CN110571890B - 一种5g基站备用电源的运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种5G基站备用电源的运行方法，由于5G基站工作要求充能和电能输出恒定，并且备用电源的工作电流基本上处于稳定的范围，因此，正常的5G基站备用电源在运行时，充电和输出处于相对稳定的范围内。本发明通过对备用电源中的电源单体的充电效率和输出能力的检测，判断备用电源的工作运行状态，从而根据工作运行状态对备用电源中的电池进行激活，提高备用电源的使用寿命和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及备用电源技术领域，特别是涉及一种5G基站备用电源的运行方法。
背景技术
随着电源技术的快速发展，锂电源作为动力、储能电源亦开始得到大量应用。作为5G基站备用电源，其要求蓄能效率和输出能力恒定，工作电流稳定，因此备用电源的工作寿命是衡量基站备用电源的重要参数之一，而随着备用电源的运行，电源单体逐渐老化，部分电源单体性能甚至可能会严重劣化，例如内阻持续增大，从而降低使用寿命，甚至带来安全隐患。因此，需要一种能够简单准确检测备用电源工作状态的方法，从而能够准确判断基站备用电源的工作状态，根据需要实施激活程序，延长备用电源的使用寿命和安全性。
发明内容
本发明提供了一种5G基站备用电源的运行方法，由于基站工作要求充能和电能输出恒定，并且备用电源的工作电流基本上处于稳定的范围，因此，正常的5G基站备用电源在运行时，充电和输出处于相对稳定的范围内。本发明通过对备用电源中的电源单体的充电效率和输出能力的检测，判断备用电源的工作运行状态，从而根据工作运行状态对备用电源中的电池进行激活，提高备用电源的使用寿命和安全性。
具体的方案如下：
一种5G基站备用电源的运行方法，其中所述备用电源包括多个锂电源单体，控制模块，检测模块以及计算比较模块，所述检测模块检测锂电源的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值并与阈值进行比较，将比较的结果的信息发送至控制模块，所述控制模块根据收到的信息控制锂电源的电流和电压，所述方法包括以下步骤：
1)、控制模块将备用电源中的每个锂电源以预定电流充放电循环若干次；
2)、检测模块测量每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值，并与阈值进行比较，将比较结果发送至控制模块；
3)、当控制模块接收到基准值高于阈值的信息时，启动对备用电源进行激活程序。
进一步的，所述锂电源为锂二次电池、锂聚合物电池或锂金属电池。
进一步的，所述预定电流为0.05-0.25C。
进一步的，所述步骤1中充放电循环3-16次。
进一步的，所述阈值为12％/h-26％/h。
进一步的，所述预定电流为0.6C。
进一步的，所述步骤1中充放电循环8次。
进一步的，所述阈值为16％/h。
进一步的，所述激活程序包括以下步骤：
1)、将每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度与基准值进行比较；
2)、将SOH增加速度和/或SOH下降速度高于基准值120％的电池作为待激活电源单体，将待激活电源单体充电至截止电压，所述截止电压为4.0-4.5V；
3)、然后继续充电至过充电截止电压5.0-5.2V；
3)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环2-10次，低频频率为10-20Hz，电流为0.1-0.2C，单次循环作用时间为30-180s，间隔15-65s。
本发明具有如下有益效果：
1、经过小电流的循环方式，在使电源容量充分饱和的同时，精确测试出电源单体的健康状况，有利于筛选出待激活备用电源。
2、在过充电位下采用低频交流电激活，降低电源内阻，有效提升电源单体的性能。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例1
5G基站备用电源，其中所述备用电源包括50个锂电源单体(此处采用商用磷酸铁锂二次电池单体)，控制模块，检测模块以及计算比较模块，所述检测模块检测锂电源的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值并与阈值进行比较，将比较的结果的信息发送至控制模块，所述控制模块根据收到的信息控制锂电源的电流和电压，所述方法包括以下步骤：
1)、控制模块将备用电源中的每个锂电源以0.05C充放电循环6次；
2)、检测模块测量每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值，并与阈值进行比较，将比较结果发送至控制模块，所述阈值为12％/h；
3)、当控制模块接收到基准值高于阈值的信息时，启动步骤4)，对备用电源进行激活程序；
4)、将每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度与基准值进行比较；
5)、将SOH增加速度和/或SOH下降速度高于基准值120％的电池作为待激活电源单体，将上述待激活电源单体充电至截止电压，所述截止电压为4.0V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压5.0V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环6次，低频频率为15Hz，电流为0.1C，单次循环作用时间为50s，间隔60s。
实施例2
5G基站备用电源，其中所述备用电源包括50个锂电源(此处采用商用锰酸锂聚合物电池单体)，控制模块，检测模块以及计算比较模块，所述检测模块检测锂电源的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值并与阈值进行比较，将比较的结果的信息发送至控制模块，所述控制模块根据收到的信息控制锂电源的电流和电压，所述方法包括以下步骤：
1)、控制模块将备用电源中的每个锂电源以0.1C充放电循环9次；
2)、检测模块测量每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值，并与阈值进行比较，将比较结果发送至控制模块，所述阈值为20％/h；
3)、当控制模块接收到基准值高于阈值的信息时，启动步骤4)，对备用电源进行激活程序；
4)、将每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度与基准值进行比较；
5)、将SOH增加速度和/或SOH下降速度高于基准值120％的电池作为待激活电源单体，将上述待激活电源单体充电至截止电压，所述截止电压为4.3V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压5.1V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环6次，低频频率为10Hz，电流为0.2C，单次循环作用时间为60s，间隔30s。
实施例3
5G基站备用电源，其中所述备用电源包括50个锂电源(此处采用商用磷酸铁锂二次电池单体)，控制模块，检测模块以及计算比较模块，所述检测模块检测锂电源的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值并与阈值进行比较，将比较的结果的信息发送至控制模块，所述控制模块根据收到的信息控制锂电源的电流和电压，所述方法包括以下步骤：
1)、控制模块将备用电源中的每个锂电源以0.2C充放电循环8次；
2)、检测模块测量每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值，并与阈值进行比较，将比较结果发送至控制模块，所述阈值为26％/h；
3)、当控制模块接收到基准值高于阈值的信息时，启动步骤4)，对备用电源进行激活程序；
4)、将每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度与基准值进行比较；
5)、将SOH增加速度和/或SOH下降速度高于基准值120％的电池作为待激活电源单体，将上述待激活电源单体充电至截止电压，所述截止电压为4.5V；
6)、然后继续充电至过充电截止电压5.2V；
7)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环8次，低频频率为20Hz，电流为0.2C，单次循环作用时间为180s，间隔60s。
效果对比：
实施例，三组各包括50个电源单体的备用电源，每组各充放电循环50次，然后分别采用实施例1-3的方法运行一次，然后进行充放电循环测试；以及比较例1，包括50个电源单体的备用电源，持续进行充放电循环；所述充放电循环的电流为0.2C；记录备用电源的循环容量保持率。
下表为实施例与对比例的测试数据，工作温度为25摄氏度，循环电流为0.2C，充电截止电压4.5V，放电截止电压2.5V。可见，与未采用激活工艺的持续充放电循环的对比例相比，本发明的电池高频率充放电的工况下表现出了优异的可逆容量，具有远超常规水平的循环寿命和安全性。
表1
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种5G基站备用电源的运行方法，其中所述备用电源包括多个锂电源单体，控制模块，检测模块以及计算比较模块，所述检测模块检测锂电源的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值并与阈值进行比较，将比较的结果的信息发送至控制模块，所述控制模块根据收到的信息控制锂电源的电流和电压，所述方法包括以下步骤：
1)、控制模块将备用电源中的每个锂电源以预定电流充放电循环若干次；
2)、检测模块测量每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度，计算比较模块计算SOH增加速度和/或SOH下降速度的平均值作为基准值，并与阈值进行比较，将比较结果发送至控制模块；
3)、当控制模块接收到基准值高于阈值的信息时，启动对备用电源进行激活程序；
所述激活程序包括以下步骤：
1)、将每个电源单体的SOH增加速度和/或SOH下降速度与基准值进行比较；
2)、将SOH增加速度和/或SOH下降速度高于基准值120％的电池作为待激活电源单体，将待激活电源单体充电至截止电压，所述截止电压为4.0-4.5V；
3)、然后继续充电至过充电截止电压5.0-5.2V；
3)、将充电至过充电截止电压的电池，在所述过充电截止电压附近进行低频交流充放电循环2-10次，低频频率为10-20Hz，电流为0.1-0.2C，单次循环作用时间为30-180s，间隔15-65s。
2.如权利要求1所述的方法，所述锂电源为锂二次电池、锂聚合物电池或锂金属电池。
3.如权利要求1所述的方法，所述预定电流为0.05-0.25C。
4.如权利要求1所述的方法，所述步骤1中充放电循环3-16次。
5.如权利要求1所述的方法，所述阈值为12％/h-26％/h。
6.如权利要求2所述的方法，所述预定电流为0.05C。
7.如权利要求3所述的方法，所述步骤1中充放电循环8次。
8.如权利要求4所述的方法，所述阈值为16％/h。
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