本實用新型涉及新舊蓄電池智能混用裝置,尤其涉及用于通信行業(yè)邊際基站及節(jié)點(diǎn)基站的新舊蓄電池混用裝置及方法,屬于能源領(lǐng)域。
背景技術(shù):
閥控式鉛酸蓄電池在能源領(lǐng)域中,一般是作為市電斷電的后備電源使用,廣泛應(yīng)用于通信基站等重要場所。
在通信基站場景下,供電系統(tǒng)一般由開關(guān)電源和蓄電池構(gòu)成。絕大部分情況下,都是交流市電給負(fù)載供電,通過開關(guān)電源給鉛酸蓄電池提供充電電能,使蓄電池一直處在浮充狀態(tài);當(dāng)市電斷電之后,由鉛酸蓄電池?zé)o縫輸出電能,通過開關(guān)電源出口,給負(fù)載供電。當(dāng)市電恢復(fù)后,開關(guān)電源系統(tǒng)提供均充,浮充電能,給蓄電池充電,充電完成后,蓄電池維持在一個小電流浮充狀態(tài)。
當(dāng)前國家成立了中國鐵塔公司,原中國移動、中國聯(lián)通和中國電信的通信設(shè)備被配置在一個基站中,共用一套電源系統(tǒng),這成為一個趨勢。同時,隨著4G的建設(shè),站點(diǎn)整體的通信設(shè)備不斷增加,功耗也相應(yīng)增加;原有的電池性能參差不齊,使用年限有長有短,已經(jīng)不能滿足由于通訊設(shè)備功耗增加而帶來的備電容量需求。因此,在通信基站上新增蓄電池成為了必然,由此帶來了新舊蓄電池混合使用的需求。
在電池行業(yè)中,新舊電池不能并聯(lián)混用是一個眾所周知的觀點(diǎn)。原因如下,由于新舊電池的內(nèi)阻不同,所以充電,放電的電流不同,新舊電池組會相互影響,從而明顯縮短蓄電池壽命;如果一組電池中出現(xiàn)了落后單體,那么影響程度會更加嚴(yán)重。
深圳市佰特瑞儲能系統(tǒng)有限公司申請的專利《一種鉛酸蓄電池的采集模組及新型鉛酸蓄電池》(ZL201520532572.4)、《一種充放電控制裝置及智能電池》(ZL201520532571.X)、《一種鉛酸蓄電池系統(tǒng)及智能系統(tǒng)》(ZL201520532440.1)、《一種鉛酸蓄電池控制系統(tǒng)及智能系統(tǒng)》(ZL201520530954.3)完成了實施。在這些專利方法和裝置中,有效的延長了蓄電池壽命,但沒有涉及到新舊電池混用的技術(shù)方法及裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提出一種新舊蓄電池智能混用裝置,該方案中能實現(xiàn)新舊蓄電池的混用,同時還不會因為新舊蓄電池混用的不良影響,而降低新舊電池的使用壽命,達(dá)到延長壽命的目的。
本實用新型的技術(shù)實施方案是:新舊蓄電池智能混用裝置,包括新蓄電池組連接端、舊蓄電池組連接端、第一采集器、第二采集器、第一伺服單元和第二伺服單元;所述新蓄電池組連接端包括正、負(fù)極端,用于分別與一新蓄電池組的正、負(fù)極端相連接,所述舊蓄電池組連接端包括正、負(fù)極端,用于分別與一舊蓄電池組的正、負(fù)極端相連接;所述新蓄電池組連接端與第一伺服單元串聯(lián)形成第一支路,所述舊蓄電池組連接端與第二伺服單元串聯(lián)形成第二支路,所述第一支路與第二支路并聯(lián);其中,所述第一伺服單元用于使新蓄電池組連接端接入或脫離充電回路,所述第二伺服單元用于使舊蓄電池組連接端接入或脫離充電回路,所述第一采集器用于分別采集新蓄電池組中各單體的狀態(tài)參數(shù),所述第二采集器用于分別采集舊蓄電池組中各單體的狀態(tài)參數(shù)。
基于上述目的,本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是:還包括新蓄電池組或/和舊蓄電池組。
基于上述目的,本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是:所述的狀態(tài)參數(shù)包括電壓、電流和溫度參數(shù)。
基于上述目的,本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是:還包括控制平臺,控制平臺與第一采集器、第二采集器、第一伺服單元、第二伺服單元通過有線方式或無線方式相連,用于接收第一、第二采集器的信息,及向第一、第二伺服單元輸出控制指令。
基于上述目的,本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是:所述的控制平臺包括云平臺和智能網(wǎng)關(guān),所述智能網(wǎng)關(guān)還包括處理器,所述處理器與第一采集器、第二采集器、第一伺服單元和第二伺服單元通過有線方式或無線方式相連,用于接收和分析狀態(tài)參數(shù),所述處理器通過有線或無線方式與云平臺連接,并向第一、第二伺服單元發(fā)出控制指令,同時接收云平臺的命令,對第一、第二伺服單元進(jìn)行智能控制。
本申請的有益效果是:本實用新型由于采用上述方案,由第一、第二采集器獲取電池給單體的狀態(tài)參數(shù),再根據(jù)該狀態(tài)參數(shù)控制第一、第二伺服單元的導(dǎo)通與關(guān)斷,從而達(dá)到分組控制新舊蓄電池組,有效的避免蓄電池過充問題,消除了新舊電池混用的不良影響,同時由于精確地進(jìn)行了充放電控制,明顯地延長了蓄電池組整體壽命。
通過云平臺方便對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和控制。
附圖說明
圖1為本實用新型一實施例中新舊蓄電池智能混用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型另一實施例中新舊蓄電池智能混用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型在充電狀態(tài)下智能網(wǎng)關(guān)對新舊蓄電池容量進(jìn)行監(jiān)測和告警的流程示意圖;
圖4為本實用新型在放電狀態(tài)下智能網(wǎng)關(guān)對新舊蓄電池容量進(jìn)行監(jiān)測和控制的流程示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例一:
如圖1所示,新舊蓄電池智能混用裝置,包括新蓄電池組41和舊蓄電池組42,所述新蓄電池組41與舊蓄電池組42相并聯(lián),所述新蓄電池組41包括至少一個新蓄電池組單體411,所述新蓄電池組單體411之間相互串聯(lián),所述舊蓄電池組42包括至少一個舊蓄電池組單體421,所述舊蓄電池組單體421之間相互串聯(lián),還包括第一采集器61、第二采集器62、第一伺服單元71、第二伺服單元72,所述第一采集器61用于分別采集新蓄電池組單體411的狀態(tài)參數(shù),所述的狀態(tài)參數(shù)包括電壓、電流和溫度參數(shù)。所述第二采集器62用于分別采集舊蓄電池組單體421的狀態(tài)參數(shù),所述第一伺服單元71與新蓄電池組41相串聯(lián),用于導(dǎo)通或斷開新蓄電池組41的充放電回路,所述第二伺服單元72與舊蓄電池組42相串聯(lián),用于導(dǎo)通或斷開舊蓄電池組42的充放電回路。
所述第一采集器61和第二采集器62分別包括第一、第二電壓采集單元、第一、第二電流采集單元和第一、第二內(nèi)部溫度采集單元,所述第一、第二電壓采集單元連接到所述鉛酸蓄電池組單體的正負(fù)極之間,用于采集所述鉛酸蓄電池組單體的電壓值,所述第一、第二電流采集單元用于采集所述鉛酸蓄電池組單體的電流值,所述第一、第二內(nèi)部溫度采集單元用于采集所述鉛酸蓄電池組單體的內(nèi)部溫度。
實施例二:
新舊蓄電池智能混用裝置,包括新蓄電池組連接端、舊蓄電池組連接端、第一采集器61、第二采集器62、第一伺服單元71和第二伺服單元72,所述新蓄電池組連接端包括正、負(fù)極端,用于分別與一新蓄電池組的正、負(fù)極端相連接,所述舊蓄電池組連接端包括正、負(fù)極端,用于分別與一舊蓄電池組的正、負(fù)極端相連接;所述新蓄電池組連接端與第一伺服單元71串聯(lián)形成第一支路,所述舊蓄電池組連接端與第二伺服單元72串聯(lián)形成第二支路,所述第一支路與第二支路并聯(lián);其中,所述第一伺服單元71用于使新蓄電池組連接端接入或脫離充電回路,所述第二伺服單元72用于使舊蓄電池組連接端接入或脫離充電回路,所述第一采集器61用于分別采集新蓄電池組單體411的狀態(tài)參數(shù),所述第二采集器62用于分別采集舊蓄電池組單體421的狀態(tài)參數(shù)。所述的狀態(tài)參數(shù)包括電壓、電流和溫度參數(shù)。
實施例三:
如圖2所示,為新舊蓄電池智能混用裝置,與實施例一和二不同之處在于:還包括控制平臺,控制平臺與第一、第二采集器61、62和第一、第二伺服單元71、72通過有線方式或無線方式相連,用于接收第一、第二采集器61、62的信息,及向第一、第二伺服單元71、72輸出控制指令。所述的控制平臺包括云平臺9和智能網(wǎng)關(guān)8,所述智能網(wǎng)關(guān)8還包括處理器(圖中未畫出),所述處理器與第一采集器61、第二采集器62、第一伺服單元71和第二伺服單元72通過有線方式或無線方式相連,用于接收和分析狀態(tài)參數(shù),所述處理器通過有線和/或無線方式與云平臺9連接,并向第一、第二伺服單元71、72發(fā)出控制指令,同時接收云平臺9的命令,對第一、第二伺服單元71、72進(jìn)行智能控制。針對基站應(yīng)用,本實用新型應(yīng)用的系統(tǒng)由以下單元組成:整流器2,直流配電3,新蓄電池組41,舊蓄電池組42,負(fù)載5,第一采集器61,第二采集器62,第一伺服單元71,第二伺服單元72、智能網(wǎng)關(guān)8和云平臺9。
整流器2:完成交流電到直流電的轉(zhuǎn)換,對蓄電池進(jìn)行充電;完成對負(fù)載5供電。
直流配電3:提供蓄電池充放電接口和負(fù)載5供電接口。
新舊鉛酸蓄電池組:為基站提供備用電源,一組一般為24節(jié)2V電池或者4節(jié)12V電池,新舊電池并聯(lián)使用時,一般為2組蓄電池。
負(fù)載5:BTS無線設(shè)備及光傳輸?shù)戎匾O(shè)備。
第一、第二采集器61、62:負(fù)責(zé)蓄電池組單體電壓,溫度,電流的采集,通過RS485和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。
第一、第二伺服單元71、72:蓄電池充放電控制接口,完成新舊電池充放電單獨(dú)控制。
智能網(wǎng)關(guān)8:收集第一、第二采集器數(shù)據(jù),對電壓,電流,溫度進(jìn)行分析對比,上送到云平臺9;處理云平臺9命令,下發(fā)到伺服單元中;通過對電壓,電流,溫度數(shù)據(jù)分析,對伺服單元進(jìn)行智能控制,采集及控制邏輯如下:
當(dāng)市電停電后,新舊電池同時開始放電,智能網(wǎng)關(guān)8對蓄電池組單體進(jìn)行電壓,溫度,電流采集,對剩余容量進(jìn)行實時計算,對落后單體進(jìn)行判斷和告警。
具體的,如圖3所示,當(dāng)市電停電時,程序首先閉合第一、第二伺服單元開關(guān);采集蓄電池組單體電壓,溫度,采集蓄電池組電流(即單體電流);計算蓄電池組單體剩余容量,當(dāng)發(fā)現(xiàn)蓄電池剩余容量和設(shè)計容量偏差超過一定的閥值(比如20%),則產(chǎn)生落后單體告警,提示單體容量不足并在云平臺9上呈現(xiàn)。
當(dāng)市電恢復(fù)后,整流器2通過伺服單元對新舊電池組充電;當(dāng)新蓄電池組41充電充滿后,單獨(dú)斷開新蓄電池充電回路;當(dāng)舊蓄電池組42充電充滿后,單獨(dú)斷開舊蓄電池充電回路;由于新舊電池組充電獨(dú)立控制,相互之間沒有影響,所以新舊電池可以一起使用;同時,蓄電池充電控制很精確,避免蓄電池過充,所以能夠很好的延長蓄電池壽命;
云平臺9:進(jìn)行大數(shù)據(jù)存儲和分析,支持PC客戶端和手機(jī)APP應(yīng)用,呈現(xiàn)蓄電池數(shù)據(jù)和告警。
具體的,如圖4所示,當(dāng)市電恢復(fù)后,程序首先閉合第一、第二伺服單元開關(guān);根據(jù)蓄電池充電電流、剩余容量、充電時間計算充電容量,如果新蓄電池充滿電(或者一個設(shè)定值,留有一定的余量),就斷開蓄電池充電回路;如果舊蓄電池充滿電(或者一個設(shè)定值,留有一定余量),就斷開舊蓄電池充電回路。如果沒有充滿,程序就對充電容量進(jìn)行累加,繼續(xù)對蓄電池組進(jìn)行充電。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換。