本實(shí)用新型屬于通信基站動(dòng)力后備系統(tǒng)電源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

通信基站動(dòng)力系統(tǒng)直流電源系統(tǒng)通常是采用鉛酸電池作為后備電源，鉛酸電池的充放電管理由開關(guān)電源監(jiān)控系統(tǒng)完成，沒有獨(dú)立的電池充放電管理系統(tǒng)。隨著梯次鋰電的存量越來越大，鋰代鉛無論從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都成為可能。而在逐步取代的過程中更多地基站存在多組電池并聯(lián)的情況，多組電池可能都是鉛酸、鉛酸和鋰電或者都是鋰電。

削峰填谷工況是指利用一些地區(qū)市電在不同時(shí)段有著明顯的峰谷電價(jià)差設(shè)計(jì)充放電來實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)性的基站。在削峰填谷工況下通信基站的多組電池充放電的控制能科學(xué)的對通信基站內(nèi)多組電池進(jìn)行充放電控制，充分利用梯次電池的剩余能量，延長電池使用壽命，保證基站安全可靠運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的：提供一種在削峰填谷工況下通信基站的多組電池充放電的控制，結(jié)合多組電池控制單元及合路單元完成多組電池的充放電管理，實(shí)現(xiàn)特制化智能化的管理模式，解決了削峰填谷工況下多組電池在通信基站中并聯(lián)使用的環(huán)流及安全可靠等問題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種市電削峰填谷交互式的通信基站動(dòng)力后備系統(tǒng)，其特征在于：包括負(fù)載、選擇控制模塊、市電電源、多個(gè)控制單元、多個(gè)合路單元及多個(gè)電池組，選擇控制模塊與各個(gè)電池組、各個(gè)合路單元、市電電源分別相連；其中每個(gè)所述控制單元配合一個(gè)合路單元和一個(gè)電池組使用；每個(gè)所述合路單元由兩只逆止二極管、兩只控制充電狀態(tài)的開關(guān)、電流采樣元件組成；或每個(gè)所述合路單元由兩只逆止二極管、三只控制充電狀態(tài)的開關(guān)、限流電阻、電流采樣元件組成，其中的一只控制充電狀態(tài)的開關(guān)和限流電阻作為限流回路。

進(jìn)一步的，所述控制充電狀態(tài)的開關(guān)為直流接觸器、固態(tài)繼電器、無觸點(diǎn)開關(guān)中的一種或幾種。

進(jìn)一步的，所述電流采樣元件為分流器或者霍爾傳感器。

進(jìn)一步的，所述負(fù)載與負(fù)荷開關(guān)連接。

進(jìn)一步的，所述的多個(gè)電池組具體為一個(gè)鉛酸電池組、兩個(gè)梯次電池組。

本實(shí)用新型的有益效果：

1.在削峰填谷工況下通信基站的多組電池充放電的控制利用峰谷電價(jià)差實(shí)現(xiàn)了節(jié)省資金的投入，解決了多組電池在通信基站應(yīng)用中的環(huán)流及安全可靠問題，能夠科學(xué)地按照電池充放電特性運(yùn)行，有效延長電池使用壽命，并且利用一些地區(qū)市電在不同時(shí)段有著明顯的峰谷電價(jià)差設(shè)計(jì)充放電策略來實(shí)現(xiàn)其節(jié)省資金的投入，適應(yīng)不同類型、不同容量電池之間的并聯(lián)。

2.使車用動(dòng)力電池退役后剩余能量能夠得到充分的利用，減少了碳排放和環(huán)境污染，響應(yīng)了國家在綠色經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)等的剛性需求，同時(shí)也有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型帶限流回路一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型帶限流回路另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型不帶限流回路一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型不帶限流回路另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型市電削峰填谷交互式動(dòng)力后備系統(tǒng)示意圖；

圖1-5中附圖標(biāo)記：KO：負(fù)荷開關(guān)；Z:負(fù)載；G1：電池組、G2：電池組、Gn：電池組；R1:限流電阻、R2：限流電阻、Rn：限流電阻；K11：充電開關(guān)、K12：放電開關(guān)、K13:限流開關(guān)、K21：充電開關(guān)、K22：放電開關(guān)、K23：限流開關(guān)、Kn1：充電開關(guān)、Kn2：放電開關(guān)；Kn3：限流開關(guān)；FL1:電流采樣元件、FL2：電流采樣元件、FLn：電流采樣元件；BMS1：電池管理系統(tǒng)1、BMSn：電池管理系統(tǒng)n；其中其中n為整數(shù)，且n≥1。

具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型帶限流回路一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。以圖1中第一個(gè)合路單元為例說明：

限流充電

限流開關(guān)K13、放電開關(guān)K12閉合，開關(guān)電源B+、B-向含F(xiàn)L1、R1、K13器件在內(nèi)的電池組G1支路充電，同時(shí)帶負(fù)載Z(此時(shí)KO開關(guān)閉合)。

正常充電

充電開關(guān)K11、放電開關(guān)K12閉合，開關(guān)電源B+、B-向含F(xiàn)L1、二極管、K11器件在內(nèi)的電池組G1支路充電，同時(shí)帶負(fù)載Z(此時(shí)KO開關(guān)閉合)。

失電保護(hù)

當(dāng)開關(guān)電源B+、B-失電時(shí)，此時(shí)放電開關(guān)K12閉合，電池組G1向負(fù)載Z供電，即電池組G1、負(fù)載Z、放電開關(guān)K12、另一個(gè)二極管、電流采樣元件FL1形成閉合回路，完成在開關(guān)電源B+、B-失電情況下，對負(fù)載Z(此時(shí)斷開K0開關(guān))的供電保護(hù)。

通過對第一個(gè)合路單元、第二個(gè)合路單元、直至第N個(gè)合路單元控制能夠?qū)崿F(xiàn)對第一組電池組、第二組電池組、直至第N組電池組進(jìn)行依次充電或同時(shí)充電，并能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)放電。

圖2為本實(shí)用新型帶限流回路另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。其與圖1中主要區(qū)別在于限流電路(限流開關(guān)K13、電阻R1)接到開關(guān)電源B+一側(cè)，其余限流充電、正常充電、失電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，以及實(shí)現(xiàn)的功能(實(shí)現(xiàn)的功能是指：通過對第一個(gè)合路單元、第二個(gè)合路單元、直至第N個(gè)合路單元控制能夠?qū)崿F(xiàn)對第一組電池組、第二組電池組、直至第N組電池組進(jìn)行依次充電或同時(shí)充電，并能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)放電)與圖1中相應(yīng)實(shí)現(xiàn)一致。

圖3為本實(shí)用新型不帶限流回路一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。以圖3中第一個(gè)合路單元為例說明：

正常充電

充電開關(guān)K11、放電開關(guān)K12閉合，開關(guān)電源B+、B-向含F(xiàn)L1、二極管、K11器件在內(nèi)的電池組G1支路充電，同時(shí)帶負(fù)載Z(此時(shí)KO開關(guān)閉合)。

失電保護(hù)

當(dāng)開關(guān)電源B+、B-失電時(shí)，此時(shí)放電開關(guān)K12閉合，電池組G1向負(fù)載Z供電，即電池組G1、負(fù)載Z、放電開關(guān)K12、另一個(gè)二極管、電流采樣元件FL1形成閉合回路，完成在開關(guān)電源B+、B-失電情況下，對負(fù)載Z(此時(shí)斷開K0開關(guān))的供電保護(hù)。

通過對第一個(gè)合路單元、第二個(gè)合路單元、直至第N個(gè)合路單元控制能夠?qū)崿F(xiàn)對第一組電池組、第二組電池組、直至第N組電池組進(jìn)行依次充電或同時(shí)充電，并能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)放電。

圖4為本實(shí)用新型不帶限流回路另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。其與圖3中主要區(qū)別在于電池組支路(電池組G1、電流采樣元件FL1)接到開關(guān)電源B-一側(cè)，其余正常充電、失電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，以及實(shí)現(xiàn)的功能(實(shí)現(xiàn)的功能是指：通過對第一個(gè)合路單元、第二個(gè)合路單元、直至第N個(gè)合路單元控制能夠?qū)崿F(xiàn)對第一組電池組、第二組電池組、直至第N組電池組進(jìn)行依次充電或同時(shí)充電，并能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)放電)與圖3中相應(yīng)實(shí)現(xiàn)一致。

圖5為本實(shí)用新型市電削峰填谷交互式供電系統(tǒng)示意圖；其中市電電源與選擇控制模塊連接。

下述實(shí)施例中市電電價(jià)所處峰值、谷值狀態(tài)的判斷，選擇電池組或市電電源供電都是通過選擇控制模塊來實(shí)現(xiàn)，負(fù)載的工作由負(fù)荷開關(guān)K0控制。

實(shí)施例

當(dāng)帶有限流回路(如圖1、圖2)且G1為鉛酸電池，G2、G3為兩組梯次電池時(shí)：

1、系統(tǒng)運(yùn)行：由梯次鋰電池參與峰谷電價(jià)的循環(huán)充放電，鉛酸電池始終處于備電狀態(tài)，當(dāng)市電失電時(shí)間異?；蛘咪囯姵厝萘拷档颓闆r下，鉛酸電池負(fù)責(zé)給負(fù)荷(即負(fù)載)供電。

2、負(fù)載供電：在市電電價(jià)處于谷值時(shí)或者處于平值時(shí)，始終由開關(guān)電源帶負(fù)荷運(yùn)行；市電失電或者市電電價(jià)處于峰值時(shí)(此時(shí)斷開K0開關(guān))由梯次鋰電池放電給負(fù)荷提供電源，梯次鋰電池電壓低于二次下電電壓時(shí)由鉛酸電池供電。

3、在電價(jià)處于谷值時(shí)，電池組進(jìn)行充電：

1)在電價(jià)處于谷值時(shí)，斷開K11，同時(shí)合K23、K22、K33、K32、開關(guān)給電池組G2、G3同時(shí)充電，分別檢測每組充電電流，電池組G2電流低于設(shè)定值斷開K23開關(guān)，同時(shí)合K21開關(guān)電池組G2進(jìn)入正常充電狀態(tài)；電池組G3電流低于設(shè)定值斷開K33開關(guān)，同時(shí)合K31開關(guān)電池組G3進(jìn)入正常充電狀態(tài)；

2)充滿后可選擇梯次鋰電池組同時(shí)進(jìn)入備電擱置：斷開K21、K31開關(guān)電池組G2、G3進(jìn)入備電擱置狀態(tài)；合K11開關(guān)使鉛酸電池組繼續(xù)浮充。

4、在電價(jià)處于平值時(shí)，電池組保持原有狀態(tài)；

5、在電價(jià)處于峰值時(shí)，電池組進(jìn)行放電：

1)在電價(jià)處于峰值時(shí)，電池組為負(fù)載提供電源。斷開K0、K11、K21、K31、K12使開關(guān)電源不能為任何電池組充電也不能給負(fù)荷供電，因?yàn)镵22、K32始終處于合位，使得電池組G2、G3可以為負(fù)載無間斷地提供電源。

2)當(dāng)放電電壓低于二次下電電壓時(shí)或者電價(jià)峰值期已過，合K0開關(guān)，重復(fù)3-5過程。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種可知的更改和變化。凡在本實(shí)用新型的原則和精神之內(nèi)，所作出的任何等同替換、修改、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。