CN109347167A - 航标供电系统 - Google Patents

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李旭
何彩柳
李悦
李栋
单健
马耀华
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Abstract

本发明提供了一种航标供电系统，涉及航标设备技术领域，包括：电池控制模块和多个电池单体；其中，电池控制模块分别与各个电池单体连接；电池单体的输出功率与航标的功率相匹配，多个电池单体轮流接入航标供电电路对航标进行供电；电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的使用顺序；电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序。该系统能够实现海上航标电池组的智能化控制，提高海上航标的供电稳定性。

Description

航标供电系统
技术领域
本发明涉及航标设备技术领域，具体而言，涉及一种航标供电系统。
背景技术
电池管理系统是对电池进行智能化管理及维护各个电池单元的系统，是连接电池组和设备的重要纽带，用于任何有使用电池并且需要给电池充电的装置或仪器。现行的电池管理系统主要功能是对电池工作状态进行监控以及电池的充放电管理。目前，电池组采用串联和并联的方式将多个电池进行组合以满足电压和容量的要求，对于电池组存在以下问题：并联的电池需要采用容量相近，电压相同，同种型号和批次的同种电池进行并联以保证电池的一致性和安全性。对于新旧电池和不同厂家、规格以及不同种类电池(如铅酸电池和锂电池)不能并联使用；对于多个电池并联使用的电池组，如果其中某个电池损坏，则整个电池组瘫痪，并且剩余电池也难与其它电池混用，造成资源浪费。在电池组实际工作中，对于铅酸电池组，尤其是铅酸电池与太阳能板结合使用，会出现铅酸电池浅充浅放现象，导致铅酸电池硫化，容量衰减加快、寿命缩短；对于锂电池组，会出现过充过放的现象，使电池容量衰减、寿命缩短，严重时可能发生危险。
海上航标，特别是大型航标设备一直存在供电问题的困扰，海上航标的供电电池为了保证续航要求，电池的容量和体积会非常大，存在稳定性问题，一旦电池损坏航标会立即瘫痪，出现航路安全隐患。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，公开了一种航标供电系统，实现航标供电系统的智能化控制，克服了传统航标供电系统由于电池体积庞大、重量重导致的运输不便、在复杂的海上环境难以安装的问题，解决多组并联电池只局限于同一型号和批次的同种电池的缺陷，有效保障航路安全。
本发明公开了一种航标供电系统，包括：电池控制模块和多个电池单体；其中，电池控制模块分别与各个电池单体连接；电池单体的输出功率与航标的功率相匹配，多个电池单体轮流接入航标供电电路对航标进行供电；电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的使用顺序；电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序。
在该技术方案中，电池控制模块分别与多个电池单体进行通信以获取电池单体运行状态信息，每个电池单体根据电池控制模块制定的优先级顺序进行充放电。同一时段内有且仅有一个电池单体对航标进行供电，其它电池单体作为备用，一旦出现某个电池单体损坏，备用电池单体自动接替损坏的电池，保证航标稳定运行。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，还包括：电池控制模块检测到电池单体无法满足航标的供电需求时，控制至少两个电池单体同时连接供电电路，以保证设备工作电压恒定。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，电池控制模块获取电池单体的电量信息的步骤，具体包括：读取电池单体的自带电量；记录电池单体的用电量与充电量；根据自带电量、用电量和充电量计算电池单体的实时电量。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，电池控制模块获取电池单体的电量信息的步骤，具体包括：定时检测电池单体，以获取各个电池单体的实时电量。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的使用顺序的步骤，具体包括：选取电量最高的电池单体对航标进行供电，其它电池单体在供电电路中被屏蔽。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序的步骤，具体包括：选取电量最低的电池单体进行充电，其它电池单体在充电电路中被屏蔽。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，电池控制模块包括电池运行控制模块和充电控制模块，电池运行控制模块用于检测电池的运行状态和控制每个电池的充放电，充电控制模块用于检测太阳能板的充电状态；此时，电池控制模块分别获取电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序的步骤，具体包括：电池运行控制模块检测每一个电池单体的电量信息，充电控制模块检测供电装置(太阳能板)的电量状态，结合电池电量情况和供电装置的电量情况决定各个电池单体的充电顺序。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，还包括：电池控制模块定时获取每一个电池单体的运行状态信息，若发现运行不稳定状态或者损坏状态则发出警报。
根据本发明公开的航标供电系统，优选地，还包括：远程管理接口，用于将电池数据远程传送至客户端，以便实时了解电池运行状态。
本发明的有益效果至少包括：
多个可独立运行并满足供电需求的电池轮流接入供电电路，持续满足供电，即使有个别电池出现故障，其它电池能够迅速接替供电任务。
根据电池电量以及太阳能或市电的情况来对电池进行充放电优先级安排，有效减少电池的充放电次数，并使电池达到深循环充放电，延长电池的使用寿命，同时也可通过这种深循环充放电方式修复电量衰减的电池。
利用该控制系统可将新旧电池、不同型号、不同规格、不同种电池进行混用，降低资源浪费。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的航标供电系统的示意框图。
图2示出了根据本发明的实施例的航标供电系统的一种具体实施方式的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
如图1和图2所示，本发明公开的航标灯供电系统在具体实践中可以设计为以下形式，包括：电池控制模块、通信模块、数据存储模块、检测模块，控制模块包括电池运行控制模块、充电控制模块。电池控制模块分别与各个电池连接，电池之间互不连接。当电池初次连接到电池控制模块时，输入该电池的电量信息，数据存储模块会记录该电池之后的供电消耗和充电补充以保证随时掌握该电池的电量信息。当需要供电时，电池运行控制模块会根据数据存储模块反馈的每个电池的电量信息，控制电量最高的电池进行依次供电，当供电电池电量消耗完毕时切换下一个电池进行供电，除供电电池外，其余电池在供电电路中被屏蔽。当单独的电池无法满足供电需求时，控制至少两个电池同时连接供电电路，以保证设备工作电压恒定。当需要充电时，充电控制模块会根据太阳能或市电的供电状态以及数据存储模块反馈的每个电池的电量信息，控制电量最低的电池进行依次充电，当充电电池电量充满时切换下一个电池进行充电，除充电电池外，其余电池在充电电路中被屏蔽。当太阳能或市电电量充足时，可同时对多个电池进行充电。电池之间互不连接，电池可分别为不同型号、不同规格的新旧电池，也可为多种电池(如铅酸电池和锂电池)。检测模块会定时获取每一个电池的运行状态，若发现电池运行不稳定或者损坏则由通信模块发出警报，并由控制模块将其屏蔽。通信模块会实时将电池运行状态信息远程传送至客户端，以便实时了解电池运行状态。
根据上述实施例，多个可独立运行并满足航标供电需求的电池单体轮流接入航标的供电电路，持续满足航标的供电，即使有个别电池单体出现故障，其它电池单体能够迅速接替供电任务，保证海上航标持续工作。根据电池电量以及太阳能的情况来对电池进行充电优先级安排有效减少电池单体的充放电次数延长电池单体的使用寿命。利用该控制系统可将新旧电池、不同型号、不同规格、不同种电池进行混用，采用多个小型电池组成的电池组来替代传统大型电池，便于电池的安装和维护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种航标供电系统，其特征在于，包括：电池控制模块和多个电池单体；其中，所述电池控制模块与各个电池单体连接；所述电池单体的输出功率与所述航标的功率相匹配，多个电池单体轮流接入航标供电电路对所述航标进行供电；
所述电池控制模块分别获取所述电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的使用顺序；
所述电池控制模块分别获取所述电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序。
2.根据权利要求1所述的航标供电系统，其特征在于，还包括：所述电池控制模块检测到电池单体无法满足所述航标的供电需求时，控制至少两个电池单体同时连接所述供电电路，以保证设备工作电压恒定。
3.根据权利要求1所述的航标供电系统，其特征在于，所述电池控制模块获取所述电池单体的电量信息的步骤，具体包括：
读取所述电池单体的自带电量；
记录所述电池单体的用电量与充电量；
根据所述自带电量、用电量和充电量计算所述电池单体的实时电量。
4.根据权利要求1所述的航标供电系统，其特征在于，所述电池控制模块分别获取所述电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的使用顺序的步骤，具体包括：
选取电量最高的电池单体对航标进行供电，其它电池单体在供电电路中被屏蔽。
5.根据权利要求1所述的航标供电系统，其特征在于，所述电池控制模块分别获取所述电池单体的电量信息，根据各个电池单体电量的高低决定电池单体的充电顺序的步骤，具体包括：
选取电量最低的电池单体进行充电，其它电池单体在充电电路中被屏蔽。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的航标供电系统，其特征在于，还包括：所述电池控制模块定时获取每一个电池单体的运行状态信息，若发现运行不稳定状态或者损坏状态则发出警报。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的航标供电系统，其特征在于，还包括：
远程管理接口，用于将电池数据远程传送至客户端，以便实时了解电池运行状态。
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