本發(fā)明屬于通信基站動力系統(tǒng)直流電源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種合路單元裝置及相應(yīng)控制單元。

背景技術(shù)：

電動汽車動力電池容量衰減到初始容量80％以下時(shí)，就需要更換。隨著電動汽車的迅猛發(fā)展，越來越多的動力電池從電動汽車上退役下來。為有效利用其剩余容量，將其梯次利用到通信基站的電源系統(tǒng)作為后備電源，即節(jié)約了能源、又減少了污染排放。

通信基站動力系統(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。

梯次鋰電池在通信基站中的充放電管理方法有效地控制梯次鋰電池的充放電狀態(tài)，避免電池過充或者放過，保證梯次鋰電池安全可靠的使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供一種梯次鋰電池在通信基站中的充放電管理方法，結(jié)合電池控制單元及合路單元完成梯次鋰電的充放電管理，實(shí)現(xiàn)特制化智能化的管理模式，解決了梯次鋰電池在通信基站中使用的安全可靠問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種梯次鋰電池在通信基站中的充放電控制方法，其特征在于：開關(guān)電源、主控單元、負(fù)載、電池組合路單元及電池組；開關(guān)電源為電池組合路單元供電，每個主控單元配合一個電池組合路單元和一個電池組使用；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；其中對電池組合路單元和電池組采取以下步驟：

第一步初始化；

第二步檢測電池組電壓是否正常，不正常啟動報(bào)警，正常啟動限流充電回路；

第三步限流充電過程隨時(shí)檢測電池組的充電電流，電流小于設(shè)定值轉(zhuǎn)為正常充電回路；

第四步正常充電過程中隨時(shí)檢測電池組電壓，電池組電壓大于設(shè)定值時(shí)，判斷電池充滿狀態(tài)，充滿后可繼續(xù)浮充或擱置備用；

第五步運(yùn)行過程中當(dāng)開關(guān)電源有交流失電情況時(shí)，無延時(shí)進(jìn)入放電狀態(tài)；

第六步放電狀態(tài)過程中隨時(shí)檢測電池組電壓，電池組電壓低于低電壓保護(hù)值時(shí)，切斷放電回路。

進(jìn)一步的，所述電池合路單元還含有限流電阻和一只控制充電狀態(tài)的開關(guān)。

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，所述主控單元具體為電池管理系統(tǒng)BMS。

進(jìn)一步的，所述電池管理系統(tǒng)BMS含有系統(tǒng)級芯片SOC和GPRS模塊。

進(jìn)一步的，所述開關(guān)電源的供電源為風(fēng)機(jī)、光伏板、市電、柴油發(fā)電機(jī)中的一種或幾種。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

梯次鋰電池在通信基站中的充放電管理方法解決了梯次鋰電池在通信基站應(yīng)用中的安全可靠問題，使車用動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)效益和社會效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明含限流回路的一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明含限流回路的另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明不含限流回路的一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明不含限流回路的另一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明基站組網(wǎng)圖。

圖1-5中附圖標(biāo)記：Z:負(fù)載；G1：電池組；R1:限流電阻；K11：充電開關(guān)、K12：放電開關(guān)、K13:限流開關(guān)；FL1: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n表示自然數(shù)。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明含限流回路的一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖；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)(充電開關(guān)K11、放電開關(guān)K12、限流開關(guān)K13，具體可以由直流接觸器、固態(tài)繼電器或者無觸點(diǎn)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，視具體工況和實(shí)際要求來確定)、限流電阻(R1)、電流采樣元件(FL1，具體可以有分流器或者霍爾傳感器來實(shí)現(xiàn)，視具體工況和實(shí)際要求來確定)組成。

以圖1合路單元為例：

限流充電

僅限流開關(guān)K13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。

正常充電

僅充電開關(guān)K11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。

失電保護(hù)

當(dāng)開關(guān)電源B+、B-失電時(shí)，此時(shí)僅放電開關(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的供電。當(dāng)電池組電壓低于保護(hù)值時(shí)，斷開放電開關(guān)K12，進(jìn)行電池低電壓保護(hù)。

圖2為本發(fā)明含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)的功能與圖1中相應(yīng)實(shí)現(xiàn)一致。

圖3為本發(fā)明不含限流回路的一種方式的結(jié)構(gòu)示意圖。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)(充電開關(guān)K11、放電開關(guān)K12，具體可以由直流接觸器、固態(tài)繼電器或者無觸點(diǎn)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，視具體工況和實(shí)際要求來確定)、電流采樣元件(FL1，具體可以有分流器或者霍爾傳感器來實(shí)現(xiàn)，視具體工況和實(shí)際要求來確定)組成。

以圖3合路單元為例：

正常充電

僅充電開關(guān)K11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。

失電保護(hù)

當(dāng)開關(guān)電源B+、B-失電時(shí)，此時(shí)僅放電開關(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的供電。當(dāng)電池組電壓低于保護(hù)值時(shí)，斷開放電開關(guān)K12，進(jìn)行電池低電壓保護(hù)。

圖4為本發(fā)明不含限流回路的另一種方式的結(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)的功能與圖3中相應(yīng)實(shí)現(xiàn)一致。

控制單元(BMS)的主要功能有：單電池電壓采樣、單電池溫度采樣、充放電電流采樣、過欠壓報(bào)警及保護(hù)、高低溫報(bào)警及保護(hù)、限流保護(hù)、充放電狀態(tài)控制、SOC等參數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)的智能分揀、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能。合路單元、控制單元在整個基站組網(wǎng)系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)詳見附圖5。

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