一种基站退役电池智能管理系统技术方案

一种基站退役电池智能管理系统，包括主机板、与在役电池串联的若干退役电池、电源开关，每节在役电池和退役电池均分别并联有旁路，旁路上均安装有单体管理单元，用于对电池进行充放电控制，单体管理单元包括电连接的电池驱动板和电池控制板；在役电池和退役电池的正负极电连接至对应的电池驱动板，所有的电池控制板电连接至主机板。通过单节电池充放电电路旁路管控，实现电池组中单节电池的个性化、定制化、高复杂度的智能化管理，从而达到电池单体性能不变而电池组性能大幅度提高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基站退役电池智能管理系统
本技术涉及退役电池梯次利用
，具体涉及一种基站退役电池智能管理系统。
技术介绍
电池管理系统俗称电池保姆或电池管家，主要是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。退役电池再利用管理系统采用电力电子和微机智能化测控技术,通过对蓄电池组及电池单体充电、放电过程的控制，实现蓄电池组及电池单体的智能化养护和高效充放电管控。在电源平台的智能化管理下，可以最大化地使蓄电池有效储能、抑制铅酸蓄电池硫化，保障常年处于备用状态的电池可以随时进行有效放电的能力。如图1所示，铁塔基站目前使用24节电池（每节电池电压为2V）直接串联为一个电池组，并没有采用单节电池控制，该电池组输出48V电压为铁塔设备供电。由于单节电池存在个体差异，会出现某一节或者几节电池过充或者过放情况，使得电池组容量下降，进而导致输出48V时长缩短，不能满足铁塔停电时备电时长需求。现有的电池管理系统通常对电池分组进行控制，不能实现单节电池的控制，当出现该分组电池内单节电池容量降低时，同样会影响整个电池组的备电时长。目前铁塔基站所采用的电池管理系统不具有主动均衡功能，而是所有的电池均匀地充放电。现有的电池管理系统均衡充电方式是对电池进行过充，避免单节电池欠充，进而实现电池充满，这种方式会带来长期过充电池损坏，欠充电池盐化失效等问题，影响电池组备电时长和寿命。现有的电池管理系统，不论是在役电池管控，还是退役电池再利用，都是将电池分组进行控制，而不能针对每个电池单体更精确独立的控制，因此，容易造成同组中某些电池单体过充或欠充；而且退役电池再利用不充分，管理系统的适用范围也有限。另外，在电池长时间的使用中，往往会产生大量的热量，因此在使用的过程中需要对电池的热量进行实时监测，传统的监测方法是通过人工进行监测，此方法监测不具有实时性，增加了工作人员的监测难度。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本技术提供一种基站退役电池智能管理系统，通过单节电池充放电电路旁路管控，实现电池组中单节电池的个性化、定制化、高复杂度的智能化管理，从而达到电池单体性能不变而电池组性能大幅度提高的特点。本技术采用了以下方案：一种基站退役电池智能管理系统，包括主机板、与在役电池串联的若干退役电池、电源开关，每节所述在役电池和退役电池均分别并联有旁路，旁路上均安装有单体管理单元，用于对电池进行充放电控制，所述单体管理单元包括电连接的电池驱动板和电池控制板；所述在役电池和退役电池的正负极电连接至对应的所述电池驱动板，所有的所述电池控制板电连接至所述主机板。具体地，电池驱动板，用于响应电池控制板输送的控制信号驱动与其连接的在役电池或退役电池进行断开或接入、并采集与其连接的电池的电流电压值；电池控制板，用于接收电池驱动板采集的电流电压值，并根据电流电压值估算电池容量，并将电池容量估算值和电压值反馈于主机板；并用于将主机板输出的控制信号输送于电池驱动板；主机板，用于将电池容量估算值和电压值与预定值进行比较，判断是否生成控制信号，并将生成的控制信号分别输出于对应的电池控制板。进一步地，电池控制板，包括DSP控制器，用于向电池驱动板输出两路互补信号；电池驱动板，包括连接两路互补信号中其中一路的串联MOSFET，以及连接两路互补信号中其中另一路的旁路MOSFET，与电池驱动板连接的在役电池或退役电池连接于串联MOSFET和旁路MOSFET之间。进一步地，电池控制板，还包括，与DSP控制器连接的光耦隔离电路，DSP控制器输出的两路互补信号经过光耦隔离电路后输送于电池驱动板。进一步地，所述在役电池和退役电池均设置有电压检测传感器和电流检测传感器，所述电压检测传感器和电流检测传感器电连接至所述电池驱动板，所述电池驱动板通过电压检测传感器和电流检测传感器采集对应电池的电压和电流。进一步地，所述在役电池和退役电池外壁嵌设有温度传感器，所述温度传感器电连接至所述电池驱动板，所述电池驱动板用于通过温度传感器采集对应电池的温度数值，并反馈于所述电池控制板。进一步地，所述在役电池和退役电池与电源开关之间的电路上安装有保险开关、主控设备，所述主机板安装于所述主控设备内，所述主机板具有远程通讯模块。进一步地，各所述单体管理单元分别安装于控制箱内，所述控制箱嵌设有电动风扇、触摸屏、急停按钮，所述触摸屏和急停按钮连接至所述主机板，所述触摸屏用于设置系统参数和电池参数，以及显示并存储运行信息和操作记录；所述电池控制板接收温度信息并与预设的安全温度值进行对比，根据温度信息启停电动风扇。进一步地，所述主机板和各电池控制板之间采用RS485总线连接，所述主机板包括DSP控制器。本技术具有的有益效果：1、对每节电池增设单体管理单元，通过充放电电路旁路管控，实现电池组中单节电池的个性化、定制化、高复杂度的智能化管理，从而达到电池单体性能不变而电池组性能大幅度提高的特点；通过电池单体独立控制，保护单体电池，避免单体电池充放电过压、欠压，抑制单体劣化电池对整组电池的影响，延长电池组使用寿命，电池组稳定性较高，并可实现退役电池的再次利用。2、通过设置温度传感器，实时感应退役电池的温度值，并将温度信息值发送给电池控制板进行处理，电池控制板将异常温度信息与预存温度数值进行对比，并对电动风扇进行启停操作，避免电池过热损坏。3、本系统可以采用N+X电池串联冗余方式，在一组24节电池的基础上允许最多串联4节电池，即使4节电池失效情况下，仍旧具备两组48节电池的备用能力；也可以采用两组电池（每组24+4）并联冗余方式，允许6节电池失效情况下仍保持原有备用能力，并且全部54节电池允许新旧电池混用，大幅度降低电池使用成本。4、本系统具备电源变换功能，放电过程中即使电池单体异常退出整组运行后，仍可保持输出电压不变，保障用电设备电源正常运行；充电过程中自动调整充电电压、电流而保持其余电池正常充电，因此，当电池组中存在劣化电池或故障电池时，系统可以实现正常充放电功能，保证系统供电不因个别电池异常而失去备用功能。传统动环系统中检测到电池出现异常，需要应急响应，立刻处理更换电池，而在本系统中，由于个别电池异常时对备电影响有限，因此无需立刻处理，可以定期集中处理，极大的降低系统维护成本。5、本系统可以实现电池组自主管理，充分利用退役电池，为在役电池提供必要的支持，该系统可以允许电池组中单体电池特性存在一定的差异，支持新旧电池混用，以及不同型号不同种类的电池混用，一方面提高了在役电池的使用寿命，另一方面合理节约了资源，实现了退役电池再利用，整体降低了基站电池的运维成本。6、本系统具备远程监控功能，所有设备均可以进行远程联网，实现远程集中管理和设备维护，通过远程主控设备，可以使用多种媒介在不同权限下查询、操作任意一台在线设备和全部电池的运行状态和参数，可实现人机交互，基站退役电池无人值守智能管理。...

【技术保护点】
1.一种基站退役电池智能管理系统，其特征在于，包括主机板、与在役电池（1）串联的若干退役电池（10）、电源开关（3），每节所述在役电池（1）和退役电池（10）均分别并联有旁路，旁路上均安装有单体管理单元（7），用于对电池进行充放电控制，所述单体管理单元（7）包括电连接的电池驱动板和电池控制板；/n所述在役电池（1）和退役电池（10）的正负极电连接至对应的所述电池驱动板，所有的所述电池控制板电连接至所述主机板。/n

【技术特征摘要】
1.一种基站退役电池智能管理系统，其特征在于，包括主机板、与在役电池（1）串联的若干退役电池（10）、电源开关（3），每节所述在役电池（1）和退役电池（10）均分别并联有旁路，旁路上均安装有单体管理单元（7），用于对电池进行充放电控制，所述单体管理单元（7）包括电连接的电池驱动板和电池控制板；
所述在役电池（1）和退役电池（10）的正负极电连接至对应的所述电池驱动板，所有的所述电池控制板电连接至所述主机板。


2.根据权利要求1所述的基站退役电池智能管理系统，其特征在于，
电池驱动板，用于响应电池控制板输送的控制信号驱动与其连接的在役电池（1）或退役电池（10）进行断开或接入、并采集与其连接的电池的电流电压值；
电池控制板，用于接收电池驱动板采集的电流电压值，并根据电流电压值估算电池容量，并将电池容量估算值和电压值反馈于主机板；并用于将主机板输出的控制信号输送于电池驱动板；
主机板，用于将电池容量估算值和电压值与预定值进行比较，判断是否生成控制信号，并将生成的控制信号分别输出于对应的电池控制板。


3.根据权利要求2所述的基站退役电池智能管理系统，其特征在于，
电池控制板，包括DSP控制器，用于向电池驱动板输出两路互补信号；
电池驱动板，包括连接两路互补信号中其中一路的串联MOSFET，以及连接两路互补信号中其中另一路的旁路MOSFET，与电池驱动板连接的在役电池（1）或退役电池（10）连接于串联MOSFET和旁路MOSFET之间。


4.根据权利要求3所述的基站退役电池智能管理系统，其特征在于，电池控制板，还包括，与DSP控...

【专利技术属性】
技术研发人员：何延昭，王全武，李任欣，吴昊，魏大忠，王宏，崔星，刘鸿瑾，
申请(专利权)人：北京轩宇空间科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11