專利名稱：一種面向基站備用電源的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信電源控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種面向基站兩種備用電源的自動切換控制裝置。
背景技術(shù)：
基站是指在一定的無線電覆蓋區(qū)中，通過移動通信交換中心，與移動電話終端之間進(jìn)行信息傳遞的無線電收發(fā)信電臺?；镜恼＿\轉(zhuǎn)依賴可靠的供電設(shè)備?，F(xiàn)有的基站普遍安裝閥控鉛酸蓄電池作為后備電源，在交流市電斷電時能夠為基站不間斷供電。然而，現(xiàn)有的閥控鉛酸蓄電池在反復(fù)深度放電的情況下會出現(xiàn)容量急劇下降壽命縮短的問題，從而影響基站的后備電源的供電可靠性。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供一種面向基站備用電源的控制裝置，以實現(xiàn)防止基站后備電源的使用壽命縮短，以及提高基站的供電可靠性。一種面向基站備用電源的控制裝置，包括鐵鋰電池組、鐵鋰電池檢測模塊、鉛酸電池組、鉛酸電池檢測模塊、控制設(shè)備、四個直流接觸器和二極管，直流接觸器包括控制線圈，其中，鐵鋰電池組和鐵鋰電池檢測模塊連接，鉛酸電池組和鉛酸電池檢測模塊連接，鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備分別與四個直流接觸器控制線圈連接，鐵鋰電池組與第一直流接觸器連接，鉛酸電池組與第二直流接觸器連接，第三直流接觸器和第四直流接觸器分別與一般負(fù)載和重要負(fù)載連接，四個直流接觸器控制器支路與母線連接，二極管與第一直流接觸器并聯(lián)。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例在原有基站的鉛酸電池組供電回路基礎(chǔ)上增加鐵鋰電池組供電回路，并由控制設(shè)備實現(xiàn)停電時鐵鋰蓄電池組優(yōu)先放電，并在放電容量(或電壓)低于預(yù)設(shè)值時，作為熱備電源，再由鉛酸蓄電池獨立供電，待鉛酸蓄電池放電容量(或電壓)低于鐵鋰蓄電池組電壓的差值超過二極管導(dǎo)通值時，鐵鋰蓄電池組通過二極管與鉛酸蓄電池并聯(lián)供電，從而減少鉛酸蓄電池深度放電，延長了基站備用電源的使用壽命，提高了基站的供電可靠性。其中二極管在第一和第二直流接觸器先離后合的瞬間切換起續(xù)流作用，保證負(fù)載不中斷供電，在鐵鋰電池組優(yōu)先放電后鉛酸蓄電池組獨立放電時起隔離作用，并在鉛酸蓄電池組放電電壓低于鐵鋰電池組的差值大于二極管導(dǎo)通值時導(dǎo)通，實現(xiàn)兩組電池并聯(lián)供電。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型一實施例公開的一種面向基站備用電源的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一實施例公開的另一種面向基站備用電源的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。鉛酸蓄電池由于性能穩(wěn)定，性價比高成為目前通信基站中最普遍使用的后備電源，采用全浮充方式，溫度控制在25度以下時，理論上可以實現(xiàn)10年左右的使用壽命。然而，對于經(jīng)常停電的基站由于在高溫環(huán)境下鉛酸蓄電池反復(fù)深度放電而造成使用壽命僅為理論使用壽命的一半以下。為了防止鉛酸蓄電池的使用壽命縮短，經(jīng)過研究，公開了一種面向基站備用電源的控制方法、裝置、控制器和系統(tǒng)，以實現(xiàn)防止基站后備電源的使用壽命縮短，以及提高基站的供電可靠性的技術(shù)效果。圖1為本實用新型一實施例公開的一種面向基站備用電源的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該方案是通過現(xiàn)有開關(guān)電源監(jiān)控模塊進(jìn)行升級，利用RS485或RS232通信接口接收兩組蓄電池檢測模塊上傳的信息，分別控制兩個繼電器向第一直流接觸器和第二直流接觸器下發(fā)切換信號，實現(xiàn)兩組蓄電池優(yōu)勢互補。如圖1所示，該面向基站備用電源的控制裝置，包括鐵鋰電池組、鐵鋰電池檢測模塊、鉛酸電池組、鉛酸電池檢測模塊、控制設(shè)備、四個直流接觸器(包括第一直流接觸器71、第二直流接觸器72、第三直流接觸器73和第四直流接觸器74)、二極管D和四個分流器，直流接觸器包括控制線圈Cl、C2、C3和C4。其中，鐵鋰電池組和鐵鋰電池檢測模塊連接，鉛酸電池組和鉛酸電池檢測模塊連接，鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備分別與四個直流接觸器控制線圈連接，鐵鋰電池組與第一直流接觸器連接，鉛酸電池組與第二直流接觸器連接，第三直流接觸器和第四直流接觸器分別與一般負(fù)載和重要負(fù)載連接，兩組電池組正極和兩組負(fù)載正極直接接在正極母排上，兩組電池組負(fù)極和兩組負(fù)載負(fù)極分別通過相應(yīng)的直流接觸器、熔斷器(或空開)、分流器再與母線連接，二極管與第一直流接觸器并聯(lián)?？刂圃O(shè)備進(jìn)一步包括開關(guān)電源監(jiān)控模塊包括，開關(guān)電源監(jiān)控模塊分別與采集接口和控制繼電器連接，采集接口分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，控制繼電器分別與四個直流接觸器連接。四個直流接觸器分別通過分流器與負(fù)極母線連接，分流器與直流接觸器之間還設(shè)置有熔絲或者空開。圖2為本實用新型一實施例公開的另一種面向基站備用電源的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該方案是一種獨立的鐵鋰蓄電池組與現(xiàn)有直流供電系統(tǒng)壓控切換互補方案，自帶智能自動切換功能，適用所有在用開關(guān)電源直流供電系統(tǒng)。如圖2所示，該面向基站備用電源的控制裝置包括鐵鋰電池組、鐵鋰電池檢測模塊、鉛酸電池組、鉛酸電池檢測模塊、控制設(shè)備、四個直流接觸器(包括第一直流接觸器71、第二直流接觸器72、第三直流接觸器73和第四直流接觸器74)、直流接觸器包括其控制線圈Cl、C2、C3、C4、二極管D和四個分流器。其中，鐵鋰電池組和鐵鋰電池檢測模塊連接，鉛酸電池組和鉛酸電池檢測模塊連接，鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備分別與四個直流接觸器控制線圈連接，鐵鋰電池組與第一直流接觸器連接，鉛酸電池組與第二直流接觸器連接，第三直流接觸器和第四直流接觸器分別與一般負(fù)載和重要負(fù)載連接?？刂圃O(shè)備進(jìn)一步包括蓄電池組切換控制器70和開關(guān)電源監(jiān)控模塊，蓄電池組切換控制器輸入端分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，輸出端分別與第一直流接觸器控制線圈和第二直流接觸器控制線圈連接，開關(guān)電源監(jiān)控模塊分別與第三直流接觸器控制線圈和第四直流接觸器控制線圈連接。 蓄電池組切換控制器進(jìn)一步包括CPU、控制繼電器和采集接口，控制繼電器和采集接口分別與CPU連接，采集接口分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，控制繼電器分別與第一直流接觸器控制線圈和第二直流接觸器控制線圈連接。四個直流接觸器分別通過分流器與母線連接，分流器與直流接觸器之間還設(shè)置有熔絲或者空開。上述兩個實施例的區(qū)別在于圖1所示的方案是由一個控制器(開關(guān)電源監(jiān)控模塊)來控制(:1、02、03、04，而圖2所示的方案是通過兩套控制器來實現(xiàn)對(:1、02、03、(:4的控制。兩者的工作原理如下所述:市電正常時，第二直流接觸器72閉合，鉛酸電池組在線浮充；鐵鋰電池組回路第一直流接觸器71斷開，隔離二極管承受反壓關(guān)斷，處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)鐵鋰電池因自放電整組電壓低于控制器設(shè)定的預(yù)定值(作為一個實施例，例如49.5V)時，第二直流接觸器72先斷開，第一直流接觸器71后閉合，開關(guān)電源以浮充電壓給鐵鋰電池組補充充電，當(dāng)充電電流低于設(shè)定值(例如0.005-0.0lC (或單只高于3.65V)時，第一直流接觸器71先斷開后，第二直流接觸器72再閉合，鉛酸蓄電池組在線浮充時，二極管D受反向電壓，起隔離作用，鐵鋰電池組處于熱備用狀態(tài)。市電停電時，第二直流接觸器72斷開，鉛酸蓄電池組離線；鐵鋰蓄電池組通過隔離二極管實現(xiàn)不間斷供電，隨后第一直流接觸器71閉合，二極管被旁路，鐵鋰蓄電池組通過第一直流接觸器71直接對負(fù)載放電。鐵鋰電池組放出額定容量80%或總電壓低于設(shè)定值(作為一個實施例，如45V)或單體電壓低于設(shè)定值(例如2.5-2.8V)，第一直流接觸器71受控制器控制斷開，鐵鋰電池組通過二極管D實現(xiàn)不間斷放電，隨后第二直流接觸器72閉合鉛酸電池組投入，因鉛酸電池組電壓高于鐵鋰電池組電壓對負(fù)載放電，二極管因承受反壓自動關(guān)斷，鐵鋰電池組處于熱備用狀態(tài)。鉛酸電池組放電電壓下降到開關(guān)電源一次下電設(shè)定值(如44.5V)時，第三直流接觸器73斷開，一般負(fù)載脫離。鉛酸電池組繼續(xù)對重要負(fù)載放電，當(dāng)電壓繼續(xù)下降到與鐵鋰電池組的電壓差值大于二極管D導(dǎo)通值時，鐵鋰電池組通過二極管D與鉛酸電池組并聯(lián)供電，當(dāng)放電電壓低于電池保護(hù)電壓值(如43.2V)時，第四直流接觸器74斷開，重要負(fù)載脫離，第二直流接觸器72也斷開，鉛酸電池組脫離，等待市電來電時再充電。[0028]市電來電時，第二直流接觸器72閉合，開關(guān)電源首先通過第二直流接觸器72給鉛酸電池組充電，當(dāng)開關(guān)電源電壓逐步升高大于設(shè)定的復(fù)電電壓時，第三直流接觸器73和第四直流接觸器74閉合，負(fù)載恢復(fù)上電工作，鉛酸電池充到預(yù)設(shè)值(如額定容量80%或充電電流低于設(shè)定值時，開關(guān)電源監(jiān)控模塊控制繼電器(或蓄電池組切換控制器)送控制信號將第二直流接觸器72斷開，鉛酸電池組離線；隨后第一直流接觸器71受開關(guān)電源監(jiān)控模塊控制繼電器(或蓄電池組切換控制器)控制閉合，開關(guān)電源通過第一直流接觸器71給鐵鋰電池組充電，充滿后，第一直流接觸器71受控斷開，鐵鋰電池組恢復(fù)到熱備用狀態(tài)，開關(guān)電源監(jiān)控模塊控制繼電器(或蓄電池組切換控制器)再送控制信號將第二直流接觸器72閉合，鉛酸蓄電池組恢復(fù)在線均充，當(dāng)其完全充滿時自動轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。如果鐵鋰電池組未放到80%市電來電，開關(guān)電源自動將鐵鋰電池充滿后，第一直流接觸器71先斷開，鐵鋰電池組熱備用，第二直流接觸器72再閉合，鉛酸電池組在線浮充。如果市電長期不停電，開關(guān)電源定期給鉛酸電池組均充；當(dāng)鐵鋰電池檢測模塊測得有鐵鋰電池單體低于設(shè)定值(如單體電壓低于3.33V或整組電壓低于49.5V)時，則先斷開72，后閉合71給鐵鋰電池組補充充電，當(dāng)充到電壓大于預(yù)設(shè)值(如單體電壓3.6伏、整組電壓54伏)或充電電流小于預(yù)設(shè)值(如0.005-0.01C)時，先斷開71，自動停充，恢復(fù)鐵鋰電池組備用狀態(tài)，再閉合72，鉛酸電池組繼續(xù)在線浮充。鐵鋰電池組可優(yōu)選15只單體電池串聯(lián)成組，鉛酸電池組可優(yōu)選24只單體電池串聯(lián)成組。每只單體電池均可設(shè)置電壓和內(nèi)阻檢測電路和自動均衡電路。所述系統(tǒng)的設(shè)置及功能實現(xiàn)的具體形式并不局限。綜上所述，本實用新型實施例在原有基站的鉛酸電池供電回路基礎(chǔ)上增加鐵鋰電池組供電回路，所述控制方法實現(xiàn)停電時，鐵鋰電池組優(yōu)先放電，并在放電低于預(yù)設(shè)容量(或電壓)時，作為熱備電源，當(dāng)鉛酸電池放電電壓值低于鐵鋰電池組電壓時，繼續(xù)參與放電，從而減少鉛酸電池深度放電，延長了基站備用電源的使用壽命，提高了基站的供電可靠性。本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型實施例的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型實施例將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，包括鐵鋰電池組、鐵鋰電池檢測模塊、鉛酸電池組、鉛酸電池檢測模塊、控制設(shè)備、四個直流接觸器和二極管，直流接觸器包括控制線圈，其中，鐵鋰電池組和鐵鋰電池檢測模塊連接，鉛酸電池組和鉛酸電池檢測模塊連接，鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備分別與四個直流接觸器控制線圈連接，鐵鋰電池組與第一直流接觸器連接，鉛酸電池組與第二直流接觸器連接，第三直流接觸器和第四直流接觸器分別與一般負(fù)載和重要負(fù)載連接，四個直流接觸器控制器支路與母線連接，二極管與第一直流接觸器并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，控制設(shè)備進(jìn)一步包括開關(guān)電源監(jiān)控模塊，開關(guān)電源監(jiān)控模塊進(jìn)一步包括控制繼電器和采集接口，控制繼電器和采集接口分別與開關(guān)電源監(jiān)控模塊連接，采集接口分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，控制繼電器分別與四個直流接觸器控制線圈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，控制設(shè)備進(jìn)一步包括蓄電池組切換控制器，蓄電池組切換控制器中的采集接口分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，控制繼電器分別與第一直流接觸器控制線圈和第二直流接觸器控制線圈連接，開關(guān)電源監(jiān)控模塊分別與第三直流接觸器控制線圈和第四直流接觸器控制線圈連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，蓄電池組切換控制器進(jìn)一步包括CPU、控制繼電器和采集接口，控制繼電器和采集接口分別與CPU連接，采集接口分別與鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊連接，控制繼電器分別與第一直流接觸器控制線圈和第二直流接觸器控制線圈連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，還包括四個分流器，四個直流接觸器分別通過分流器與母線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，分流器與直流接觸器之間還設(shè)置有熔絲或者空開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，鐵鋰蓄電池組是15只單體電池串聯(lián)成組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向基站備用電源的控制裝置，其特征在于，鉛酸蓄電池組是24只單體電池串聯(lián)成組。
專利摘要本實用新型公開了一種面向基站備用電源的控制裝置，鐵鋰電池組和鐵鋰電池檢測模塊連接，鉛酸電池組和鉛酸電池檢測模塊連接，鐵鋰電池檢測模塊和鉛酸電池檢測模塊分別與控制設(shè)備連接，控制設(shè)備分別與四個直流接觸器控制線圈連接，鐵鋰電池組與第一直流接觸器連接，鉛酸電池組與第二直流接觸器連接，第三直流接觸器和第四直流接觸器分別與一般負(fù)載和重要負(fù)載連接，四個直流接觸器控制器支路與母線連接，二極管與第一直流接觸器并聯(lián)。本實用新型能夠充分利用鐵鋰電池充放電循環(huán)次數(shù)多和鉛酸電池全浮充狀態(tài)下后備壽命長的優(yōu)點，提高基站直流供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號H02J9/06GK203071610SQ20122074776
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者李永寧, 高健, 李坤茲, 劉中明, 武珂, 宋立芳, 楊慶, 史強, 李黎 申請人:中國移動通信集團(tuán)安徽有限公司