CN115712066B

CN115712066B - 一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理系统

Info

Publication number: CN115712066B
Application number: CN202310022804.0A
Authority: CN
Inventors: 安会超
Original assignee: Beijing Hongguang Xingyu Technology Development Co ltd
Current assignee: Beijing Hongguang Xingyu Technology Development Co ltd
Priority date: 2023-01-08
Filing date: 2023-01-08
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2043-01-08
Also published as: CN115712066A

Abstract

本发明公开了一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理系统，在线核容方法在开关电源直接对负载供电的状态下执行，包括：基于核容充电参数对铅酸电池组进行第一次充电；第一次充电完成后，基于核容放电参数控制铅酸电池组进行第一次放电，并监测铅酸电池组中各个电池单体在第一次放电过程中的电压数据；根据第一次放电过程中的电压数据确定故障电池单体；根据第一次放电的放电容量和额定容量计算铅酸电池组的荷电状态数据；第一次放电完成后，根据核容充电参数对铅酸电池组进行第二次充电。通过本发明提供的方法解决了铅酸电池长期处理无单体监控状态出现异常发热的情况，从而增加了铅酸电池的使用年限。

Description

一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理系统。

背景技术

通信基站为保证不间断为用户提供服务，通常会使用铅酸电池组用于备电，铅酸电池组由多个电池单体组成，备电使用时直接接入开关电源系统。铅酸电池组作为备电用3-5年后，通常会出现容量大幅降低、备电时长严重不足的情况。

经研究发现，对于出现上述异常情况的铅酸电池组而言，其中大部分电池单体实际上仍处于正常状态，而有一部分电池单体出于各种原因成为“死电池”，致使电池组电压迅速下降。

现有的备电系统很难主动发现上述问题，由此可能会导致基站服务中断的风险，所以需要定期对铅酸电池组进行检测。当发现电池组健康度、电荷状态异常时，会将整组电池更换掉，或者通过对死电池单体增加电解液等修复方式试图优化电池组的性能，这种方式成本很高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过所述DCDC双向模块对铅酸电池组充电；

所述在线核容方法在开关电源直接对负载供电的状态下执行，包括如下步骤：

基于核容充电参数对铅酸电池组进行第一次充电；

在所述第一次充电完成后，基于核容放电参数控制铅酸电池组进行第一次放电，并监测铅酸电池组中各个电池单体在所述第一次放电过程中的电压数据；

根据所述第一次放电过程中的电压数据确定故障电池单体；

根据所述第一次放电的放电容量和额定容量计算铅酸电池组的荷电状态数据；

在所述第一次放电完成后，根据所述核容充电参数对铅酸电池组进行第二次充电。

可选地，在所述第二次充电完成后，还包括：

根据铅酸电池组中正常电池单体的数量调整所述核容充电参数和所述核容放电参数；

基于调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第三次充电；

在所述第三次充电完成后，基于调整后的核容放电参数控制铅酸电池组进行第二次放电，并监测铅酸电池组中各个电池单体在所述第二次放电过程中的电压数据；

根据所述第二次放电过程中的电压数据确定故障电池单体；

在所述第二次放电完成后，根据调整后的所述核容充电参数对铅酸电池组进行第四次充电；

通过跳接执行单元将所述故障电池单体跳接。

可选地，所述核容充电参数包括：充电电压、均转浮电流阈值和延时时间；所述核容放电参数包括：终止电压、初始放电电压、目标放电电压。

可选地，所述第一次充电、第二次充电、第三次充电和第四次充电，充电过程包括：

以所述充电电压依次对铅酸电池组进行涓充充电、均充充电和浮充充电；

在浮充充电的过程中，监测浮充电流是否低于所述均转浮电流阈值；

当浮充电流低于所述均转浮电流阈值时，经所述延时时间后判定充电阶段结束。

可选地，根据铅酸电池组中正常电池单体数量调整所述核容充电参数和所述核容放电参数，包括：

根据铅酸电池组中正常电池单体数量和预设单体标称电压计算所述充电电压；

根据铅酸电池组中正常电池单体数量和预设单体下限电压计算所述终止电压。

可选地，所述初始放电电压为母排侧电压，所述目标放电电压为放电限流值对应的电压值，所述放电限流值小于母排侧系统负荷电流。

可选地，确定故障电池单体包括：

确定铅酸电池组的实际容量；

当在所述铅酸电池组放出所述实际容量的设定比例之前，监测到电池单体的电压数据低于预设单体下限电压时，将电池单体确定为故障电池单体。

可选地，还包括：

采集所有充电、放电过程中的各个电池单体的电压数据；

基于所述电压数据生成电池单体电压变化曲线，其纵坐标为电压值、横坐标为时间。

可选地，所述荷电状态数据作为铅酸电池组的核容结果，用于在需要铅酸电池组对负载进行供电时计算其放电电流。

第二方面，本发明实施例提供一种用于铅酸电池组备电的管理系统，包括：主控模块、DCDC双向模块、数据采集模块、跳接执行单元，其中所述数据采集模块用于采集铅酸电池组及其电池单体的电压数据，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过所述DCDC双向模块对铅酸电池组充电；主控模块用于执行本发明实施例第一方面所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法计算铅酸电池组的荷电状态数据，并控制所述跳接执行单元跳接铅酸电池组中的电池单体。

本发明提供的用于铅酸电池组备电的在线核容方法及管理系统，通过在三阶段的充、放电操作过程中监测铅酸电池单体，实现了对电池组核容的同时，确定其中是否存在异常电池单体，用户可以按系统记录的异常电池单体信息，将异常单体隔离于整个电池组，由此提高电池组的备电量，大幅增加通信基站的备电时长，增加铅酸电池的使用年限，降低通信基站的运行成本。

进一步地，本方案在第一次核容之后紧接着执行第二次核容，第二次核容的充放参数是根据第一次核容初步确定异常电池单体的情况计算得到的，与电池组的实际状态相匹配，所以可能进一步标记出更多异常电池单体，即对第一次核容的异常电池单体标记结果进行了修正，之后即可执行跳接的动作，准确地将异常电池单体隔离出电池组，进一步提高电池组的备电量和备电时长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的DCDC双向控制电路的一个具体示例的电路图；

图2为本发明实施例提供的一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法的一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法的基于电压数据生成电池单体电压一个具体示例的变化曲线图；

图4为本发明实施例提供的一种用于铅酸电池组备电的管理系统的模块组成图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供的一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过DCDC双向模块对铅酸电池组充电。

在本发明实施例中，如图1所示，DCDC双向模块包括：DCDC双向控制电路，其中，DCDC双向控制电路，包括：第一控制子电路T1、第二控制子电路T2、电池、负载RL。

第一控制子电路T1的第一端分别与铅酸电池组正极和负载RL的一端连接，第一控制子电路T1的第二端分别与铅酸电池组的负极和第二控制子电路T2的第一端连接，第一控制子电路T1的第三端分别与负载RL的另一端和第二控制子电路T2的第二端连接。

在本发明实施例中，第一控制子电路T1用于升压恒压放电模式和/或恒流放电模式，所述第一控制子电路T1包括：第一电容C1、第二电容C2，电感L1、第一MOS管Q11、第二MOS管Q12、第三MOS管Q13和第四MOS管Q14。

电感L1一端分别连接第一MOS管Q11源级和第二MOS管Q12的漏级，电感L1另一端分别连接第三MOS管Q13源级和第四MOS管Q14的漏级。

第一MOS管Q11的漏级分别与铅酸电池组的正极、第一电容C1的一端、第三MOS管Q13的漏级、第二电容C2的一端、负载RL的一端连接。第二MOS管Q12的源级分别与第一电容C1的另一端、铅酸电池组的负极、第二控制子电路T2的第一端连接，并接地。第四MOS管Q14的源级分别与第二电容C2的另一端、负载RL的另一端、第二控制子电路T2的第二端连接，并接地。

在本发明实施例中，第二控制子电路T2，包括：第五MOS管Q21、第六MOS管Q22、二极管D1、开关控制子电路T3。

开关控制子电路T3的第一端分别与二极管D1的阴极、第五MOS管Q21的漏级、铅酸电池组的负极连接。开关控制子电路T3的第二端分别与第六MOS管Q22的漏级、负载RL的另一端连接。二极管D1的阳极分别与第五MOS管Q21的源级、第六MOS管Q22的源级连接。

第二控制子电路T2工作时，第六MOS管Q22导通，当第一控制子电路T1达到预设目标限流值时，第五MOS管Q21导通，开关控制子电路T3导通，第五MOS管Q21、第六MOS管Q22关闭。

在本发明实施例中，开关控制子电路T3，包括：开关K1、线圈，其中，二极管D1的阴极通过开关与第六MOS管Q22的漏级连接。

在本发明实施例中，因第二控制子电路的存在，当第一控制子电路故障时，电流通过第二控制子电路放电，通过此方式，有效保证交流停电时基站设备备电的稳定性。

在本发明实施例中，在线核容方法在开关电源直接对负载供电的状态下执行，如图2所示，包括如下步骤：

步骤S1：基于核容充电参数对铅酸电池组进行第一次充电。

在本发明实施例中，核容充电参数包括：充电电压、均转浮电流阈值和延时时间，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际情况选取相应的核容充电参数。

步骤S2：在所述第一次充电完成后，基于核容放电参数控制铅酸电池组进行第一次放电，并监测铅酸电池组中各个电池单体在所述第一次放电过程中的电压数据。

在本发明实施例中，核容放电参数包括：终止电压、初始放电电压、目标放电电压，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际情况选取相应的核容放电参数。

步骤S3：根据第一次放电过程中的电压数据确定故障电池单体。

步骤S4：根据第一次放电的放电容量和额定容量计算铅酸电池组的荷电状态数据。

在本发明实施例中，荷电状态数据作为铅酸电池组的核容结果，用于在需要铅酸电池组对负载进行供电时计算其放电电流。

步骤S5：在第一次放电完成后，根据所述核容充电参数对铅酸电池组进行第二次充电。

需要说明的是，上述步骤S1-S5所述确定故障电池单体只是对其进行标记、记录，比如记录单体编号，让用户清楚地知道铅酸电池组中存在哪些故障单体，而这些故障单体仍参与充放电，此后用户可以直接选择跳接这些故障单体，不再执行后续步骤，即可实现延长电池组备电时长的目的。

在优选实施例中，上述初始放电电压为母排侧电压，目标放电电压为放电限流值对应的电压值，放电限流值小于母排侧系统负荷电流。

所述确定故障电池单体的操作具体包括：确定铅酸电池组的实际容量。当在铅酸电池组放出所述实际容量的设定比例之前，监测到电池单体的电压数据低于预设单体下限电压时，将电池单体确定为故障电池单体。

作为具体举例，上述第一次充电被称为阶段一，第一次放电称为阶段二，第二次充电称为阶段三。

阶段一：核容启动后，以充电电压依次对铅酸电池组进行涓充充电、均充充电和浮充充电。在浮充充电的过程中，当浮充阶段的充电电流小于均转浮电流并延时均转浮限制时间后，此时电池进入放电阶段。放电电流取值，按充电系数设置值进行放电。放电电流不能大于系统负荷（二者相差约10A）电流。放电电压给定值先给定为当时母排电压，在约1S以内逐渐升高至限流值处设定电压，避免小负荷电流的站点（如20A左右），因测试放电瞬间将母排电流抵消到5A以下，误判交流停电而退出测试模式。

阶段二：电池开始放电时记录放电总容量，当单体电压小于1.8V时记录此单体为死电池，放出容量的30%之前，如果单体电压小于1.8V铅酸电池将视为死电池进行记录，但系统仍将继续放电。

阶段三：结束测试，当电池电压低于43.2V终止电压时，将停止放电，转充电。

此后将死电池跳接（旁路），被隔离出整个电池组。

在优选实施例中，在步骤S5之后还可以进行二次核容和跳接操作，也就是重复执行一次上述三阶段，但在重复执行前，需要根据电池组中当前剩余的电池数量调整充电参数和放电参数。具体包括如下步骤：

S6：根据铅酸电池组中正常电池单体的数量调整核容充电参数和核容放电参数。此步骤中的正常电池单体的数量是指电池组中电池单体总数量减去上述步骤S3中确定的故障电池单体的数量。

S7：基于调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第三次充电。

S8：在第三次充电完成后，基于调整后的核容放电参数控制铅酸电池组进行第二次放电，并监测铅酸电池组中各个电池单体在第二次放电过程中的电压数据。

S9：根据第二次放电过程中的电压数据确定故障电池单体。

S10：在第二次放电完成后，根据调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第四次充电。

S11：通过跳接执行单元将故障电池单体跳接。

为了便于描述，将所述步骤S1-S5称为第一次核容、S6-S11称为第二次核容。根据本实施例可知第一次核容所使用的充电和放电参数是预设的，一般是额定值，也就是电池组不存在死电池的情况下所适用的参数；或者是上一次执行核容后所确定的参数值。然而在当前执行核容时，电池组相比于初始或之前核容后，可能出现更多的死电池，所以第一次核容所使用的参数并不适合电池组当前的状态，进而导致标记出的死电池不一定完全准确。

鉴于此，本实施例在第一次核容之后紧接着执行第二次核容，第二次核容的充放参数是根据第一次核容初步确定死电池的情况计算得到的，与电池组的实际状态相匹配，所以可能进一步标记出更多死电池，即对第一次核容的死电池标记结果进行了修正，之后即可执行跳接的动作，准确地将死电池单体隔离出电池组，进一步提高电池组的备电量和备电时长。

在本发明实施例中，第一次充电、第二次充电、第三次充电和第四次充电，充电过程包括：以充电电压依次对铅酸电池组进行涓充充电、均充充电和浮充充电。在浮充充电的过程中，监测浮充电流是否低于所述均转浮电流阈值。当浮充电流低于均转浮电流阈值时，经延时时间后判定充电阶段结束。转浮电流阈值、延时时间在此不作限制，根据具体的情况选取相应的数值。

在本发明实施例中，根据铅酸电池组中剩余的（正常）电池单体数量调整核容充电参数和核容放电参数，包括：根据铅酸电池组中剩余的（正常）电池单体数量和预设单体标称电压计算所述充电电压。根据铅酸电池组中剩余的电池单体数量和预设单体下限电压计算所述终止电压。

在一具体实施例中，假设电池组有24个单体，如果没有死电池，则均充电压是24*2.35v=56.4v、浮充电压是24*2.23v=53.5v，这里2.35v被称为标称电压，2.23是略低于标称电压的预设值。如果经过第一次筛除了4个单体，只剩20个单体，则下一次执行时均充电压应该调整为20*2.35v、浮充电压是20*2.23v=44.6v。终止电压同理，如果是24个单体，则终止电压是24*1.8v=43.2v，1.8v是预设下限，只剩20个单体则下一次执行时终止电压应该调整为20*1.8v=36v。

在可选实施例中，用于铅酸电池组备电的在线核容方法还包括如下操作：

采集所有充电、放电过程中的各个电池单体的电压数据。基于电压数据生成电池单体电压变化曲线，其纵坐标为电压值、横坐标为时间。所生成的曲线数据可以被发送到电池管理系统或者其它上位机中保存，让用户可以查看所有历史数据。

图3输出了一电池组的电池单体电压变化曲线。对于图3所示的实施例，阶段二放电测试阶段的放电电流为38A，电池组端电压降至32.4V，放电测试结束，转入阶段三均充充电阶段。最终计算出该电池组 SOH为20%（额定容量为500Ah）；该电池组放电至43.2V（平均单体电压1.8V），其中第13、14、15、16、17、18号共计6节单体电池电压低于1.8V，被判定为死电池单体，影响了整个电池组的备电时长，在此状态下该电池组的备电时长仅有1.5小时，实际电量只有100AH。

通过将6节单体跳接，该电池组的备电时长增加到9.5小时，实际电量提示至380AH，根据所述方法处理后，同一负荷条件下，备电时长增加8小时。

实施例2

本发明实施例提供一种用于铅酸电池组备电的管理系统，如图4所示，包括：主控模块、DCDC双向模块、数据采集模块、跳接执行单元，其中所述数据采集模块用于采集铅酸电池组及其电池单体的电压数据，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过所述DCDC双向模块对铅酸电池组充电；主控模块用于执行实施例1中的用于铅酸电池组备电的在线核容方法计算铅酸电池组的荷电状态数据，并控制所述跳接执行单元跳接铅酸电池组中的电池单体。

在本发明实施例中，用于铅酸电池组备电的管理系统还包括：电池管理模块、通信模块。DCDC双向模块、数据采集模块具有多个，每个DCDC双向模块与一个数据采集模块相连。主控模块分别与各个数据采集模块及各个DCDC双向模块连接，DCDC双向模块连接母排和用于通信基站备电的铅酸电池组。主控模块分别与各个数据采集模块及各个DCDC双向模块连接。通过对电池组“一对一”的数据采集，对各个电池组进行适量的充电、放电，减小对各个电池的损伤，延迟电池的使用寿命，从而减小通信基站的运营成本。

在本发明实施例中，电池管理模块通过通信模块对通信基站的各个电池组进行管理。管理包括：充电、放电、在线对各个电池组进行测试、交流停电管理、个性化管理，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求进行相应的管理。例如：将采集的数据或者分析的数据，实时上传至电池管理模块，实现对数据的存储和查询；实现遥信、遥测、遥控、遥调，可对遥测数据进行分类存储，便于实时查询及后续的数据分析。

个性化管理包括：同时提供一套用户接口，用户可以通过网页方式访问实时测试数据、历史测试数据等内容，并根据不同用户权限呈现不同的内容。根据用户需求制定相应的管理模式，使用灵活便捷。

在本发明实施例中，通信模块，用于电池管理模块与主控模块之间的数据传输。例如，选用4G物联网模块作为电池管理模块与主控模块之间数据通信的纽带，为电池管理模块与主控模块之间的数据交互提供路经。仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的通信网络。

在本发明实施例中，主控模块用于根据采集的数据确定充电参数和放电参数，并根据所述充电参数向DCDC双向模块发送充电指令，以及根据放电参数向DCDC双向模块发送放电指令。

充电参数包括：充电限流值I_L、均充电压U_e、浮充电压U_f、均充时间限制T_e、均转浮电流I_e-f、均转浮时间限制T_e-f、浮转均电流I_f-e、浮转均时间限制T_f-e，均充周期：定时给铅酸电池均充，以补充铅酸电池自放电所致的电量损失。放电参数包括：开关电源电流I₀、放电启动电流I_f-s、电池组的核容SOC、负载电流i_L。

在本发明实施例中，DCDC双向模块用于执行充电指令，从而利用母排连接的开关电源对相连的电池组进行充电，以及执行所述放电指令，从而利用相连的电池组对母排连接的负载进行供电。例如：DCDC双向模块可以采用ST公司32位混合域处理器STM32G474，按照主控模块下发的目标充放电电压与充放电电流完成各个电池的充放电控制。

在本发明实施例中，每个数据采集模块都对应于各个电池组，用于采集各个电池组的电压数据，为主控模块的冲电、放电、核容提供数据。

在本发明实施例中，数据采集模块用于采集电池组的整体电压U_B及电池单体电压U_bn。主控模块根据整体电压U_B和电池单体电压U_bn确定充电限流值I_L。当整体电压U_B小于第一预设整体电压、所述电池单体电压U_bn小于预设单体电压时，充电限流值I_L为预设均充限流值I_e*预设系数，当整体电压U_B大于第二预设整体电压时，充电限流值I_L为预设均充限流值I_e。

在本发明实施例中，主控模块用于执行如下操作控制所述DCDC双向模块的充电过程：向DCDC双向模块发送均充指令，使其处于恒压限流状态，并启动均充计时。监测整体电压U_B是否达到均充电压U_e且充电电流I_C是否小于均转浮电流I_e-f。当整体电压U_B达到均充电压U_e且充电电流I_C小于均转浮电流I_e-f时，启动均转浮时间计时。判断均充计时时间t_e是否达到所述均充时间限制T_e，或者均转浮时间t_e-f是否达到均转浮时间限制T_e-f。当均充计时时间t_e达到均充时间限制T_e，或者均转浮时间t_e-f达到均转浮时间限制T_e-f时，向DCDC双向模块发送浮充指令。监测浮充过程中的充电电流I_C是否达到所述浮转均电流I_f-e。当充电电流I_C达到所述浮转均电流I_f-e时，启动浮转均计时，在浮转均计时t_f-e达到所述浮转均时间限制T_f-e时，向DCDC双向模块发送均充指令。

在本发明实施例中，主控模块在DCDC双向模块执行充电动作的过程中，根据电池单体电压U_bn调整所述均充电压U_e和浮充电压U_f。主控模块监测电池单体电压U_bn是否达到单体电压限值U_bmax。当电池单体电压U_bn达到单体电压限值U_bmax时，经第一延时时间后降低所述均充电压U_e和/或浮充电压U_f。当电池单体电压U_bn回落至单体电压限值U_bmax以下时，经第二延时时间后升高所述均充电压U_e和/或浮充电压U_f，其中所述第二延时时间大于所述第一延时时间。

在本发明实施例中，主控模块在DCDC双向模块执行充电动作的过程中，根据充电电流I_C、母排电压U₀和开关电源电流I₀确定充电限流值I_L。

在本发明实施例中，主控模块从启动充电开始逐步提升充电电流I_C。确定开关电源电流I₀不变、且母排电压U₀降低为预设值时的充电电流I_C，并由此计算充电限流值I_L。

在本发明实施例中，通信基站的电池管理系统还包括：开关电源，其中，主控子电路通过霍尔传感器采集开关电源的总输出电流，当电池组发生放电，电源恢复供电后，当满足第一预设条件时，主控子电路通过CAN总线向对应DCDC双向模块发送恒压限流充电指令。仅以此举例不以此为限，在实际应用中根据实际需求设置相应的预设电压数值、第一预设条件，例如，当开关电源总输出电流大于5A且母排电压大于51V，主控子电路通过CAN总线向对应DCDC双向模块发送恒压限流充电指令。预设电压数值为55V，在实际应用中，根据实际需求进行设置，在此不作限制。

在本发明实施例中，在自动运行模式下，当开关电源电流I₀小于放电启动电流I_f-s时，电池管理系统判断交流断电，主控模块通过CAN总线向对应DCDC双向模块发送放电指令，DCDC双向模块转换至放电状态。

本发明实施例提供一种用于铅酸电池组备电的管理系统，解决了铅酸电池长期处理无单体监控状态出现异常发热的情况，从而增加了铅酸电池的使用年限。通过对电池组“一对一”的数据采集，对各个电池组进行适量的充电、放电，减小对各个电池的损伤，延迟电池的使用寿命，从而减小通信基站的运营成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过所述DCDC双向模块对铅酸电池组充电；

基于核容充电参数对铅酸电池组进行第一次充电；

根据所述第一次放电过程中的电压数据确定故障电池单体；

在所述第一次放电完成后，根据所述核容充电参数对铅酸电池组进行第二次充电；

基于调整后的核容充电参数对铅酸电池组进行第三次充电；

根据所述第二次放电过程中的电压数据确定故障电池单体；

通过跳接执行单元将所述故障电池单体跳接。

2.根据权利要求1所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，所述核容充电参数包括：充电电压、均转浮电流阈值和延时时间；所述核容放电参数包括：终止电压、初始放电电压、目标放电电压。

3.根据权利要求2所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，所述第一次充电、第二次充电、第三次充电和第四次充电，充电过程包括：

4.根据权利要求2所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，根据铅酸电池组中正常电池单体的数量调整所述核容充电参数和所述核容放电参数，包括：

5.根据权利要求2所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，所述初始放电电压为母排侧电压，所述目标放电电压为放电限流值对应的电压值，所述放电限流值小于母排侧系统负荷电流。

6.根据权利要求1所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，确定故障电池单体包括：

确定铅酸电池组的实际容量；

7.根据权利要求1所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，还包括：

采集所有充电、放电过程中的各个电池单体的电压数据；

8.根据权利要求1所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法，其特征在于，所述荷电状态数据作为铅酸电池组的核容结果，用于在需要铅酸电池组对负载进行供电时计算其放电电流。

9.一种用于铅酸电池组备电的管理系统，其特征在于，包括：主控模块、DCDC双向模块、数据采集模块、跳接执行单元，其中所述数据采集模块用于采集铅酸电池组及其电池单体的电压数据，铅酸电池组通过DCDC双向模块连接母排，用于在母排侧的开关电源掉电时对负载供电，母排连接的开关电源可通过所述DCDC双向模块对铅酸电池组充电；主控模块用于执行权利要求1-8中任一项所述的用于铅酸电池组备电的在线核容方法计算铅酸电池组的荷电状态数据，并控制所述跳接执行单元跳接铅酸电池组中的电池单体。