CN110661625A - 一种通信基站的备用供电装置及其管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通信基站的备用供电装置及其管理方法；所述供电装置包括相互连接的供电组件和管理系统；所述供电组件包括相互连接的全新锂电池组件和/或退运锂电池组件；所述管理系统包括依次连接的检测子系统、控制子系统和保护子系统；所述检测子系统与所述供电组件连接。该装置通过电池组件和管理系统的连接，能够在电网停电时为通讯基站提供稳定持续的供电；且利用了全新和退运的锂离子电池，使于退运的具备梯次利用价值的电池的能量得到回收再利用，避免了浪费；管理系统不仅能够使该装置供电正常、可靠，而且保证了其供电和充电过程的安全性能而且该装置体积小、重量轻、运输携带方便、噪音和废气污染极低。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电装置，具体涉及一种通信基站的备用供电装置。
背景技术
通信基站，即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在有限的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能。通讯基站需要24小时随时提供服务，因此必须保证其不能断点的供电方式，如出现电网停电，则需要有应急的保障措施。
目前通讯基站停电时应急保障一般采用柴油发电机或铅酸电池组为通讯设备应急供电。但是，柴油发电机存在的重量大、噪音大、污染大、成本高和续航时间短等缺点使其应用受到了极大的限制；铅酸电池组所存在的体积大、使用寿命短、运输携带困难等缺点又经常不足以为基站通讯设备提供持续稳定的电力供应；且上述两种措施的安全性均较低，这也是人们最关注的一点。
因此，需要一种通信基站的备用供电装置来满足现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请设计了一种通信基站的备用供电装置；该装置通过电池组件和管理系统的连接，能够在电网停电时为通讯基站提供稳定持续的供电；且利用了全新和退运的锂离子电池，使于退运的具备梯次利用价值的电池的能量得到回收再利用，避免了浪费；管理系统不仅能够使该装置供电正常、可靠，而且保证了其供电和充电过程的安全性能而且该装置体积小、重量轻、运输携带方便、噪音和废气污染极低。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：
本发明提供了一种通信基站的备用供电装置；所述供电装置包括相互连接的供电组件和管理系统；
所述供电组件包括相互连接的全新锂电池组件和/或退运锂电池组件；
所述管理系统包括依次连接的检测子系统、控制子系统和保护子系统；
所述检测子系统与所述供电组件连接；
所述检测子系统用于采集电池单体数据，所述控制子系统用于获取采集子系统所采集的电池单体数据并将根据所述电池单体数据确定的管理信号发送至所述保护子系统，所述保护子系统用于根据所述管理信号做出相应动作。
优选的，所述退运锂电池组件包括满足梯次利用标准的退运电池模组拆解出的单体电池和不可拆解电池模组。
优选的，所述梯次利用标准包括外观标准、电压标准、电阻标准、温升标准和能效标准。
优选的，所述不可拆解电池模组的单体电池可供测试或保留有BMS通讯接口。
优选的，所述退运锂电池组件包括磷酸铁锂/石墨电池、三元材料/石墨电池、锰酸锂/石墨电池和/或三元材料/钛酸锂电池；
所述全新电池组件和/或退运电池组件的连接方式包括导线加螺母、极耳焊接和/或极耳螺钉连接。
优选的，所述检测子系统包括分别连接所述电池单体正负极柱的电压检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电流检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电量检测电路、分别设于所述电池单体极柱上的温度传感器。
优选的，所述控制子系统包括：
与所述电压检测电路连接的电压检测模块、与所述电流检测电路连接的电流检测模块、与所述电量检测电路连接的电量检测模块、与所述温度传感器连接的温度检测模块以及分别与所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述电量检测模块、所述温度检测模块和所述保护子系统连接的保护模块。
优选的，所述保护子系统包括报警显示灯、报警显示器、语音报警器和降温装置。
基于统一发明构思，本发明还提供了一种上述供电装置的管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据；
(2)控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号；
(3)控制子系统发送所述管理信号给保护子系统，使所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作。
优选的，所述控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据包括：
所述控制子系统的电压检测模块通过所述采集子系统的电压检测电路获取各电池单体的电压；
所述控制子系统的电流检测模块通过所述采集子系统的电流检测电路获取各电池单体的电流；
所述控制子系统的电量检测模块通过所述采集子系统的电量检测电路获取各电池单体的电量；
所述控制子系统的温度检测模块通过所述采集子系统的温度传感器获取各电池单体的温度。
优选的，所述控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号包括：
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号。
优选的，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号包括：
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值小于等于5V，所述电压管理信号为总电压和电压正常；
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值大于5V，所述电压管理信号为总电压和电压一致性差；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与欠压；
所述各单体电池的电压中的若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与过压；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值且若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压、电池标号与欠压和电池标号与过压。
优选的，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号包括：
所述各单体电池中的电流均低于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电流正常；
充电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与充电过流；
放电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与放电过流。
优选的，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号包括：
所述各单体电池的电量的和大于或等于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量正常；
所述各单体电池的电量的和小于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量过低。
优选的，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号包括：
所述各单体电池的温度均处于所述温度阈值的高值与低值之间，所述温度管理信号为温度正常；
所述各单体电池的温度中的若干温度低于所述温度阈值的低值，所述温度管理信号为电池标号与欠温；
所述各单体电池的温度中的若干温度高于所述温度阈值的高值，所述温度管理信号为电池标号与过温。
优选的，所述控制子系统发送所述管理信号给保护子系统包括：
所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作：
通过报警显示器显示电压管理信号、电流管理信号、电量管理信号和温度管理信号；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，点亮报警显示灯；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，通过语音报警器播放报警语音；
当所述温度管理信号为过温时，开启降温装置。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，通过电池组件和管理系统的连接，能够在电网停电时为通讯基站提供稳定持续的供电；且利用了全新和退运的锂离子电池，使于退运的具备梯次利用价值的电池的能量得到回收再利用，避免了浪费；管理系统不仅能够使该装置供电正常、可靠，而且保证了其供电和充电过程的安全性能而且该装置体积小、重量轻、运输携带方便、噪音和废气污染极低。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供了一种通信基站的备用供电装置；所述供电装置包括相互连接的供电组件和管理系统；
所述供电组件包括相互连接的全新锂电池组件和/或退运锂电池组件；
所述管理系统包括依次连接的检测子系统、控制子系统和保护子系统；
所述检测子系统与所述供电组件连接；
所述检测子系统用于采集电池单体数据，所述控制子系统用于获取采集子系统所采集的电池单体数据并将根据所述电池单体数据确定的管理信号发送至所述保护子系统，所述保护子系统用于根据所述管理信号做出相应动作。
所述退运锂电池组件包括满足梯次利用标准的退运电池模组拆解出的单体电池和不可拆解电池模组。
所述梯次利用标准包括外观标准、电压标准、电阻标准、温升标准和能效标准。
所述不可拆解电池模组的单体电池可供测试或保留有BMS通讯接口。
所述退运锂电池组件包括磷酸铁锂/石墨电池、三元材料/石墨电池、锰酸锂/ 石墨电池和/或三元材料/钛酸锂电池；
所述全新电池组件和/或退运电池组件的连接方式包括导线加螺母、极耳焊接和/或极耳螺钉连接。
所述检测子系统包括分别连接所述电池单体正负极柱的电压检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电流检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电量检测电路、分别设于所述电池单体极柱上的温度传感器。
所述控制子系统包括：
与所述电压检测电路连接的电压检测模块、与所述电流检测电路连接的电流检测模块、与所述电量检测电路连接的电量检测模块、与所述温度传感器连接的温度检测模块以及分别与所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述电量检测模块、所述温度检测模块和所述保护子系统连接的保护模块；
所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述电量检测模块和所述温度检测模块分别用于获取所述电压检测电路、所述电流检测电路、所述电量检测电路和所述温度检测电路采集到的电池单体数据；
所述保护模块用于根据所述电池单体数据确定管理信号。
所述保护子系统包括报警显示灯、报警显示器、语音报警器和降温装置。
实施例2
基于统一发明构思，本发明还提供了一种上述供电装置的管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据；
(2)控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号；
(3)控制子系统发送所述管理信号给保护子系统，使所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作。
所述控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据包括：
所述控制子系统的电压检测模块通过所述采集子系统的电压检测电路获取各电池单体的电压；
所述控制子系统的电流检测模块通过所述采集子系统的电流检测电路获取各电池单体的电流；
所述控制子系统的电量检测模块通过所述采集子系统的电量检测电路获取各电池单体的电量；
所述控制子系统的温度检测模块通过所述采集子系统的温度传感器获取各电池单体的温度。
所述控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号包括：
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号。
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号包括：
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值小于等于5V，所述电压管理信号为总电压和电压正常；
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值大于5V，所述电压管理信号为总电压和电压一致性差；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与欠压；
所述各单体电池的电压中的若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与过压；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值且若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压、电池标号与欠压和电池标号与过压。
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号包括：
所述各单体电池中的电流均低于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电流正常；
充电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与充电过流；
放电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与放电过流。
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号包括：
所述各单体电池的电量的和大于或等于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量正常；
所述各单体电池的电量的和小于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量过低。
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号包括：
所述各单体电池的温度均处于所述温度阈值的高值与低值之间，所述温度管理信号为温度正常；
所述各单体电池的温度中的若干温度低于所述温度阈值的低值，所述温度管理信号为电池标号与欠温；
所述各单体电池的温度中的若干温度高于所述温度阈值的高值，所述温度管理信号为电池标号与过温。
所述控制子系统发送所述管理信号给保护子系统包括：
所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作：
通过报警显示器显示电压管理信号、电流管理信号、电量管理信号和温度管理信号；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，点亮报警显示灯；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，通过语音报警器播放报警语音；
当所述温度管理信号为过温时，开启降温装置。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (16)
1.一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述供电装置包括相互连接的供电组件和管理系统；
所述供电组件包括相互连接的全新电池组件和/或退运电池组件；
所述管理系统包括依次连接的检测子系统、控制子系统和保护子系统；
所述检测子系统与所述供电组件连接；
所述检测子系统用于采集电池单体数据，所述控制子系统用于获取采集子系统所采集的电池单体数据并将根据所述电池单体数据确定的管理信号发送至所述保护子系统，所述保护子系统用于根据所述管理信号做出相应动作。
2.根据权利要求1所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述退运电池组件包括满足梯次利用标准的退运电池模组拆解出的单体电池和不可拆解电池模组。
3.根据权利要求2所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述梯次利用标准包括外观标准、电压标准、电阻标准、温升标准和能效标准。
4.根据权利要求2所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述不可拆解电池模组的单体电池可供测试或保留有BMS通讯接口。
5.根据权利要求2所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述退运电池组件包括磷酸铁锂/石墨电池、三元材料/石墨电池、锰酸锂/石墨电池和/或三元材料/钛酸锂电池；
所述全新电池组件和/或退运电池组件的连接方式包括导线加螺母、极耳焊接和/或极耳螺钉连接。
6.根据权利要求3所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述检测子系统包括分别连接所述电池单体正负极柱的电压检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电流检测电路、分别连接所述电池正负极柱的电量检测电路、分别设于所述电池单体极柱上的温度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述控制子系统包括：
与所述电压检测电路连接的电压检测模块、与所述电流检测电路连接的电流检测模块、与所述电量检测电路连接的电量检测模块、与所述温度传感器连接的温度检测模块以及分别与所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述电量检测模块、所述温度检测模块和所述保护子系统连接的保护模块。
8.根据权利要求7所述的一种通信基站的备用供电装置；其特征在于，所述保护子系统包括报警显示灯、报警显示器、语音报警器和降温装置。
9.一种如权利要求1～8任一所述的供电装置的管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据；
(2)控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号；
(3)控制子系统发送所述管理信号给保护子系统，使所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作。
10.根据权利要求9所述的供电装置的管理方法，其特征在于，所述控制子系统获取采集子系统所采集的电池单体数据包括：
所述控制子系统的电压检测模块通过所述采集子系统的电压检测电路获取各电池单体的电压；
所述控制子系统的电流检测模块通过所述采集子系统的电流检测电路获取各电池单体的电流；
所述控制子系统的电量检测模块通过所述采集子系统的电量检测电路获取各电池单体的电量；
所述控制子系统的温度检测模块通过所述采集子系统的温度传感器获取各电池单体的温度。
11.根据权利要求10所述的供电装置的管理方法，其特征在于，所述控制子系统根据所述电池单体数据确定管理信号包括：
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号；
所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号。
12.根据权利要求11所述的供电装置的管理方法；其特征在于，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电压与预设的电压阈值以判断所述电压状况并据此确定电压管理信号包括：
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值小于等于5V，所述电压管理信号为总电压和电压正常；
所述各单体电池的电压均处于所述电压阈值的高值与低值之间且所述各单体电池的电压中最高电压与最低电压差值大于5V，所述电压管理信号为总电压和电压一致性差；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与欠压；
所述各单体电池的电压中的若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压和电池标号与过压；
所述各单体电池的电压中的若干电压低于所述电压阈值的低值且若干电压高于所述电压阈值的高值，所述电压管理信号为总电压、电池标号与欠压和电池标号与过压。
13.根据权利要求11所述的供电装置的管理方法；其特征在于，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电流与预设的电流阈值以判断所述电流状况并据此确定电流管理信号包括：
所述各单体电池中的电流均低于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电流正常；
充电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与充电过流；
放电过程中所述各单体电池中的电流中的若干电流高于所述电流阈值，所述电流管理信号为总电流和电池标号与放电过流。
14.根据权利要求11所述的供电装置的管理方法；其特征在于，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体电量与预设的电量阈值以判断所述电量状况并据此确定电量管理信号包括：
所述各单体电池的电量的和大于或等于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量正常；
所述各单体电池的电量的和小于所述电量阈值，所述电量管理信号为总电量和电量过低。
15.根据权利要求11所述的供电装置的管理方法；其特征在于，所述控制子系统的保护模块比较各电池单体温度与预设的温度阈值以判断所述温度状况并据此确定温度管理信号包括：
所述各单体电池的温度均处于所述温度阈值的高值与低值之间，所述温度管理信号为温度正常；
所述各单体电池的温度中的若干温度低于所述温度阈值的低值，所述温度管理信号为电池标号与欠温；
所述各单体电池的温度中的若干温度高于所述温度阈值的高值，所述温度管理信号为电池标号与过温。
16.根据权利要求9所述的供电装置的管理方法；其特征在于，所述控制子系统发送所述管理信号给保护子系统包括：
所述保护子系统根据所述管理信号做出相应动作：
通过报警显示器显示电压管理信号、电流管理信号、电量管理信号和温度管理信号；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，点亮报警显示灯；
当所述电压管理信号、所述电流管理信号、所述电量管理信号和所述温度管理信号中至少一个信号异常时，通过语音报警器播放报警语音；
当所述温度管理信号为过温时，开启降温装置。
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| CN201810693902.6A CN110661625A (zh) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | 一种通信基站的备用供电装置及其管理方法 |
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| CN205049709U (zh) * | 2015-09-17 | 2016-02-24 | 国网北京市电力公司 | 电池检测装置 |
| CN106532871A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-03-22 | 刘杰 | 一种梯次锂电池在通信基站中的充放电控制方法 |
| CN108110862A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-01 | 北京杉杉凯励新能源科技有限公司 | 通信基站中梯次锂电池的充放电控制系统 |
-
2018
- 2018-06-29 CN CN201810693902.6A patent/CN110661625A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106532871A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-03-22 | 刘杰 | 一种梯次锂电池在通信基站中的充放电控制方法 |
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