基站多电池组协同放电系统技术方案

本实用新型专利技术属于基站电池组技术领域，具体公开了一种基站多电池组协同放电系统，电池组包括原电池组和新电池组；原电池组与直流母线连接，监控单元的控制信号输出端与原配置的开关电源的整流模块连接，原电池组配置有第一电压传感器；新电池组配置有双向

【技术实现步骤摘要】
基站多电池组协同放电系统


[0001]本技术属于基站电池组
，涉及一种基站多电池组协同放电系统
。

技术介绍

[0002]公众通信网移动基站在长期运营过程中，随着电池容量的衰减，需要每隔一定时间补充配置备电电池组，以满足基站通信设备在交流停电后的备电时长，或者随着基站负载设备的扩容，也需要补充配置备电电池组
。
早期铁塔公司和通信运营商在通信基站采用了大量的铅酸电池，后期扩容过程中，根据需扩容的容量要求，可能继续使用铅酸电池，也可能采用磷酸铁锂电池扩容，但需要借助电池合路器，实现新旧电池的组合使用，包括新旧铅酸电池的组合，或者铅酸电池与磷酸铁锂电池的组合
。
[0003]为了控制成本，基站蓄电池在扩容过程中，可能仅对新扩容的多组铅酸电池或锂电池配置合路器，如图1所示
。
新增的铅酸电池组或锂电池组通过合路器模块实现充电电压与限流管理，原有的铅酸电池组保持不变直接接入开关电源直流母线，利用开关电源的监控单元实现充电电压与限流管理
。
当基站停电
、
电池放电时，电池合路器通常采用类似智能锂电的放电管理策略：合路器模块后端新增的铅酸电池组或锂电池组优先放电，以合路器模块的最大放电电流
、
或基站负载电流两者之间的较小值恒流放电，直至合路器后端新增电池组放电至低压保护后，如直流母线上直连的电池组还可继续放电，则母线电池组再继续对基站负载独立放电，直至放电保护
。
[0004]但该策略会导致放电过程中合路器后端电池组
、
直流母线端直连电池组先后出现大电流独立带载放电
。
在任一端或两端均采用铅酸电池的情况下，由于铅酸电池放电电流越大
、
实际有效放电容量越小，放电电流越小，实际有效放电容量越大的电化学特性，因此，基站停电后电池合路器采用其后端电池组优先放电的控制逻辑，无法实现基站铅酸电池组的最大放电容量
、
最长备电时间；在任一端或两端均采用铁锂电池的情况下，由于铁锂电池组在大电流放电条件下内部温升更高
、
更容易增加热失控的风险造成基站的安全隐患
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基站多电池组协同放电系统，以解决现有电池组在大电流放电条件下内部温升高
、
容易增加热失控的风险造成基站的安全隐患的问题
。
[0006]为了达到上述目的，本技术的基础方案为：一种基站多电池组协同放电系统，所述电池组包括原电池组和新电池组；
[0007]所述原电池组直接与直流母线连接，监控单元的控制信号输出端与原配置的开关电源的整流模块连接，原电池组配置有第一电压传感器；
[0008]所述新电池组配置有双向
DC/DC
模块和第二电压传感器，所述新电池组通过双向
DC/DC
模块与直流母线连接；
[0009]所述监控单元的输入端与第一电压传感器的输出端和第二电压传感器的输出端分别连接，监控单元通过整流模块控制原电池组的放电；
[0010]第一电压传感器的输出端和第二电压传感器的输出端分别与双向
DC/DC
模块的对应输入端连接，双向
DC/DC
模块控制新电池组的放电
。
[0011]本基础方案的工作原理和有益效果在于：利用第一电压传感器和第二电压传感器，分别采集基站直流母线的电压变化趋势，即直流母线端的原电池组的放电电压，以及双向
DC/DC
模块后端的新电池组的电压变化趋势
。
通过监控单元和双向
DC/DC
模块对比第一电压传感器和第二电压传感器采集的电压数值大小，从而动态调节原电池组和新电池组的电流，实现放电过程中双向
DC/DC
模块后端的新电池组和母线直连的原电池组放电电压趋同并相等，并最终同时下降至电池放电的低压保护阈值
。
这样避免了电池组大电流放电，不存在控制电池组内部温升
、
增加热失控的风险，保障了基站的安全
。
[0012]进一步，还包括负载电流传感器，所述负载电流传感器安装在直流母线的负载端，用于采集基站的负载电流并传输至双向
DC/DC
模块
。
[0013]配置负载电流传感器，实时检测基站负载总电流，并告知双向
DC/DC
模块，以便后续双向
DC/DC
模块控制电池放电电流
。
[0014]进一步，还包括交流供电采集模块，所述交流供电采集模块的输入端与基站的市电输入端连接，用于检测外市电信号并传输至双向
DC/DC
模块，所述双向
DC/DC
模块的控制信号输出端分别与新电池组和原电池组的放电控制端连接
。
[0015]检测市电信息，判断是否交流停电，以便控制原电池组和新电池组放电
。
[0016]进一步，还包括电池组容量检测机构，所述电池组容量检测机构分别采集新增电池组和直连电池组的容量并输入双向
DC/DC
模块
。
[0017]根据新电池组和原电池组的容量，双向
DC/DC
模块可以此分配各自的初始放电电压，避免一个电池组独立带载大电流放电
。
[0018]进一步，所述监控单元包括第一比较器和第一
PWM
控制器，所述第一比较器的输入端分别与第一电压传感器和第二电压传感器的输出端连接，第一比较器的输出端通过第一
PWM
控制器与原电池组的放电电流控制端连接
。
[0019]利用第一比较器对比第一电压传感器和第二电压传感器采集的电压信号数值的大小，从而动态调整原电池组的放电电流，结构简单
。
[0020]进一步，所述双向
DC/DC
模块包括第二比较器和第二
PWM
控制器，所述第二比较器的输入端分别与第二电压传感器和第一电压传感器的输出端连接，第二比较器的输出端通过第二
PWM
控制器与新电池组的放电电流控制端连接，双向
DC/DC
模块对新电池组的放电电流高低调节与监控单元控制原电池组放电操作相反
。
[0021]利用第二比较器对比第一电压传感器和第二电压传感器采集的电压信号数值的大小，控制新电池组的放电电流，实现放电过程中新电池组和原电池组放电电压趋同并相等，操作简单
。
[0022]进一步，所述原电池组和新电池组采用新铅酸
、
旧铅酸
、
梯级铁锂
、
普通铁锂
、
换电柜退役铁锂中的任意两者组合
。
[0023]根据需要，任意选用合适的电池组，便于使用
。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基站多电池组协同放电系统，其特征在于，所述电池组包括原电池组和新电池组；所述原电池组直接与直流母线连接，监控单元的控制信号输出端与原配置的开关电源的整流模块连接，原电池组配置有第一电压传感器；所述新电池组配置有双向
DC/DC
模块和第二电压传感器，所述新电池组通过双向
DC/DC
模块与直流母线连接；所述监控单元的输入端与第一电压传感器的输出端和第二电压传感器的输出端分别连接，监控单元通过整流模块控制原电池组的放电；第一电压传感器的输出端和第二电压传感器的输出端分别与双向
DC/DC
模块的对应输入端连接，双向
DC/DC
模块控制新电池组的放电
。2.
如权利要求1所述的基站多电池组协同放电系统，其特征在于，还包括负载电流传感器，所述负载电流传感器安装在直流母线的负载端，用于采集基站的负载电流并传输至双向
DC/DC
模块
。3.
如权利要求2所述的基站多电池组协同放电系统，其特征在于，还包括交流供电采集模块，所述交流供电采集模块的输入端与基站的市电输入端连接，用于检测外市电信号并传输至双向
DC/DC
模块，所述双向
DC/DC
模块的控制信号输出端分别与新电池组和原电池组的放电控制端连接
。4.
如权利要求3所述的基站多电池组协同放电系统，其特征在于，还包括电池组容量检测机构，所述电池组容量检测机构分别采集新增电池组和直连电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳林，赵跃，夏维，王勇，赵旭东，
申请(专利权)人：重庆瑞盾科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：