一种用于通信电源的温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于通信电源的温度控制方法，步骤1：判定电芯的充放电状态；步骤2：如果电芯处于放电状态，则返回步骤1，如果电芯处于充电状态，进入步骤3；步骤3：检测电芯的当前温度值；步骤4：将电芯的当前温度值tx与目标温度值t0进行比较，对电芯实施加热控制；步骤5：返回步骤1。步骤4中，若tx≥t0，则不启动加热；否则，若tx＜t0，停止充电进程，启动加热，再实时采集电芯的温度值，若温度值达到t0，或者加热时长达到预设的加热时长T后，恢复充电。该用于通信电源的温度控制方法能保证电芯的安全充电，易于实施。

【技术实现步骤摘要】
一种用于通信电源的温度控制方法
本专利技术属于通信电源领域，涉及一种用于通信电源的温度控制方法。
技术介绍
在网络通讯时代，随着通信事业的快速发展，在通信基站电源的系统设计中，备用电源是非常核心的组成部分，许多电池在通信基站中得到广泛应用。随着通信基站部署规模的增加及灵活性，传统的铅酸蓄电池存在放电循环寿命短、怕失水、高温特性差、维护成本高等缺点，不仅如此，铅酸蓄电池含有酸液和铅等重金属严重污染，对人体、自然环境具有长期的破坏性，逐渐难以满足安全可靠、绿色环保的要求，铅酸蓄电池的这些缺点极大的限制了其在通信电源系统中的应用。在最注重安全稳定、节能环保的21世纪，由于锂电池的安全稳定性与铅酸电池相比明显提升；在环保方面，锂电池没有重金属，对环境影响不大。故而，从2010年开始，我国就已经开始在通信基站试用绿色环保的锂电池，其中，电信、移动、联通三家运营商均逐渐开始试用锂电池。比如一些新建的3G、4G基站中，在节能、安全方面的需求促使其开始使用锂电池替代传统铅酸蓄电池。当然，锂电池储能的潜在市场不仅仅是在通信后备电源市场，未来还将在智能电网、微电网、风光互补等领域大施拳脚。根据锂离子电池的正极材料可以将其分为多种电池：主要有钴酸锂电池、锰酸锂电池、镍酸锂电池、三元聚合物锂电池、磷酸铁锂电池等。其中，三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池，表现出安全性、稳定性、循环性及高温性能优异等特点，目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，有望在通信电源系统领域广泛使用。虽然三元锂电池在高温下性能优异，但在低温下却略微逊色，低温-40℃下可以放电，却由于锂离子电池的温度特性导致电池组在低温条件下不能进行实时充电工作的缺陷，容易造成电池损害、性能降低等弊端。如果通信电源系统发生故障，就会使供电质量下降或供电中断，通信系统就不能正常运行，必然引发通信系统的故障，将会造成巨大的经济损失。如“一种电动汽车超低温锂电池组”(申请号201510394648.6)专利中提供了锂离子低温下充电和运行的方法，但其控制系统太过于繁琐，还要在电池模组内安装风扇等装置，加大了电池模组的尺寸，非常不利于集成化、小型化。再如“通信电源柜和控制通信电源柜的温度的方法”(申请号201310445174.4)专利中仅提到了如何利于通风组件传递空气热量，并未解决低温下如何利用该通信电源柜的温度方法进一步提高通信电源的温度，无法有效解决低温下的充电问题。为了解决所述问题，急需人们研发一种低温下可用的通信电源用温度控制系统，使得通信电源使用的锂离子电池组不仅具有充放电管理功能，还具有温度管理功能，以达到通信电源的高可用性的要求。因此，有必要设计一种用于通信电源的温度控制方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种实用的、低温下可用的用于通信电源的温度控制方法，该用于通信电源的温度控制方法可靠性高。专利技术的技术解决方案如下：一种用于通信电源的温度控制方法，包括以下步骤：步骤1：判定电芯的充放电状态；步骤2：如果电芯处于放电状态，则返回步骤1，如果电芯处于充电状态，进入步骤3；步骤3：检测电芯的当前温度值；步骤4：将电芯的当前温度值tx与目标温度值t0进行比较，对电芯实施加热控制；步骤5：返回步骤1。步骤4中，若tx≥t0，则不启动加热；否则，若tx＜t0，停止充电进程，启动加热，再实时采集电芯的温度值，若温度值达到t0，或者加热时长达到预设的加热时长T后，恢复充电。预设目标温度值为-20℃～-10℃。T为5～15分钟，优选10分钟。采用温度控制系统实施温度控制，所述的温度控制系统包括控制电路、温度检测电路和加热执行电路；所述的温度检测电路和加热执行电路均与控制电路相连；所述的温度检测电路用于检测电芯上多个点位的温度值。本方法对应的用于通信电源的温度控制系统，包括控制电路、温度检测电路和加热执行电路；所述的温度检测电路和加热执行电路均与控制电路相连；所述的温度检测电路用于检测电芯上多个点位的温度值。所述的控制电路采用逻辑IC控制器。温度检测电路采用多个温度传感器，一般2-16个。所述的温度传感器为4个。所述的加热执行电路采用柔性PTC加热器。所述的用于通信电源的温度控制系统还包括检测锂离子电池电芯充放电状态的状态检测电路。可以是采用测量电阻实现检测，也可以通过其他状态信号监测，如充电电芯电压未达到饱和值，且充电电路工作时，可以判定为充电状态；充电电路未工作，且存在输出电流时，可以判定电池在放电。设定目标温度值，若当前温度值等于或高于预设目标温度值，加热执行电路不动作；否则，加热执行电路动作。预设目标温度值为-20℃～-10℃。预设目标温度值为-15℃。启动加热，再实时采集电芯的温度值，若温度值达到t0，或者加热时长达到预设的加热时长T后，恢复充电，T为5～15分钟，优选10分钟。所述温度检测电路为温度传感器，用于实时监控锂离子电池电芯多点温度，对锂离子电池电芯的温度进行周期性测量并形成电压信号后输出。所述控制电路为逻辑IC控制器，与温度检测电路连接，用于接收电压信号并根据所电压信号获取锂离子电池电芯的当前温度值，并根据预设目标温度值和当前温度值设定加热时长；加热时长小于或等于温度检测电路的测量周期；所述加热执行电路为柔性PTC加热器，与控制电路连接，用于控制柔性PTC加热器按预设目标温度值和加热时长进行加热以实现对锂离子电池电芯的温度的调节。所述温度控制系统会周期性地对锂离子电池电芯的温度进行检测，并根据检测值对测量周期内的柔性PTC加热器的导通时间进行设定实现对温度调节。所述温度控制系统逻辑IC控制器的控制方案为：逻辑IC控制器通过判断锂离子电池电芯上的电流方向，当电流方向对应放电时，逻辑IC控制器不对它做出相应的加热控制处理。当判断电流方向对应充电时，逻辑IC控制器接收到温度检测电路所输出的电压信号，并根据电压信号判断是否进行加热。逻辑IC控制器通过判断锂离子电池电芯上的电流方向(即判断电池处于充电还是放电状态。具体判断方法为现有成熟技术)，当电流方向对应放电时，逻辑IC控制器不对它做出相应的加热控制处理。当判断电流方向对应充电时，逻辑IC控制器接收到温度检测电路所输出的电压信号，并根据该电压信号获取锂离子电池电芯的当前温度值，若当前温度值高于预设目标温度值-15℃时，逻辑IC控制器不对它做出加热控制处理；若当前温度值低于预设目标温度值-15℃时，逻辑IC控制器控制该充电过程，断开充电路径，停止充电，优先执行加热功能，控制加热执行电路启动柔性PTC加热器，实施对锂离子电池电芯的加热功能，当再次检测到的当前温度值高于-15℃或加热10min以后，逻辑IC控制器通过温度探测器所输出的温度值进行判断，启动锂离子电池充电。所述温度控制系统逻辑IC控制器判断到当前温度值低于预设目标值时，会优先开启加热功能，当所检测温度值达到或高于预设目标值时，再启动电池充电工作。有效的根据锂离子电池电芯的温度变化对输出进行相应的调整，保护了锂离子电池在低温下的受电能力及充电能力。所述加热执行电路为柔性PTC加热器，不仅具有可缠附于被加热物体或是插入圆柱形锂离子电池缝隙间的柔性功能，还具有广泛的工作环境温度范围，可达-40℃到125℃。有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通信电源的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：判定电芯的充放电状态；步骤2：如果电芯处于放电状态，则返回步骤1，如果电芯处于充电状态，进入步骤3；步骤3：检测电芯的当前温度值；步骤4：将电芯的当前温度值tx与目标温度值t0进行比较，对电芯实施加热控制；步骤5：返回步骤1。

【技术特征摘要】
1.一种用于通信电源的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：判定电芯的充放电状态；步骤2：如果电芯处于放电状态，则返回步骤1，如果电芯处于充电状态，进入步骤3；步骤3：检测电芯的当前温度值；步骤4：将电芯的当前温度值tx与目标温度值t0进行比较，对电芯实施加热控制；步骤5：返回步骤1。2.根据权利要求1所述的用于通信电源的温度控制方法，其特征在于，步骤4中，若tx≥t0，则不启动加热；否则，若tx＜t0，停止充电进程，启动加热，再实时采集电芯的温度值，若温度值达到t0，或者加热时长达到预设的加热时长T后，恢复充电。3.根据权利要求2所述的用于通信电源的温度控制方法，其特征在于，预设目标温度值为-20℃～-10℃。4.根据权利要求2所述的用于通信电源的温度控制方法，其特征在于，T为5～15分钟。5.根据权利要求1-4任一项所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎朝晖，石雪倩，胡林，方瑛，史银春，马小彪，李霖，何亚玲，李建颖，郑小平，徐振轩，
申请(专利权)人：湖南威威胜新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43