CN110138051A - 一种电池管理装置、系统以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种电池管理装置、系统以及控制方法，电池管理装置包括：采集模块、控制模块和一个或多个双向电源模块；其中，每个双向电源模块的一端与第二电池连接，双向电源模块的另一端与开关电源连接，第一电池与开关电源连接；采集模块分别与第一电池和控制模块连接；控制方法包括：采集模块采集与第一电池相关的第一电学参数，并将第一电学参数发送给控制模块；双向电源模块采集与第二电池相关的第二电学参数，并将第二电学参数发送给控制模块；控制模块根据第一电学参数和/或第二电学参数以及预设参数值，控制第一电池和第二电池的充电过程或放电过程，可以实现多组电池按电池容量比例同时充电和放电。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种电池管理装置、系统以及控制方法。
背景技术
基站的电池用于为通信设备提供保障性供电，基站目前主要使用铅酸电池，随着技术进步，锂电池开始大量使用。通信设备负荷随着网络演进不断增加，基站所需电池容量也需要逐步增加。不同类型或不同容量电池直接并联在一起供电，由于内阻不同，充电电流和放电电流并不按电池容量分配，存在充电或放电过流风险；当电池间差异较大时，甚至存在多组电池雪崩式过流保护风险；对电池造成损坏的同时也会影响电池备电功能。不同类型或不同容量电池的并联使用，成为当前基站能源领域的难题。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池管理装置、系统以及控制方法，以解决不同类型或不同容量电池直接并联在一起供电所导致的过流的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种控制方法，应用于电池管理装置，所述电池管理装置包括：采集模块、控制模块和一个或多个双向电源模块；其中，每个所述双向电源模块的一端与第二电池连接，所述双向电源模块的另一端与所述开关电源连接，所述第一电池与所述开关电源连接；所述采集模块分别与所述第一电池和所述控制模块连接；
所述控制方法包括：
所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；
所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；
所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
可选地，所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程，包括：
所述第二电学参数为所述第二电池的充电电流的第一采集值时，所述预设参数值为第一电池的充电限流值、第二电池的充电限流值以及开关电源的充电限流值；
所述控制模块根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的充电电流，进而控制所述第一电池的充电电流。
可选地，所述根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第一采集值是否大于第二电池的充电限流值；
若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则所述控制模块降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的充电电流以及提高所述第一电池的充电电流；
若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则所述控制模块提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的充电电流以及降低所述第一电池的充电电流。
可选地，所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的放电过程，包括：
所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；
所述控制模块根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
可选地，所述控制模块根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第三采集值是否大于所述第二电池的放电电流的计算值；
若所述第三采集值大于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的放电电流以及提高所述第一电池的放电电流；
若所述第三采集值小于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的放电电流以及降低所述第一电池的放电电流。
可选地，确定所述第二电池的放电电流的计算值，包括：
所述控制模块根据所述第三采集值和所述第四采集值，确定总负载电流；
所述控制模块根据总负载电流以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值。
可选地，所述方法还包括：
所述控制模块根据预设的所述第一电池和第二电池的充电顺序或充电优先级，控制所述开关电源向所述第一电池和所述第二电池充电。
可选地，所述方法还包括：
所述控制模块根据预设的所述第一电池和第二电池的放电顺序或放电优先级，控制所述第一电池和所述第二电池向负载放电。
可选地，所述方法还包括：
所述控制模块确定所述第二电池的电池剩余容量；
所述控制模块根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压。
可选地，所述控制模块根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第二电池的电池剩余容量是否高于重要负载预留容量；
当所述第二电池的电池剩余容量高于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为高于开关电源二次下电电压值；
当所述第二电池的电池剩余容量低于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为低于开关电源二次下电电压值。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电池管理装置，包括：采集模块、控制模块和一个或多个双向电源模块；其中，所述双向电源模块的一端与第二电池连接，所述双向电源模块的另一端与所述开关电源连接，所述第一电池与所述开关电源连接；所述采集模块分别与所述第一电池和所述控制模块连接；
所述采集模块用于采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；
所述双向电源模块用于采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；
所述控制模块用于根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
可选地，所述电池管理装置还包括：通信接口，所述控制模块通过所述通信接口与其他的电池管理装置的控制模块的通信接口连接。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电池管理系统，包括：多个如上所述的电池管理装置，一个电池管理装置的控制模块与其他电池管理装置的控制模块通过通信接口连接，所述一个电池管理装置的控制模块还用于控制其他电池管理装置。
本发明的实施例具有如下有益效果：
本发明实施例的电池管理的控制方法，通过所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；通过所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；进而所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程，进而可以实现多组电池按电池容量比例同时充电和放电。另外，通过对所述第二电池的充电过程或放电过程进行控制，来对所述第一电池的充电过程和放电过程进行控制，这样可以不用为每个第一电池配置双向电源模块，使设备成本大幅降低。
附图说明
图1为本发明实施例的电池管理装置的结构示意图之一；
图2为本发明实施例的电池管理装置的结构示意图之二；
图3为本发明实施例的控制方法的流程示意图之一；
图4为本发明实施例的控制方法的流程示意图之二；
图5为本发明实施例的控制方法的流程示意图之三。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
目前，可以采用开关控制电池回路通断方式、脉冲控制电池充电、放电时间方式、双向直流变换方式等几种方式，来实现不同类型或不同容量电池的并联使用。其中采用开关控制电池回路通断方式和脉冲控制电池充电、放电时间方式，无法实现电池按容量比例同时充电和同时放电。
为此，参见图1，本发明实施例提供了一种电池管理装置，该电池管理装置1包括：一个或多个双向电源模块11、控制模块12和采集模块13；其中，每个所述双向电源模块11的一端与第二电池2连接，每个双向电源模块11的另一端所述开关电源3连接，所述第一电池4与所述开关电源3连接。所述采集模块13分别与所述第一电池4和所述控制模块12连接。
需要说明的是，每个所述双向电源模块11的一端可以与一个或多个第二电池2连接，通过每个所述双向电源模块11可以控制与其相连的一个或多个第二电池2的充电过程或放电过程。
所述采集模块用于采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块。所述双向电源模块用于采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
在本发明实施例中，所述采集模块用于采集第一电池(例如铅酸电池)的充电电流或放电电流；采集模块例如为霍尔线圈，在本发明实施例并不具体限定采集模块的种类。
在本发明实施例中，所述第一电池可以为铅酸电池，当然并不仅限于此。
在本发明实施例中，所述第一电学参数可以为所述第一电池的充电电流、放电电流、电压或电池剩余容量等，所述第二电学参数可以为第二电池的充电电流、放电电流、电压或电池剩余容量等。
在本发明实施例中，由于所述第一电池和第二电池的充电模式或放电模式不同，所述第一电池和所述第二电池的充电或放电过程也不同。接下来按照所述第一电池和第二电池的充电模式或放电模式，将所述第一电池和所述第二电池的充电或放电过程分为以下四种情况：
在本发明实施例中，所述控制模块还可以用于设置所述第一电池和所述第二电池的充电模式或放电模式。
情况一：
所述开关电源同时向所述第一电池和所述第二电池进行充电，可以将情况一定义为共充模式。
在共充模式下，所述第二电学参数为所述第二电池的充电电流的第一采集值时，所述预设参数值为第一电池的充电限流值、第二电池的充电限流值以及开关电源的充电限流值，其中所述开关电源的充电限流值为所述第一电池的充电限流值和所述第二电池的充电限流值之和；所述控制模块用于根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的充电电流，进而控制所述第一电池的充电电流。
进一步地，所述控制模块用于判断所述第一采集值是否大于第二电池的充电限流值；若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的充电电流以及提高所述第一电池的充电电流；若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的充电电流以及降低所述第一电池的充电电流。
在共充模式下，需要根据需求设置所述第一电池和所述第二电池充电限流值，同时预设设定开关电源的充电限流值为所有第一电池和第二电池充电限流值之和，所述双向电源模块可以直接控制与其连接的第二电池的充电电流。具体控制方法为，每个双向电源模块动态采样对应第二电池的充电电流，将第二电池的充电电流的采样值与设定限流值进行比较，闭环反馈控制双向电源模块的输出电压来调整充电电流，在限定开关电源充电限流值的情况下，通过控制第二电池充电电流，来间接控制第一电池充电电流。
情况二：
所述开关电源按优先级向第一电池和第二电池进行充电，可以将情况二定义为单充模式。
在单充模式下，所述控制模块用于根据预设的所述第一电池和第二电池的充电顺序或优先级，控制所述开关电源向所述第一电池和所述第二电池充电。
在情况二中，优先级用于表示开关电源为第一电池和第二电池充电顺序，一个或多个电池可以位于同一优先级。可以根据需要设定所述第一电池和每个所述第二电池的充电顺序或优先级。
若第一电池的优先级高于第二电池，双向电源模块控制第二电池不充电，进而控制第一电池优先充电；此时，开关电源限流值应设置为第一电池的充电限流值；若第二电池中某组或某几组电池优先级高，对应双向电源模块提高输出电压，控制对应的第二电池优先充电。
例如：电池管理装置可以用于控制第一电池、第二电池A、第二电池B和第二电池C。其中可以将第一电池和第二电池B的优先级设置为1，第二电池A的优先级可以为2，第二电池C的优先级为最后，进而可以根据设定的优先级首先控制开关电源先向第一电池和第二电池B充电，然后开关电源再为第二电池A充电，最后为第二电池C充电。
在情况二中，开关电源充电限流值设定为第一电池的充电限流值，通过调整双向电源模块的输出电压，来调整第二电池的充电顺序，使得所述第一电池和每个第二电池按优先级轮流充电。其中充电限流控制原理可以参见情况一。
情况三：
所述第一电池和所述第二电池同时向负载进行放电，可以将情况三定义为共放模式。
在共放模式下，所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块用于根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；所述控制模块用于根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
其中，电池容量比例用于表示所述第一电池的电池容量和每个第二电池的电池容量的比例值。其中，电池容量可以为初始容量或实际容量，在电池的使用过程中电池容量会存在损耗，电池容量会逐渐变小，此时通过实际容量确定电池容量比例会更加准确。
需要说明的是，电池容量比例可以预先设定，也可以实测得到。
进一步地，所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块用于根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；所述控制模块还用于根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
在一些实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第三采集值和所述第四采集值，确定总负载电流；所述控制模块还用于根据总负载电流以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值。
例如：假设所述第一电池和第二电池的总电池容量为100A·H(安时)，所述第一电池的电池容量为50A·H，若电池管理装置包括2个第二电池，分别为电池A和电池B，且所述电池A的电池容量为30A·H，电池B的电池容量为20A·H。第一电池，电池A和电池B的电池容量比例为5：3：2，所述第一电池的放电电流的计算值即为总放电电流的一半。
在一些实施方式中，所述控制模块用于判断所述第三采集值是否大于所述第二电池的放电电流的计算值；若所述第三采集值大于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块用于降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的放电电流以及提高所述第一电池的放电电流；若所述第三采集值小于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块用于提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的放电电流以及降低所述第一电池的放电电流。
共放模式下，双向电源模块采样对应第二电池的放电电流，控制模块根据电池容量比例可以计算第二电池的放电电流，通过采集模块可以采集第二电池的放电电流，将第二电池的放电电流的计算值和采集值进行比较，根据比较结果反馈控制双向电源模块的输出电压，来调整第一电池的放电电流。这样可以通过控制第二电池的放电电流来间接控制第一电池的放电电流，使得第一电池和第二电池按照计算值放电。
情况四：
所述第一电池和所述第二电池按优先级向负载进行放电，可以将情况四定义为单放模式。
单放模式下，所述控制模块还用于根据确定的所述第一电池和第二电池的放电顺序或优先级，控制所述第一电池和每个所述第二电池向负载放电。
在一些实施方式中，可以根据需要，确定所述第一电池和每个所述第二电池的放电顺序或放电优先级；放电优先级用于表示所述第一电池和每个所述第二电池的放电顺序，一个或多个电池可以位于同一个放电优先级。
如第一电池优先级高，双向电源模块控制第二电池不放电，进而控制第一电池优先放电；如第二电池中某组或某几组电池优先级高，对应双向电源模块提高输出电压，控制对应的第二电池优先放电。
在单放模式下，可以通过调整双向电源模块输出电压，来调整各组电池放电顺序，使第二电池按优先级轮流放电。其中限流控制原理可以参见情况三所示。
除此之外，当仅有第二电池时，所述控制模块还可以根据所述第二电池的电池剩余容量，主动调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第一电池的充电过程或放电过程，以便于开关电源二次下电功能兼容。
其中，所述控制模块用于确定所述第二电池的电池剩余容量；所述控制模块用于根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压。
进一步地，所述控制模块用于判断所述第二电池的电池剩余容量是否高于重要负载预留容量；当所述第二电池的电池剩余容量高于重要负载预留容量时，所述控制模块用于将所述双向电源模块的输出电压调整为高于开关电源二次下电电压值；当所述第二电池的电池剩余容量低于重要负载预留容量时，所述控制模块用于将所述双向电源模块的输出电压调整为低于开关电源二次下电电压值。
其中，所述第一电池和所述第二电池的电池剩余容量可以理解为第一电池的电池剩余容量与所述第二电池的电池剩余容量之和。所述重要负载预留容量是指为重要负载所预留的电池容量，其中重要负载可以为传输设备。
在本发明实施例中，通过对所述第二电池的充电过程或放电过程进行控制，来对所述第一电池的充电过程和放电过程进行控制，这样可以不用为每个第一电池配置双向电源模块，使设备成本大幅降低。
继续参见图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了另一种电池管理装置，所述电池管理装置还包括：通信接口，所述控制模块通过所述通信接口与其他电池管理装置的控制模块的通信接口连接。
在本发明实施例中，所述通信接口可以为485口或控制器局域网络(ControllerArea Network，CAN)总线等。需要说明的是，本发明实施例并不具体限定通信接口的种类。
在本发明实施例中，将一个电池管理装置的通信接口与其他电池管理装置的通信接口连接，来实现实时通信。其中某台电池管理装置根据设定的工作模式，通过通信接口，实时采集多个电池管理装置中每个双向电源模块的电学参数，实时控制每个双向电源模块的输出电压参数，进而动态调整每个电池端口的电流，使电池按设定工作模式工作，进而实现多个电池管理装置按设定的工作模式协同工作。
本发明实施例的电池管理装置采用双向直流变换方式，通过所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块，所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程，进而可以实现多组电池按电池容量比例同时充电和放电。另外，本发明实施例采用主动控制第二电池的充电或放电过程，来间接控制第一电池的充电或放电过程，可以不用为每个第一电池配置双向电源模块，可以大幅降低设备成本。
继续参见图1，本发明实施例还提供了一种电池管理系统，包括：多个如图1和图2所述的电池管理装置，一个电池管理装置的控制模块与其他电池管理装置的控制模块通过通信接口连接，所述一个电池管理装置的控制模块还用于控制其他电池管理装置，所述多个电池管理装置的双向电源模块的一端分别与所述开关电源连接，所述多个电池管理装置的双向电源模块的另一端分别与第二电池连接。
在本发明实施例中，所述电池管理装置之间可以通过通信接口相互连接，来实现实时通信。所述电池管理装置根据设定的工作模式，通过通信接口实时采集每个电池管理装置的每个双向电源模块的电流，并实时下发每个电池管理装置的输出电压参数，进而动态调整每个电池端口的电流，使电池按设定工作模式工作，实现多个电池管理装置按设定的工作模式的协同工作。
在本发明实施例的电池管理装置采用模块化设计，可以根据通信设备负荷需求分期增加电池共用管理装置和第二电池。多个电池共用管理装置之间通过所述信接口连接可以实现级联扩容，并且可以实现多个电池共用管理装置的统一控制管理，可以达到设备分期扩容，分期投资，可以降低运营成本。
参见图3，本发明实施例还提供了一种控制方法，该控制方法的执行主体为如图1和图2所示的电池管理装置，所述控制方法的具体步骤如下所示：
步骤301：所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；
在本发明实施例中，所述采集模块用于采集第一电池(例如铅酸电池)的充电电流或放电电流；例如：采集模块可以为霍尔线圈，在本发明实施例并不具体限定采集模块的种类。
在本发明实施例中，所述第一电池可以为铅酸电池，当然并不仅限于此。
在本发明实施例中，所述第一电学参数可以为所述第一电池的充电电流、放电电流、电压或电池剩余容量等。
步骤302：所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；
在本发明实施例中，所述第二电学参数可以为第二电池的充电电流、放电电流、电压或电池剩余容量等。
步骤303：所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
在本发明实施例中，预设参数值与所采集的电学参数有关，例如：采集到的是第二电池的充电电流，所述预设参数值即为所述第二电池的充电电流的阈值。
在步骤303中，所述控制模块根据所述第一电学参数和/或第二电学参数以及预设参数值，调整所述双向电源模块的输出电压，并根据调整后的所述双向电源模块的输出电压，主动控制所述第二电池的电流，间接来控制所述第一电池的电流。
在本发明实施例中，可以在所述控制模块中设置所述第一电池和所述第二电池的充电模式或放电模式。
由于所述第一电池和第二电池的充电模式或放电模式不同，所述第一电池和所述第二电池的充电或放电过程也不同。接下来按照所述第一电池和第二电池的充电模式或放电模式，将所述第一电池和所述第二电池的充电或放电过程分为以下几种情况：
情况一：
在共充模式下，所述第二电学参数为所述第二电池的充电电流的第一采集值时，所述预设参数值为第一电池的充电限流值、第二电池的充电限流值以及开关电源的充电限流值，其中所述开关电源的充电限流值为所述第一电池的充电限流值和所述第二电池的充电限流值之和；所述控制模块根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的充电电流，进而控制所述第一电池的充电电流。
进一步地，所述控制模块用于判断所述第一采集值是否大于第二电池的充电限流值；若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的充电电流以及提高所述第一电池的充电电流；若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的充电电流以及降低所述第一电池的充电电流。
参见图4，步骤302具体可以包括以下步骤：
步骤3021：所述控制模块用于判断所述第一采集值是否大于第二电池的充电限流值；若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则执行步骤3022；若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则执行步骤3023。
步骤3022：若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的充电电流以及提高所述第一电池的充电电流；
步骤3023：若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则所述控制模块用于提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的充电电流以及降低所述第一电池的充电电流。
在步骤3022和步骤3023之后，重复执行步骤3021。
在共充模式下，需要预设设定开关电源充电限流值为所有第一电池和第二电池充电限流值之和，所述控制模块可以控制与其连接的第二电池的充电电流，未直接连接的第一电池的充电电流可以限定为开关电源的充电限流值减去与所有第二电池的总充电电流所得差值。具体控制方法为，每个双向电源模块动态采样对应第二电池的充电电流，将第二电池的充电电流的采样值与设定限流值进行比较，闭环反馈控制双向电源模块的输出电压来调整充电电流，在限定开关电源充电限流值的情况下，通过控制第二电池充电电流，来间接控制第一电池充电电流。
情况二：
在单充模式下，所述控制模块根据预设的所述第一电池和第二电池的充电顺序或优先级，控制所述开关电源向所述第一电池和所述第二电池充电。
在情况二中，优先级用于表示开关电源为第一电池和第二电池充电顺序，一个或多个电池可以位于同一优先级。可以根据需要设定所述第一电池和每个所述第二电池的充电顺序或优先级。
若第一电池的优先级高于第二电池，双向电源模块控制第二电池不充电，进而控制第一电池优先充电；此时，开关电源限流值应设置为第一电池的充电限流值；若第二电池中某组或某几组电池优先级高，对应双向电源模块提高输出电压，控制对应的第二电池优先充电。
例如：电池管理装置可以用于控制第一电池、第二电池A、第二电池B和第二电池C。其中可以将第一电池和第二电池B的优先级设置为1，第二电池A的优先级可以为2，第二电池C的优先级为最后，进而可以根据设定的优先级首先控制开关电源先向第一电池和第二电池B充电，然后开关电源再为第二电池A充电，最后为第二电池C充电。
在情况二中，开关电源充电限流值设定为第一电池的充电限流值，通过调整双向电源模块的输出电压，来调整第二电池的充电顺序，使得所述第一电池和第二电池按优先级轮流充电。其中充电限流控制原理可以参见情况一。
情况三：
在情况三中，所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块用于根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；所述控制模块用于根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
其中，电池容量比例用于表示所述第一电池的电池容量和每个第二电池的电池容量的比例值。其中，电池容量可以为初始容量或实际容量，电池容量由于使用损耗，电池容量会变小，此时通过实际容量确定电池容量比例会更加准确。
需要说明的是，电池容量比例可以预先设定，也可以实测得到。
进一步地，所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块用于根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；所述控制模块还用于根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
在一些实施方式中，所述控制模块还用于根据所述第三采集值和所述第四采集值，确定总负载电流；所述控制模块还用于根据总负载电流以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值。
例如：假设所述第一电池和第二电池的总电池容量为100A·H(安时)，所述第一电池的电池容量为50A·H，若电池管理装置包括2个第二电池，分别为电池A和电池B，且所述电池A的电池容量为30A·H，电池B的电池容量为20A·H。第一电池，电池A和电池B的电池容量比例为5：3：2，所述第一电池的放电电流的计算值即为总放电电流的一半。
参见图5，步骤302具体可以包括以下步骤：
步骤3024：所述控制模块用于判断所述第三采集值是否大于所述第二电池的放电电流的计算值；若所述第三采集值大于所述第二电池的放电电流的计算值，则执行步骤3025；若所述第三采集值小于所述第二电池的放电电流的计算值，则执行步骤3026。在步骤3025和步骤3026之后，重复执行步骤3024。
步骤3025：若所述第三采集值大于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块用于降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的放电电流以及提高所述第一电池的放电电流；
步骤3026：若所述第三采集值小于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块用于提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的放电电流以及降低所述第一电池的放电电流。
共放模式下，双向电源模块采样对应第二电池的放电电流，控制模块根据所述电池容量比例可以得到每个第二电池的放电电流的计算值，将第二电池的放电电流的计算值和采样值进行比较，根据比较结果反馈控制双向电源模块的输出电压，来调整第一电池的放电电流，这样可以通过控制第二电池的放电电流来间接控制第一电池的放电电流，使得第一电池和第二电池按照计算值放电。
情况四：
单放模式下，所述控制模块根据确定的所述第一电池和第二电池的放电顺序或优先级，控制所述第一电池和所述第二电池向负载放电。
在一些实施方式中，可以根据需要，确定所述第一电池和每个所述第二电池的放电顺序或放电优先级；放电优先级用于表示所述第一电池和每个所述第二电池的放电顺序，一个或多个电池可以位于同一个放电优先级。
如第一电池优先级高，双向电源模块控制第二电池不放电，进而控制第一电池优先放电；如第二电池中某组或某几组电池优先级高，对应双向电源模块提高输出电压，控制对应的第二电池优先放电。
在单放模式下，可以通过调整双向电源模块输出电压，来调整各组电池放电顺序或优先级，使第二电池按优先级轮流放电。其中限流控制原理可以参见情况三所示。
在本发明实施例中，通过所述第二电池的充电过程或放电过程进行直接控制，来对所述第一电池的充电过程和放电过程进行间接控制，这样可以不用为每个第一电池配置双向电源模块，使设备成本大幅降低。
除此之外，当仅有第二电池时，所述控制模块还可以根据所述第二电池的电池剩余容量，主动调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第一电池的充电过程或放电过程，以便于开关电源二次下电功能兼容。控制所述第一电池的充电过程或放电过程具体包括：
所述控制模块确定所述第二电池的电池剩余容量；所述控制模块根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压。
进一步地，所述控制模块判断所述第二电池的电池剩余容量是否高于重要负载预留容量；当所述第二电池的电池剩余容量高于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为高于开关电源二次下电电压值；当所述第二电池的电池剩余容量低于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为低于开关电源二次下电电压值。
其中，所述第一电池和所述第二电池的电池剩余容量可以理解为第一电池的电池剩余容量与所述第二电池的电池剩余容量之和。所述重要负载预留容量是指为重要负载所预留的电池容量，其中重要负载可以为传输设备。
当基站有大容量铅酸电池时，放电阶段，电池管理装置控制每个双向电源模块的输出电压与所述第一电池保持一致，保证开关电源原有二次下电功能正常使用。当基站无铅酸电池基站时，所述控制模块计算所述第一电池和第二电池的电池剩余容量(SOC)，当SOC高于重要负载(如传输设备)预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为高于开关电源二次下电电压值，当SOC低于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为低于开关电源二次下电电压值，保证开关电源二次下电功能正常使用。
在本发明实施例中，对于有大容量铅酸电池的基站场景，通过本发明实施例的电池管理装置可以控制所述双向电源模块的输出电压，使得所述双向电源模块的输出电压跟随第一电池的输出电压，这样可以实现兼容开关电源二次下电功能。
对于无存量铅酸电池的基站场景，通过本发明实施例的电池管理装置可以根据第一电池和第二电池的电池剩余容量与重要负载预留容量阈值，调整所述转换模块的输出电压，保证开关电源按需切断一般负载(例如无线设备)，达到兼容开关电源二次下电功能的目的。
本发明实施例的电池管理装置的控制方法，通过所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；通过所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；进而所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程，进而可以实现多组电池按电池容量比例同时充电和放电。另外，通过对所述第二电池的充电过程或放电过程进行控制，来对所述第一电池的充电过程和放电过程进行控制，这样可以不用为每个第一电池配置双向电源模块，使设备成本大幅降低。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种控制方法，应用于电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置包括：采集模块、控制模块和一个或多个双向电源模块；其中，每个所述双向电源模块的一端与第二电池连接，所述双向电源模块的另一端与开关电源连接，第一电池与所述开关电源连接；所述采集模块分别与所述第一电池和所述控制模块连接；
所述控制方法包括：
所述采集模块采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；
所述双向电源模块采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；
所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程，包括：
所述第二电学参数为所述第二电池的充电电流的第一采集值时，所述预设参数值为第一电池的充电限流值、第二电池的充电限流值以及开关电源的充电限流值；
所述控制模块根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的充电电流，进而控制所述第一电池的充电电流。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二电池的充电限流值和所述第一采集值，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第一采集值是否大于第二电池的充电限流值；
若所述第一采集值大于第二电池的充电限流值，则所述控制模块降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的充电电流以及提高所述第一电池的充电电流；
若所述第一采集值小于第二电池的充电限流值，则所述控制模块提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的充电电流以及降低所述第一电池的充电电流。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的放电过程，包括：
所述第一电学参数为所述第一电池的放电电流的第二采集值，所述第二电学参数为第二电池的放电电流的第三采集值时，所述控制模块根据所述第二采集值、所述第三采集值以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值；
所述控制模块根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，来控制所述第二电池的放电电流，进而控制所述第一电池的放电电流。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第三采集值和所述第二电池的放电电流的计算值，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第三采集值是否大于所述第二电池的放电电流的计算值；
若所述第三采集值大于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块降低所述双向电源模块的输出电压，来降低所述第二电池的放电电流以及提高所述第一电池的放电电流；
若所述第三采集值小于所述第二电池的放电电流的计算值，则所述控制模块提高所述双向电源模块的输出电压，来提高所述第二电池的放电电流以及降低所述第一电池的放电电流。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，确定所述第二电池的放电电流的计算值，包括：
所述控制模块根据所述第三采集值和所述第二采集值，确定总负载电流；
所述控制模块根据总负载电流以及电池容量比例，确定所述第二电池的放电电流的计算值。
7.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块根据预设的所述第一电池和第二电池的充电顺序或充电优先级，控制所述开关电源向所述第一电池和所述第二电池充电。
8.根据权利要求1、4至6任一项所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块根据预设的所述第一电池和第二电池的放电顺序或放电优先级，控制所述第一电池和所述第二电池向负载放电。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块确定所述第二电池的电池剩余容量；
所述控制模块根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块根据所述第二电池的电池剩余容量和预设的重要负载预留容量，调整所述双向电源模块的输出电压，包括：
所述控制模块判断所述第二电池的电池剩余容量是否高于重要负载预留容量；
当所述第二电池的电池剩余容量高于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为高于开关电源二次下电电压值；
当所述第二电池的电池剩余容量低于重要负载预留容量时，所述控制模块将所述双向电源模块的输出电压调整为低于开关电源二次下电电压值。
11.一种电池管理装置，其特征在于，包括：采集模块、控制模块和一个或多个双向电源模块；其中，所述双向电源模块的一端与第二电池连接，所述双向电源模块的另一端与开关电源连接，第一电池与所述开关电源连接；所述采集模块分别与所述第一电池和所述控制模块连接；
所述采集模块用于采集与所述第一电池相关的第一电学参数，并将所述第一电学参数发送给所述控制模块；
所述双向电源模块用于采集与所述第二电池相关的第二电学参数，并将所述第二电学参数发送给所述控制模块；
所述控制模块用于根据所述第一电学参数和/或所述第二电学参数以及预设参数值，控制所述第一电池和所述第二电池的充电过程或放电过程。
12.根据权利要求11所述的电池管理装置，其特征在于，所述电池管理装置还包括：通信接口，所述控制模块通过所述通信接口与其他的电池管理装置的控制模块的通信接口连接。
13.一种电池管理系统，其特征在于，包括：多个如权利要求11～12任一项所述的电池管理装置，一个电池管理装置的控制模块与其他电池管理装置的控制模块通过通信接口连接，所述一个电池管理装置的控制模块还用于控制其他电池管理装置。
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