CN103581938A - 基站电源管理方法、装置和系统、开关电源 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基站电源管理方法、装置和系统、开关电源,根据发明实施例的技术方案,开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息,根据电池信息与预定的控制策略,控制备用电源的充电状态或供电状态,能够避免现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致的对负载不必要的断电的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信电源技术领域,尤其是涉及一种基站电源管理方法、装置和系统、开关电源。
背景技术
目前,磷酸铁锂电池由于其体积小、重量轻、高温特性好、使用寿命长、环保等优点,正在被应用到越来越多的领域中。传统通信基站中通信电源的后备电池使用的都是铅酸蓄电池,近年来有些通信基站已经开始尝试使用铁锂电池来替换铅酸电池。
铁锂电池也存在一些缺陷,例如其单体电压不能过充过放且不能过流,否则会导致电池损坏甚至有爆炸的危险。而在使用过程中,同一组串联的铁锂电池单体之间会存在容量的非均衡性,有些单体电池电压会比其它单体电池更快的达到过压或欠压保护点(即过压阈值或欠压阈值)。因此为了保证铁锂电池在通信基站中使用的安全性和高寿命,铁锂电池一般都会配置一套电池管理设备(BMS,BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)来监控电池状态并执行相关的保护。
图1中示出了现有技术中基站电源管理系统的结构框图,如图1所示,现有的基站电源系统包括开关电源1、铁锂电池组2、BMS3,基站动环监控设备4,远程控制中心5。开关电源1接入市电后为负载供电,并且为铁锂电池组2提供充电电源。BMS3采集铁锂电池组2的相关电池信息(包括单体电池的电压值、单体电池的电流值、温度值等等),根据采集到的电池信息对铁锂电池组2的充放电情况进行保护控制,并且将采集到的电池信息发送给基站动环监控设备4,开关电源1也将自身的相关信息发送给基站动环监控设备4,基站动环监控设备4将接收到的电池信息和开关电源的相关信息发送给远程控制中心5。远程控制中心5根据接收到的电池信息和开关电源的相关信息对整个基站电源系统的运行情况进行监控。
其中,BMS 3根据采集到的电池信息对铁锂电池组2的充放电情况进行保护控制的处理包括过压保护、欠压保护、过流保护、温度保护等。下面以过压保护为例来说明BMS 3对铁锂电池组2进行保护控制。在交流停电的情况下,开关电源1通过铁锂电池给负载供电。由于电池组2中的单体电池容量不一致,所以在放电的过程中,有些单体电池电压会下降的更快,直到其电压达到欠压保护点,此时BMS 3动作,切断整个放电回路以保证电池电压不再继续下降,从而达到保护电池组2的目的。欠压保护、过流保护、温度保护的原理与上述过程类似,都是由BMS 3断开铁锂电池组2与开关电源1连接的充电回路或放电回路来实现对铁锂电池组2的保护。可见,BMS 3只能通过连通或断开铁锂电池组2与开关电源1以及基站负载的通路来实现对对铁锂电池组2的保护。
但是,在现有技术中,BMS 3根据采集到的电池信息(包括铁锂电池组2或其中的单体电池的电池信息),在铁锂电池组2充电的过程中,一旦判断电池信息中的参数接近保护点时,将断开铁锂电池组2与开关电源1连接的通路,这样在某个单体电池过快接近保护点,而铁锂电池组2的整体状况仍然处于较为正常的情况下,BMS 3也会断开铁锂电池组2与开关电源1连接的通路,这样在交流电断电,需要铁锂电池组2向基站负载供电的情况下,铁锂电池组2就无法供电;在铁锂电池组2放电的过程中,一旦单体电池过快地放电接近欠压保护点时,而铁锂电池组2的整体状况仍然处于较为正常的情况下,BMS 3也会断开铁锂电池组2与开关电源1连接的通路,这样对于基站负载而言,就会造成不必要的断电,从而造成通信故障。
可见,在现有的基站电源管理技术中,存在BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致对负载不必要的断电的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种基站电源管理方法、装置和系统、开关电源,用以解决现有的基站电源管理技术中,BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致对负载不必要的断电的问题。
本发明实施例技术方案如下:
一种基站电源管理方法,包括:基站的开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息;所述开关电源的监控单元根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
一种基站电源管理装置,包括:接收模块,用于接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息;第一控制模块,用于根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
一种开关电源,开关的监控单元中包括如上所述的基站电源管理装置。
一种基站电源管理系统,包括:开关电源、备用电源、电池信息采集装置;所述开关电源的负母排模块分别与备用电源的负极、基站负载的负极连接,所述开关电源的正母排分别与备用电源的正极、基站负载的正极连接,所述电池信息采集装置分别与所述备用电源和所述开关电源的监控单元连接,所述开关电源的监控单元与所述负母排模块连接;所述备用电源,用于在所述开关电源有交流电供电的情况下,接受所述开关电源对其进行充电,并在交流电断电的情况下,向所述基站负载供电;所述电池信息采集装置,用于采集所述备用电源的电池信息,并将采集到的所述电池信息发送给所述开关电源的监控单元;所述开关电源的监控单元,用于接收来自所述电池信息采集装置的所述电池信息,根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
根据本发明实施例的技术方案,开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息,根据电池信息与预定的控制策略,控制备用电源的充电状态或供电状态,能够避免现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致对负载不必要的断电的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为现有技术中基站电源管理系统的结构框图;
图2a为本发明实施例提供的基站电源管理系统的结构框图;
图2b为根据本发明实施例的基站电源管理方法的工作流程图
图3为本发明实施例提供的基站电源管理系统的优选结构框图;
图4为本发明实施例提供的基站电源管理装置的结构框图;
图5为本发明实施例提供的基站电源管理装置的优选结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的实施例进行说明,应当理解,此处所描述的实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请。
针对现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致的对负载不必要的断电的问题,本发明实施例提供了一种基站电源管理方案,在该方案中,开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息,根据电池信息与预定的控制策略,控制备用电源的充电状态或供电状态,能够避免现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致的对负载不必要的断电的问题。
下面对本申请实施例进行详细说明。
(一)、本发明实施例首先提供了一种基站电源管理系统
图2a示出了本发明实施例提供的基站电源管理系统的结构框图,如图2a所示,该系统包括:开关电源21、备用电源22、电池信息采集装置23,还包括基站动环监控设备25和远程监控中心26;备用电源22的负极与开关电源21的负母排模块211连接,备用电源22的正极与开关电源21的正母排212连接,开关电源21的负母排211模块与基站负载24的负极连接,开关电源21的正母排212与基站负载24的正极连接,电池信息采集装置23分别与备用电源22和开关电源21的监控单元213连接,开关电源21的监控单元213与负母排模块211连接;
备用电源22,用于在交流电供电的情况下,通过开关电源21的供电进行充电,在交流电断电的情况下,向负载24供电;
电池信息采集装置23,用于采集备用电源22的电池信息,并将采集到的电池信息发送给开关电源21的监控单元213;
具体地,电池信息采集装置23包括:电压测量装置,用于测量备用电源中单体电池的电压值和备用电源的总电压值;温度测量装置,用于测量备用电源中单体电池的温度值和备用电源的温度值;则,电池信息包括:备用电源中单体电池的电压值和/或温度值、备用电源的总电压值和/或温度值以及预先配置的备用电池的电池容量信息;则,电池信息包括:备用电源22中单体电池的电压值和/或温度值以及备用电源22的总电压值和/或温度值;在具体实现的过程中,电压测量装置可以通过电压采集电路来实现,温度测量装置可以通过温度感应器来实现;
开关电源21的监控单元213,用于接收来自电池信息采集装置23的电池信息,根据电池信息和预定的控制策略,控制备用电源22的充电状态或供电状态。
图2b示出了根据本发明实施例的基站电源管理方法的工作流程图,也即开关电源21的监控单元213的工作原理,如图2b所示,该工作过程包括:
步骤201、开关电源21的监控单元213接收电池信息采集装置23采集到的基站备用电源22的电池信息;
步骤202、开关电源21的监控单元213根据电池信息和预定的控制策略,控制备用电源22的充电状态或供电状态。
根据如图2a所示的系统及开关电源21的监控单元213的工作原理,通过开关电源21的监控单元213接收来自电池信息采集装置23的电池信息,并根据电池信息与预定的控制策略,控制开关电源21对备用电源22的充电或供电的状态,能够避免现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致的对负载不必要的断电的问题。
下面对图2a所示系统的工作原理进行说明。
本发明实施例首先提供了一种主动保护机制,下面从过压保护、过流保护、预限流保护、过温保护、欠压保护几方面对该主动保护机制进行说明。
其中,过压保护、过流保护、过温保护和欠压保护中应用的控制策略为:将电池信息与预定阈值进行对比,根据对比结果控制输出给备用电源的充电电压或充电电流,或者根据对比结果控制备用电源向基站负载供电的状态;其中,电池信息包括:备用电源22中单体电池的电压值和/或温度值以及备用电源22的总电压值和/或温度值;预定阈值包括:过压调整阈值、欠压调整阈值、温度调整阈值,其中,过压调整阈值小于备用电源22的实际过压阈值,欠压调整阈值大于备用电源22的实际欠压阈值,温度调整阈值小于备用电源22的实际温度阈值。
预限流保护应用的控制策略为:在对备用电源22进行充电前,先根据备用电池22的电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后再向备用电源22输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
1、过压保护和过流保护
在开关电源21对备用电源22充电的过程中,应用于过压保护和过流保护的控制策略的具体内容包括:在开关电源21对备用电源22充电的过程中,备用电源22的单体电池的电压值或备用电源22的总电压值大于过压调整阈值且小于实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给备用电源22的输出电压值或充电电流值。
开关电源21的监控单元213根据该控制策略,在接收到的单体电池的电压值或者备用电源的总电压值大于过压调整阈值且小于所述实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低开关电源对备用电源的输出电压值或充电电流值。一种优选的方式,预定的调整参数可以是预定的调整步长,调低输出电压时,在当前输出电源的基础上调低一个调整步长的值作为调整后的输出电压值;或者,调整参数也可以是一个预定的经验系数,例如0.85,调低输出电压时,将现有的输出电压与经验系数的乘积作为调整后的输出电压。
一种优选的方式,上述调低输出电压值或充电电流值的处理具体包括:在开关电源21的监控单元213调低输出电压值或充电电流值的处理达到预定的调整条件时,控制停止对备用电源22充电。其中,调整条件包括:调低输出电压值或充电电流值的次数达到预定次数,或者调低后的输出电压达到预定的最低输出电压阈值,或者调低后的充电电流值达到预定的最低充电电流阈值。在上述处理过程中,控制控制停止对备用电源22充电的处理可通过如下方式实现:如图3所示,负母排模块211包括串联连接的负母排2111和第一接触器31,备用电源的负极与第一接触器31连接,通过断开与备用电源22连接的第一接触器31来停止对备用电源22充电。
例如,在开关电源21对备用电源22充电的过程中,有些单体电池即将接近饱和,开关电源21的监控单元213一旦判断接收到的单体的电压值大于或等于开关过压阈值时,调低对备用电源的输出电压,能够避免单体电池过快饱和达到过压保护点,其他的单体电池仍然能够继续充电;或者,在备用电源22整体的总电压值即将接近开关过压阈值时,开关电源21的监控单元213也能够调低对备用电源22的输出电压,避免备用电源22整体过快接近过压保护点。从而能够避免现有技术中,BMS一旦发现备用电源22中的单体电池过快地接近过压保护点时,将断开备用电源与负载的通路,从而造成在需要向负载供电时,可能无法供电的问题。
并且,在调低输出电压值或充电电流值的操作达到预定的调整条件时,开关电源21的监控单元213断开备用电源22与开关电源21的通路,实现对备用电源22的过压保护。
2、过温保护
温度调整阈值包括第一温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值,其中,第一温度阈值和第二温度阈值为高温阈值,第三温度阈值为低温阈值,第一温度阈值小于第二温度阈值,第一温度阈值大于第三温度阈值。
应用于过温保护的控制策略具体包括:在开关电源21对备用电源22充电的过程中,(1)单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给备用电源22的输出电压值或充电电流值;(2)单体电池的温度值或者备用电源22的温度值大于或等于第二温度阈值的情况下,控制停止对备用电源充电;(3)单体电池的温度值或者备用电源22的温度值小于或等于第三温度阈值的情况下,控制停止对备用电源22充电。
开关电源21的监控单元213根据该控制策略,在接收到的单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低开关电源对备用电源22的输出电压值或充电电流值。预定的调整参数如上所述,这里不再赘述。在接收到的单体电池的温度值或者备用电源22的温度值大于或等于第二温度阈值的情况下,控制停止对备用电源充电,即控制断开负母排模块211与备用电源22的连接。在接收到的单体电池的温度值或者备用电源的温度值小于或等于第三温度阈值的情况下,控制停止对备用电源22充电。如上所述,控制停止对备用电源22充电的操作可以通过控制断开第一接触器31来实现。
一种优选的方式,在开关电源21的监控单元213调低输出电压值或充电电流值的处理如上所述,这里不再赘述。
通过上述处理,开关电源21能够在备用电源的单体电池或备用电源整体的温度值过高时,调低输出电压值或输出电流值,从而降低备用电源中的功耗、降低备用电源中的温度,在备用电源的单体电池或备用电源整体的温度值过低时,断开备用电源22与负母排模块211的连接,能够避免现有技术中BMS执行过温保护而断开备用电源与负载的通路,从而造成在需要向负载供电时,可能无法供电的问题。
并且,在调低输出电压的操作达到预定的调整条件时,开关电源21的监控单元213断开备用电源22与开关电源21的通路,实现对备用电源22的过温保护。
3、欠压保护
欠压调整阈值包括第一欠压阈值和第二欠压阈值,其中,第一欠压阈值大于第二欠压阈值。
备用电源22向基站负载24供电的过程中,应用于欠压保护的控制策略具体包括:(1)备用电源22的单体电池的电压值小于第一欠压阈值且大于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源22仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;(2)在备用电源22的单体电池的电压值小于或等于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源停止供电。
开关电源21的监控单元213根据该控制策略,在接收到的备用电源22的单体电池的电压值小于第一欠压阈值且大于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源22仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;在接收到的备用电源22的单体电池的电压值小于或等于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源停止供电。
控制备用电源22仅向基站主要负载供电以及停止向全部基站负载供电的操作可以通过以下方式实现。
如图3所示,负母排模块211还包括第二接触器32和第三接触器33,第二接触器32与第三接触器33分别与负母排2111串联,第二接触器32与第三接触器33并联。负载24包括主要负载241和次要负载242,主要负载241的负极与第二接触器32连接,次要负载242的负极与第三接触器33连接,主要负载241的正极和次要负载242的正极分别与开关电源21的正母排212连接。其中,主要负载241包括基站通信设备,次要负载242包括照明设备、空调设备等的辅助设备。
开关电源21的监控单元213控制断开与次要负载242连接的第三接触器33即可控制控制备用电源22仅向基站主要负载供电;在此基础上,在开关电源21的监控单元213控制断开与主要负载241连接的第二接触器32即可实现停止向全部基站负载供电。
通过上述的处理,在备用电源22向负载24供电的过程中,开关电源21的监控单元213能够在备用电源中的单体电池的电压接近欠压保护点时,先断开对次要负载242的供电,对主要负载241进行供电,在后续的过程中,如果备用电源中的单体电池的电压再次接近欠压保护点时,再断开对主要负载的供电,从而能够在备用电源电量不足的情况下,只为主要负载供电,延长基站主要通信设备的工作时间,能够避免现有技术中,BMS执行欠压保护操作而断开备用电源对主要负载和次要负载的全部供电,导致对主要负载的不必要断电的问题。并且,相比于现有技术中,根据备用电源22的总电压的变化来控制给用电源22仅向基站主要负载供电或者停止向全部负载供电,能够延长向基站负载供电的时长,延长基站负载的工作时长。
4、预限流保护
电池信息包括:预先配置的备用电池的电池容量信息,如上所述,在交流电供电的情况下,应用于预限流保护的控制策略包括:在开关电源对所述备用电源进行充电前,先根据所述电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后再向所述备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
开关电源21的监控单元213根据该控制策略,根据接收到的电池容量信息和预设的限流系数,确定起始充电电压值或起始充电电流值,向所述备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
通过上述确定起始充电电压或起始充电电流的处理,开关电源21的监控单元213能够根据备用电源22的电池容量来确定合适的起始充电电压或起始充电电流,达到对备用电源22保护的目的,实现一种“预限流”的效果。也能够避免现有技术中,BMS一旦发现备用电源22中的单体电池的起始电流过大时,执行过流保护而断开备用电源与负载的通路,从而造成在需要向负载供电时,可能无法供电的问题。
以上描述的是开关电源对备用电源的充放电状况进行主动控制的机制。
本发明实施例在上述开关电源主动控制机制的基础上,还提供了一种对备用电源进行被动控制的机制,该被动控制的机制由备用电源控制装置的实现。
如图3所示,本发明实施例提供的基站电源管理系统还包括备用电源控制装置27,备用电源22与负母排模块211连接通路上还包括第四接触器34,备用电源控制装置27分别与电池信息采集装置23、开关电源21的监控单元213连接、与第四接触器连接34。
电池信息采集装置23,具体还包括:电流测量装置,用于测量所述备用电源22中单体电池的电流值或备用电源的电流值,则电池信息还包括备用电源中单体电池的电流值或备用电源的电流值;电池信息采集装置23还用于:将采集到的电池信息发送给备用电源控制装置27;
备用电源控制装置27,用于:在开关电源21的监控单元213工作失效的情况下,根据电池信息,控制备用电源22的充电状态或供电状态。具体地,当出现如下情况时,表明开关电源21的监控单元213工作失效:备用电源控制装置27接收到的备用电源22的单体电池的电压值或备用电源22的总电压值大于或等于实际过压阈值,或者接收到的备用电源22的单体电池的温度值或者备用电源22的温度值大于或等于备用电源22的实际温度阈值,或者接收到的备用电源22的单体电池的电压值或者备用电源22的总电压值小于或等于备用电源22的实际欠压阈值。则,在这种情况下,备用电源控制装置27对备用电源实施被动保护,即断开第四接触器34。
通过上述处理,在开关电源21的监控单元213对备用电源22进行主动保护不成功的情况下,备用电源控制装置27能够实现被动控制,即备用电源控制装置27断开备用电源22与开关电源21的通路、或者断开备用电源22与负载的通路,实现对备用电源22的保护。
通过上述的开关电源21的监控单元213实现的主动保护机制,以及备用电源控制装置27实现的被动保护机制,可以对备用电源22形成一种阶梯保护,从而实现一种多层次、高可靠度的保护,能够有效地避免现有技术中,BMS执行过压保护、过流保护、过温保护或者欠压保护而断开备用电源与负载的通路,造成对负载不必要的断电的问题,还能够有效地实现对备用电源的过压保护、过流保护、过温保护或者欠压保护。
此外,在具体实现的过程中,在如图3所示的系统中,电池信息采集装置23和备用电源控制装置27可以合一设置在BMS中,这样,与图2所示的系统相比,图2所示的系统在备用电源的容量较大的时候,不设置如图3中所示的备用电源控制装置27,可以节约硬件成本、降低设备功耗,在备用电源的电池容量较小时,采用如图3所示的系统,可以增加系统进行电源管理的可靠性。
此外,在如图2或图3所示的系统中,开关电源21的监控电源213还与基站动环监控设备25连接,将电池信息、开关电源中的相关信息、负载信息、以及备用电源控制装置27的相关信息发送给基站动环监控设备25,基站动环监控设备25再将接收到的信息发送给远程控制中心26;远程控制中心26将相关参数(如上述阈值和控制策略)下发给基站动环监控设备25,基站动环监控设备25将接收到的相关参数下发给开关电源21的监控电源213,开关电源21的监控电源213再将接收到的相关参数发送给备用电源控制装置27;从而实现远程控制中心26对如图2或图3所示系统的控制和管理。
(二)基于相同的发明构思,本发明实施例还提供了一种开关电源中的监控单元
本发明实施例提供的开关电源中的监控单元可以通过如图4所示的基站电源管理装置来实现。
图4示出了本发明实施例提供的基站电源管理装置的结构,如图4所示,该装置包括:
接收模块41,用于接收来自电池信息采集装置采集到的备用电源的电池信息;
第一控制模块43,连接至接收模块41,用于根据电池信息和预定的控制策略,控制备用电源的充电状态或供电状态。
其中,第一控制模块43具体用于:根据控制策略,将电池信息与预定阈值进行对比,根据对比结果控制输出给所述备用电源的充电电压或充电电流,或者根据对比结果控制所述备用电源向基站负载供电的状态。具体地,根据控制策略,在开关电源对备用电源充电的过程中,单体电池的电压值或备用电源的总电压值大于过压调整阈值且小于实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给备用电源的输出电压值或充电电流值;或者,根据控制策略,在开关电源对备用电源充电的过程中,单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给备用电源的输出电压值或充电电流值;单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于或等于第二温度阈值的情况下,控制停止对备用电源充电;单体电池的温度值或者备用电源的温度值小于或等于第三温度阈值的情况下,控制停止对备用电源充电;或者,根据控制策略,在备用电源向基站负载供电的过程中,单体电池的电压值小于第一欠压阈值且大于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;在单体电池的电压值小于或等于第二欠压阈值的情况下,控制备用电源停止供电;或者,根据控制策略,在对备用电源进行充电前,先根据电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后再向备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
图5示出了图4所示装置的优选实施结构,如图5所示,该优选结构在图4所示装置的基础上,还包括:第二控制模块45。
第二控制模块45,连接至第一控制模块43,用于:在第一控制模块43调低输出电压值的处理达到预定的调整条件时,断开如图2中所示的与备用电源连接的第一接触器31;调整条件如上所述,这里不再赘述。
优选地,在具体实现的过程中,上述第一控制模块43、第二控制模块45可以如上所述地分开设置,也可以在实际设备中合一设置,以达到节约硬件成本、减少设备功耗的目的。
优选地,在具体实现的过程中,可以用具有可编程功能的数字芯片和具有整流功能的模块来实现图4或图5所示的装置。
通过图4或图5所示的装置能够实现上述的主动保护机制,能够有效地避免现有技术中,BMS执行过压保护、过温保护或者欠压保护而断开备用电源与负载的通路,造成对负载不必要的断电的问题。
相应地,本发明实施例还提供了一种开关电源,包括如图4或图5所示的基站电源管理装置。
综上所述,根据本发明实施例的技术方案,开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息,根据电池信息与预定的控制策略,控制备用电源的充电状态或供电状态,能够避免现有技术中BMS只能控制备用电源与开关电源以及基站负载的通路的连通或断开,而导致的对负载不必要的断电的问题。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种基站电源管理方法,其特征在于,包括:
基站的开关电源的监控单元接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息;
所述开关电源的监控单元根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制策略,包括:将所述电池信息与预定阈值进行对比,根据对比结果控制输出给所述备用电源的充电电压或充电电流,或者根据对比结果控制所述备用电源向基站负载供电的状态;其中,
所述电池信息包括:所述备用电源中单体电池的电压值和/或温度值以及所述备用电源的总电压值和/或温度值;
所述预定阈值包括:过压调整阈值、欠压调整阈值、温度调整阈值,其中,所述过压调整阈值小于所述备用电源的实际过压阈值,所述欠压调整阈值大于所述备用电源的实际欠压阈值,所述温度调整阈值小于所述备用电源的实际温度阈值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制策略,具体包括:在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的电压值或备用电源的总电压值大于所述过压调整阈值且小于所述实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述温度调整阈值包括第一温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值,其中,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值且大于所述第三温度阈值;
所述控制策略,具体包括:在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值;
所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于或等于所述第二温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电;
所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值小于或等于所述第三温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述控制策略,还包括:
在调低所述输出电压值或充电电流值的处理达到预定的调整条件时,控制停止对所述备用电源充电;
所述调整条件,包括:调低所述输出电压值的次数达到预定次数,或者调低后的输出电压达到预定的最低输出电压阈值,或者调低后的输出电流达到预定的最低输出电流阈值。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述欠压调整阈值包括第一欠压阈值和第二欠压阈值,其中,所述第一欠压阈值大于所述第二欠压阈值;
所述控制策略,具体包括:在所述备用电源向所述基站负载供电的过程中,所述单体电池的电压值小于所述第一欠压阈值且大于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;
在所述单体电池的电压值小于或等于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源停止供电。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池信息,包括:预先配置的备用电池的电池容量信息;
所述控制策略包括:在向所述备用电源进行充电前,先根据所述电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后向所述备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
8.一种基站电源管理装置,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收电池信息采集装置采集到的基站备用电源的电池信息;
第一控制模块,用于根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述控制策略,包括:将所述电池信息与预定阈值进行对比,根据对比结果控制输出给所述备用电源的充电电压或充电电流,或者根据对比结果控制所述备用电源向基站负载供电的状态;其中,所述接收模块接收到的电池信息包括:所述备用电源中单体电池的电压值和/或温度值以及所述备用电源的总电压值和/或温度值;所述预定阈值包括:过压调整阈值、欠压调整阈值、温度调整阈值、所述备用电源的实际过压阈值、实际欠压阈值和实际温度阈值,所述过压调整阈值小于所述实际过压阈值,所述欠压调整阈值小于所述实际欠压阈值,所述温度调整阈值小于所述实际温度阈值;则,
所述第一控制模块,具体用于:根据所述控制策略,将所述电池信息与预定阈值进行对比,根据对比结果控制输出给所述备用电源的充电电压或充电电流,或者根据对比结果控制所述备用电源向基站负载供电的状态。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述控制策略,具体包括:在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的电压值或备用电源的总电压值大于所述过压调整阈值且小于所述实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值;则,
所述第一控制模块,具体用于:根据所述控制策略,在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的电压值或备用电源的总电压值大于所述过压调整阈值且小于所述实际过压阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述温度调整阈值包括第一温度阈值、第二温度阈值和第三温度阈值,其中,所述第一温度阈值小于所述第二温度阈值且大于所述第三温度阈值;
所述控制策略,具体包括:在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值;所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于或等于所述第二温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电;所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值小于或等于所述第三温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电;则,
所述第一控制模块,具体用于:根据所述控制策略,在所述开关电源对所述备用电源充电的过程中,所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于所述第一温度阈值且小于所述第二温度阈值的情况下,按照预定的调整参数调低输出给所述备用电源的输出电压值或充电电流值;所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值大于或等于所述第二温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电;所述单体电池的温度值或者备用电源的温度值小于或等于所述第三温度阈值的情况下,控制停止对所述备用电源充电。
12.根据权利要求10或11所述的装置,其特征在于,所述控制策略,还包括:在调低所述输出电压值或充电电流值的处理达到预定的调整条件时,控制停止对所述备用电源充电;所述调整条件,包括:调低所述输出电压值的次数达到预定次数,或者调低后的输出电压达到预定的最低输出电压阈值,或者调低后的输出电流达到预定的最低输出电流阈值;
所述装置还包括:第二控制模块,具体用于:根据所述控制策略,在调低所述输出电压值或充电电流值的处理达到预定的调整条件时,控制停止对所述备用电源充电。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述欠压调整阈值包括第一欠压阈值和第二欠压阈值,其中,所述第一欠压阈值大于所述第二欠压阈值;
所述控制策略,具体包括:在所述备用电源向所述基站负载供电的过程中,所述单体电池的电压值小于所述第一欠压阈值且大于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;在所述单体电池的电压值小于或等于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源停止向基站全部负载供电;
所述第一控制模块,具体用于:根据所述控制策略,在所述备用电源向所述基站负载供电的过程中,所述单体电池的电压值小于所述第一欠压阈值且大于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源仅向基站主要负载供电、停止向基站次要负载供电;在所述单体电池的电压值小于或等于所述第二欠压阈值的情况下,控制所述备用电源停止向基站全部负载供电。
14.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述接收模块接收到的电池信息,包括:预先配置的备用电池的电池容量信息;
所述控制策略包括:在向所述备用电源进行充电前,根据所述电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后向所述备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流;则,
所述第一控制模块,具体用于:根据所述控制策略,在开关电源向所述备用电源进行充电前,根据所述电池容量信息和预定的限流系数确定起始充电电压值或起始充电电流值,然后控制所述开关电源向所述备用电源输出确定的起始充电电压或起始充电电流。
15.一种开关电源,其特征在于,所述开关的监控单元中包括如权利要求8至14中任一项所述的基站电源管理装置。
16.一种基站电源管理系统,其特征在于,包括:备用电源、电池信息采集装置、以及如权利要求15所述的开关电源;其中
所述开关电源的负母排模块分别与备用电源的负极、基站负载的负极连接,所述开关电源的正母排分别与备用电源的正极、基站负载的正极连接,所述电池信息采集装置分别与所述备用电源和所述开关电源的监控单元连接,所述开关电源的监控单元与所述负母排模块连接;
所述备用电源,用于在所述开关电源有交流电供电的情况下,接受所述开关电源对其进行充电,并在交流电断电的情况下,向所述基站负载供电;
所述电池信息采集装置,用于采集所述备用电源的电池信息,并将采集到的所述电池信息发送给所述开关电源的监控单元;
所述开关电源的监控单元,用于接收来自所述电池信息采集装置的所述电池信息,根据所述电池信息和预定的控制策略,控制所述备用电源的充电状态或供电状态。
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