一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法。为了克服通讯基站新旧电池混用情况下，不同内阻电池之间环流、偏流、电压差等问题；本发明专利技术采用的控制方法为：开关电源检测市电是否正常，并将检测信息发送给智控盒；智控盒接收到检测信息并根据地方尖峰谷时段设置削峰填谷运行策略，并选择对应模式进行处理；根据选择的模式对负载进行供电，对系统进行充放电处理。优点是系统通过充放电单个通道独立管理，实现不同使用程度、不同容量、不同品牌的电池组共同工作；智控盒在线修改削峰填谷策略，实现毫秒级响应电网调度。实现毫秒级响应电网调度。

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电池
，尤其涉及一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着磷酸铁锂锂电池和退役锂电池在通讯基站的运用，运营商面临着不同状态下新旧电池混用，尤其是面临传统铅酸的混用。当新旧电池的性能不一致时，电池组之间产生环流及偏流，内阻小的电池承担大电流，内阻大的电池承担小电流，结果就造成内阻小的电池容量快速衰减，缩短电池寿命。
[0003]例如，一种在中国专利文献上公开的“一种用于储能系统的调度管理系统”，其公开号CN106203674A，公开日2016
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07，包括一个中央控制层和多个单元储能系统，其中，每一个单元储能系统控制限定区域内的电能充电和/或放电；所述中央控制层实时监控所述每一个单元储能系统的状态，当收到某一个单元储能系统发来的电能需求后，将此需求发布给其他单元储能系统，根据所述其他单元储能系统反馈的响应成本从中择优选取可调配的单元储能系统。该方案在基于通讯基站新旧电池混用的情况下，并不能解决不同内阻电池之间环流、偏流、电压差等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决通讯基站新旧电池混用情况下，不同内阻电池之间环流、偏流、电压差等问题；提供一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术一种铅酸与锂电池混用储能系统包括：开关电源，用于为系统供电；智控盒，用于控制各电池模块以及充放电通道；铅酸电池系统，用于为网络负载供电；锂电池系统，用于为网络负载供电。
[0006]采用本方案是为了实现电路自主切换，在不同时段由不同电源进行供电，当市电处于尖峰电时，系统切断市电输入，电池开始放电，当市电处于谷电时，系统恢复市电输入，电池开始充电。
[0007]作为优选，电源输入接口，用于连接电源获取电力；电压变换电路，用于隔离、变换电压；分路控制电路，用于根据实际负载电流对电池接入口进行配置；管理系统，用于与电源输入接口、电压变换电路、分路控制电路、锂电池系统的BMS实现CAN通讯。
[0008]采用本方案是为了智控盒控制锂电池系统、铅酸电池系统、市电的供电系统的切换，数据传输及指令下发，管理电池的共充放、分步充放。
[0009]作为优选，所述控制方法为：
开关电源检测市电是否正常，并将检测信息发送给智控盒；智控盒接收到检测信息并根据地方尖峰谷时段设置削峰填谷运行策略；根据选择的模式对负载进行供电，对系统进行充放电处理。
[0010]采用本方案是为了通过充放电单个通道独立管理，实现不同使用程度、不同容量、不同品牌的电池组共同工作，解决不同内阻电池之间环流、偏流、电压差等问题。
[0011]作为优选，所述开关电源检测结果分别为：若开关电源检测到市电交流电为0，则智控盒打开铅酸电池系统通道，铅酸系统开启放电；若开关电源检测到市电正常，则智控盒根据地方尖峰谷时段选择削峰模式、填谷模式、搁置模式和不充不放模式中任一一种运行策略；所述智控盒通过电源输入接口与所述开关电源连接。
[0012]作为优选，所述削峰模式运行策略为：当开关电源检测到市电正常并将信息传输给智控盒，智控盒根据时间点判断时间处于削峰模式并打开锂电池系统输出通道开关且锂电池MOS管打开，管理系统通知电压变换电路和分路控制电路将多路的锂电池放电电流汇总后并将输出电压抬高至55V，输出到开关电源；当储能系统的输出电压大于开关电源的输出电压53.5V时，开关电源停止输出，储能系统直接给网络负载供电；当设置的削峰模式时间到点后或智控盒检测到电池电压低截止电压时，智控盒关闭输出通道并通过管理系统下发指令给开关电源，开关电源恢复工作以恒压53.5V供电。
[0013]采用本方案能够实现电路自主切换，当市电处于尖峰电时，系统切断市电输入，电池开始放电。
[0014]作为优选，所述填谷模式运行策略为：当开关电源检测到市电正常并将信息传输给智控盒，智控盒根据时间点判断时间处于填谷模式且锂电池系统的锂电池组未满电，智控盒通过管理系统打开锂电池系统的输入通道，开关电源给负载供电、给储能系统充电；管理系统通知电压变换电路和分路控制电路将开关电源输入电流汇总后分流到每个电池通道，给每个通道的电池进行充电；当电池系统电压低于53.5V时，电压变换电路不做电压变化，分路控制电路只是将电流分流；当电池系统电压高于53.5V时，电压变换电路做电压变化并输入电流分流，将输入电压抬高后输出给电池充电；当开关电源检测到负载突然出现较大电流且超过限流点时，开关电源通知智控盒关闭输入通道，降低开关电源输出。
[0015]采用本方案能够实现电路自主切换，当市电处于谷电时，系统恢复市电输入，电池开始充电。
[0016]作为优选，所述搁置模式运行策略为：当开关电源检测到市电正常并将信息传输给智控盒，智控盒根据时间点判断时间处于搁置模式，智控盒关闭输入/输出通道，储能系统处于静置状态，开关电源只给负载供电。
[0017]作为优选，所述不充不放模式运行策略为：因铅酸电池系统输出/输入处于关闭状态且铅酸电池自身的原因发生亏电，当智控盒检测到铅酸电池电压低于50V时且未处于削峰模式时，智控盒开启铅酸电池输入通道，给铅酸补电。
[0018]本专利技术的有益效果是：1、系统通过充放电单个通道独立管理，实现不同使用程度、不同容量、不同品牌的电池组共同工作；2、智控盒独立设置各个通道的削峰填谷策略、充放电电压、充放电电流系数、充放电顺序、电池过压/欠压/过流/过热等保护参数；
3、能够实现电路自主切换，在不同时段由不同电源进行供电，当市电处于尖峰电时，系统切断市电输入，电池开始放电，当市电处于谷电时，系统恢复市电输入，电池开始充电；4、智控盒在线修改削峰填谷策略，实现毫秒级响应电网调度。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的控制方法流程图。
[0020]图2是本专利技术的系统结构图。
具体实施方式
[0021]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0022]实施例1：本实施例的一种铅酸与锂电池混用储能系统及其控制方法，本系统用于含有铅酸电池的通讯基站系统，本实施例在基站原有的线路上进行改造，如图2所示，新增新旧电池混用储能系统，铅酸接入智控盒的电池接入口2个150A通道口，同时长循环锂电池系统接入电池接入端口。开关电源与智控盒通过RS485进行协议对接，开关电源与智控盒实现信息交互。具体如下：新旧电池混用储能系统由智控盒、锂电池系统、铅酸电池系统组成，其中锂电池系统用于基站直流侧通信设备的削峰，当市电处于尖峰段时，由锂电池系统进行供电，当市电处于谷电时，锂电池系统进行充电。智控盒控制锂电池系统、铅酸电池系统、市电的供电系统的切换，数据传输及指令下发，管理电池的共充放、分步充放。
[0023]在通讯基站运行中的网络负载电流为20~30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸与锂电池混用储能系统，其特征在于，包括：开关电源，用于为系统供电；智控盒，用于控制各电池模块以及充放电通道；铅酸电池系统，用于为网络负载供电；锂电池系统，用于为网络负载供电。2.根据权利要求1所述的一种铅酸与锂电池混用储能系统，其特征在于，所述智控盒包括：电源输入接口，用于连接电源获取电力；电压变换电路，用于隔离、变换电压；分路控制电路，用于根据实际负载电流对电池接入口进行配置；管理系统，用于与电源输入接口、电压变换电路、分路控制电路、锂电池系统的BMS实现CAN通讯。3.根据权利要求1至2任一所述的一种铅酸与锂电池混用储能系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法为：开关电源检测市电是否正常，并将检测信息发送给智控盒；智控盒接收到检测信息并根据地方尖峰谷时段设置削峰填谷运行策略；根据选择的模式对负载进行供电，对系统进行充放电处理。4.根据权利要求3所述的一种铅酸与锂电池混用储能系统的控制方法，其特征在于，所述开关电源检测结果分别为：若开关电源检测到市电交流电为0，则智控盒打开铅酸电池系统通道，铅酸系统开启放电；若开关电源检测到市电正常，则智控盒根据地方尖峰谷时段选择削峰模式、填谷模式、搁置模式和不充不放模式中任一一种运行策略；所述智控盒通过电源输入接口与所述开关电源连接。5.根据权利要求4所述的一种铅酸与锂电池混用储能系统的控制方法，其特征在于，所述削峰模式运行策略为：当开关电源检测到市电正常并将信息传输给智控盒，智控盒根据时间点判断时间处于削峰模式并打开锂电池系统输出通道开关且锂电池MOS管打开，管理系统通知电压变换电路和分路控制电路将多路的锂电池放电电流汇总后并将输出电压抬高至55V，输出到开关电源；当储能系统的输出电压大于开...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡海龙，孙胜前，李鹏，黄相博，
申请(专利权)人：岳阳耀宁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：