此为限,在实际应用中根据实际情况选取相应的核容充电参数。
[0061]
步骤s2:在所述第一次充电完成后,基于核容放电参数控制铅酸电池组进行第一次放电,并监测铅酸电池组中各个电池单体在所述第一次放电过程中的电压数据。
[0062]
在本发明实施例中,核容放电参数包括:终止电压、初始放电电压、目标放电电压,仅以此举例,不以此为限,在实际应用中根据实际情况选取相应的核容放电参数。
[0063]
步骤s3:根据第一次放电过程中的电压数据确定故障电池单体。
[0064]
步骤s4:根据第一次放电的放电容量和额定容量计算铅酸电池组的荷电状态数据。
[0065]
在本发明实施例中,荷电状态数据作为铅酸电池组的核容结果,用于在需要铅酸电池组对负载进行供电时计算其放电电流。
[0066]
步骤s5:在第一次放电完成后,根据所述核容充电参数对铅酸电池组进行第二次充电。
[0067]
需要说明的是,上述步骤s1-s5所述确定故障电池单体只是对其进行标记、记录,比如记录单体编号,让用户清楚地知道铅酸电池组中存在哪些故障单体,而这些故障单体仍参与充放电,此后用户可以直接选择跳接这些故障单体,不再执行后续步骤,即可实现延
长电池组备电时长的目的。
[0068]
在优选实施例中,上述初始放电电压为母排侧电压,目标放电电压为放电限流值对应的电压值,放电限流值小于母排侧系统负荷电流。
[0069]
所述确定故障电池单体的操作具体包括:确定铅酸电池组的实际容量。当在铅酸电池组放出所述实际容量的设定比例之前,监测到电池单体的电压数据低于预设单体下限电压时,将电池单体确定为故障电池单体。
[0070]
在优选实施例中,在步骤s5之后还可以进行二次核容和跳接操作,但在重复执行前,需要根据电池组中当前剩余的电池数量调整充电参数和放电参数。具体包括如下步骤:s6:根据铅酸电池组中正常电池单体的数量调整核容充电参数和核容放电参数。此步骤中的正常电池单体的数量是指电池组中电池单体总数量减去上述步骤s3中确定的故障电池单体的数量。
[0071]
s7:基于调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第三次充电。
[0072]
s8:在第三次充电完成后,基于调整后的核容放电参数控制铅酸电池组进行第二次放电,并监测铅酸电池组中各个电池单体在第二次放电过程中的电压数据。
[0073]
s9:根据第二次放电过程中的电压数据确定故障电池单体。
[0074]
s10:在第二次放电完成后,根据调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第四次充电。
[0075]
s11:通过跳接执行单元将故障电池单体跳接。
[0076]
为了便于描述,将所述步骤s1-s5称为第一次核容、s6-s11称为第二次核容。根据本实施例可知第一次核容所使用的充电和放电参数是预设的,一般是额定值,也就是电池组不存在死电池的情况下所适用的参数;或者是上一次执行核容后所确定的参数值。然而在当前执行核容时,电池组相比于初始或之前核容后,可能出现更多的死电池,所以第一次核容所使用的参数并不适合电池组当前的状态,进而导致标记出的死电池不一定完全准确。
[0077]
鉴于此,本实施例在第一次核容之后紧接着执行第二次核容,第二次核容的充放参数是根据第一次核容初步确定死电池的情况计算得到的,与电池组的实际状态相匹配,所以可能进一步标记出更多死电池,即对第一次核容的死电池标记结果进行了修正,之后即可执行跳接的动作,准确地将死电池单体隔离出电池组,进一步提高电池组的备电量和备电时长。
[0078]
在本发明实施例中,第一次充电、第二次充电、第三次充电和第四次充电,充电过程包括:以充电电压依次对铅酸电池组进行涓充充电、均充充电和浮充充电。在浮充充电的过程中,监测浮充电流是否低于所述均转浮电流阈值。当浮充电流低于均转浮电流阈值时,经延时时间后判定充电阶段结束。转浮电流阈值、延时时间在此不作限制,根据具体的情况选取相应的数值。
[0079]
在本发明实施例中,根据铅酸电池组中剩余的电池单体数量调整核容充电参数和核容放电参数,包括:根据铅酸电池组中剩余的电池单体数量和预设单体标称电压计算所述充电电压。根据铅酸电池组中剩余的电池单体数量和预设单体下限电压计算终止电压。
[0080]
在本发明实施例中,当交流断电后,开关电源电流i0输出的电流逐渐降低,电流小于第一预设电流时,触发第六mos管q22导通,母排侧负载由电池通过正极排、第六mos管
q22、二极管d1和第五mos管q21及二极管d1形成放电回路,通过此电路快速响应,保证负载供电稳定不闪断。
[0081]
在本发明实施例中,主控模块用于执行如下操作控制所述dcdc双向模块的放电过程:主控模块根据各个电池组的soc、负载电流为i
l
,动态调节每个电池组的输出电流,满足放电需求。
[0082]
电池放电过程中,主控模块动态计算各个电池组的剩余容量,第一电池组放电电流=i
l
*[soc1/(soc1+soc2+...socn)],第二电池组放电电流=i
l
*[soc2/(soc1+soc2+...socn)],其中,第一电池组核容为soc1,第二电池组核容为soc2。
[0083]
在本发明实施例中,当电池组电压大于预设电池组电压时,当soc1值大于第一预设数值时,第一电池组的第一控制子电路t1工作于恒流放电模式,第一电池组的第二控制子电路t2不工作;第二电池组模块的第一控制子电路t1不工作,第二电池组的第二控制子电路t2工作;当soc1小于第一预设数值时,第二电池组的第一控制子电路t1工作于恒流放电模式,第二电池组的第二控制子电路t2不工作;第一电池组的第一控制子电路t1不工作,第一电池组的第二控制子电路t2工作,两个电池组交替工作可有效提交电池组的使用寿命。
[0084]
在本发明实施例中,当任一电池组电压小于等于预设电压时,两个电池组模块第二控制子电路t2均不工作,第一电池组的第一控制子电路t1工作于升压恒压模式,第二电池组的第二控制子电路t2工作于恒流模式。
[0085]
在本发明实施例中,适用于通信基站的电池管理系统,还包括开关电源。主控子电路通过霍尔传感器采集开关电源的总输出电流。通过综合分析开关电源电流、dcdc双向模块的状态、电池单体电压温度等参数对电池进行精细化管理。
[0086]
在一具体实施例中,电池在整个充电过程中,当采集模块采集到的单体电压超过单体电压限值,电池充电电压按当前设置值延时降压处理,延时约1分钟后将充电电压给定值降1v处理(最多可降10次即10v),单体过压消除后,延时约10分钟依次升1v逐步恢复原给定值。此操作可有效防止充电限流值设置过大,或者部分单体衰减严重时,过大的充电电流对电池造成损伤,以确保电池安全。在充电过程对电池进行精细化充电管理。
[0087]
在一具体实施例中,充电过程中,因dcdc双向模块可升压充电,当开关电源容量不足时,主控模块通过检测到母排电压和开关电源电流的变化来完成充电限流调整。例如:电池充电过程中,充电限流值为斜坡给定,当开关电源容量足够时,充电电流限制最终会达到设定的目标限流值 ;在充电电流爬升阶段,当检测到的开关电源电流不变,而母排电压降为54.5v时,记录此时充电电流值为i1,此值-8a为当前系统的最大充电电流值。通过充电爬坡寻优的方式进行充电管理,可有效杜绝因开关容量不足而导致的基站情况发生。
[0088]
在本发明实施例中,因t2子电路的存在,当t1子电路故障时,电流通过t2子电路放电,通过此方式,有效保证交流停电时基站设备备电的稳定性。
[0089]
本发明实施例提供的适用于通信基站的电池管理系统,包括:电池管理模块,通信模块,主控模块,dcdc双向模块,数据采集模块。dcdc双向模块、数据采集模块具有多个,每个dcdc双向模块与一个数据采集模块相连;主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接,dcdc双向模块连接母排和铅酸电池组。主控模块分别与各个数据采集模块及各个dcdc双向模块连接。通过对电池组“一对一”的数据采集,对各个电池组进行适量的
充电、放电,减小对各个电池的损伤,延迟电池的使用寿命,从而减小通信基站的运营成本。
[0090]
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1