CN206272263U - 新旧蓄电池智能混用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新旧蓄电池智能混用装置，包括新蓄电池组连接端、旧蓄电池组连接端、第一采集器、第二采集器、第一伺服单元和第二伺服单元；新旧蓄电池组正、负极端用于分别与一新旧蓄电池组的正、负极端相连接，新旧蓄电池组连接端分别与第一、第二伺服单元串联形成第一、第二支路，第一、第二支路并联；第一、第二伺服单元分别用于使新旧蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，第一采集器用于分别采集新蓄电池组中各单体的状态参数，第二采集器用于分别采集旧蓄电池组中各单体的状态参数。在这种方案下，有效避免蓄电池过充问题，消除新旧电池混用不良影响，同时由于精确进行充电控制，明显延长蓄电池组整体寿命。

Description

新旧蓄电池智能混用装置

技术领域

本实用新型涉及新旧蓄电池智能混用装置，尤其涉及用于通信行业边际基站及节点基站的新旧蓄电池混用装置及方法，属于能源领域。

背景技术

阀控式铅酸蓄电池在能源领域中，一般是作为市电断电的后备电源使用，广泛应用于通信基站等重要场所。

在通信基站场景下，供电系统一般由开关电源和蓄电池构成。绝大部分情况下，都是交流市电给负载供电，通过开关电源给铅酸蓄电池提供充电电能，使蓄电池一直处在浮充状态；当市电断电之后，由铅酸蓄电池无缝输出电能，通过开关电源出口，给负载供电。当市电恢复后，开关电源系统提供均充，浮充电能，给蓄电池充电，充电完成后，蓄电池维持在一个小电流浮充状态。

当前国家成立了中国铁塔公司，原中国移动、中国联通和中国电信的通信设备被配置在一个基站中，共用一套电源系统，这成为一个趋势。同时，随着4G的建设，站点整体的通信设备不断增加，功耗也相应增加；原有的电池性能参差不齐，使用年限有长有短，已经不能满足由于通讯设备功耗增加而带来的备电容量需求。因此，在通信基站上新增蓄电池成为了必然，由此带来了新旧蓄电池混合使用的需求。

在电池行业中，新旧电池不能并联混用是一个众所周知的观点。原因如下，由于新旧电池的内阻不同，所以充电，放电的电流不同，新旧电池组会相互影响，从而明显缩短蓄电池寿命；如果一组电池中出现了落后单体，那么影响程度会更加严重。

深圳市佰特瑞储能系统有限公司申请的专利《一种铅酸蓄电池的采集模组及新型铅酸蓄电池》(ZL201520532572.4)、《一种充放电控制装置及智能电池》(ZL201520532571.X)、《一种铅酸蓄电池系统及智能系统》(ZL201520532440.1)、《一种铅酸蓄电池控制系统及智能系统》(ZL201520530954.3)完成了实施。在这些专利方法和装置中，有效的延长了蓄电池寿命，但没有涉及到新旧电池混用的技术方法及装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种新旧蓄电池智能混用装置，该方案中能实现新旧蓄电池的混用，同时还不会因为新旧蓄电池混用的不良影响，而降低新旧电池的使用寿命，达到延长寿命的目的。

本实用新型的技术实施方案是：新旧蓄电池智能混用装置，包括新蓄电池组连接端、旧蓄电池组连接端、第一采集器、第二采集器、第一伺服单元和第二伺服单元；所述新蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一新蓄电池组的正、负极端相连接，所述旧蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一旧蓄电池组的正、负极端相连接；所述新蓄电池组连接端与第一伺服单元串联形成第一支路，所述旧蓄电池组连接端与第二伺服单元串联形成第二支路，所述第一支路与第二支路并联；其中，所述第一伺服单元用于使新蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第二伺服单元用于使旧蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第一采集器用于分别采集新蓄电池组中各单体的状态参数，所述第二采集器用于分别采集旧蓄电池组中各单体的状态参数。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：还包括新蓄电池组或/和旧蓄电池组。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述的状态参数包括电压、电流和温度参数。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：还包括控制平台，控制平台与第一采集器、第二采集器、第一伺服单元、第二伺服单元通过有线方式或无线方式相连,用于接收第一、第二采集器的信息，及向第一、第二伺服单元输出控制指令。

基于上述目的，本实用新型的进一步改进方案是：所述的控制平台包括云平台和智能网关，所述智能网关还包括处理器，所述处理器与第一采集器、第二采集器、第一伺服单元和第二伺服单元通过有线方式或无线方式相连，用于接收和分析状态参数，所述处理器通过有线或无线方式与云平台连接，并向第一、第二伺服单元发出控制指令，同时接收云平台的命令，对第一、第二伺服单元进行智能控制。

本申请的有益效果是：本实用新型由于采用上述方案，由第一、第二采集器获取电池给单体的状态参数，再根据该状态参数控制第一、第二伺服单元的导通与关断，从而达到分组控制新旧蓄电池组，有效的避免蓄电池过充问题，消除了新旧电池混用的不良影响，同时由于精确地进行了充放电控制，明显地延长了蓄电池组整体寿命。

通过云平台方便对系统进行监测和控制。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中新旧蓄电池智能混用装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例中新旧蓄电池智能混用装置的结构示意图；

图3为本实用新型在充电状态下智能网关对新旧蓄电池容量进行监测和告警的流程示意图；

图4为本实用新型在放电状态下智能网关对新旧蓄电池容量进行监测和控制的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，新旧蓄电池智能混用装置，包括新蓄电池组41和旧蓄电池组42，所述新蓄电池组41与旧蓄电池组42相并联，所述新蓄电池组41包括至少一个新蓄电池组单体411，所述新蓄电池组单体411之间相互串联，所述旧蓄电池组42包括至少一个旧蓄电池组单体421，所述旧蓄电池组单体421之间相互串联，还包括第一采集器61、第二采集器62、第一伺服单元71、第二伺服单元72，所述第一采集器61用于分别采集新蓄电池组单体411的状态参数，所述的状态参数包括电压、电流和温度参数。所述第二采集器62用于分别采集旧蓄电池组单体421的状态参数，所述第一伺服单元71与新蓄电池组41相串联，用于导通或断开新蓄电池组41的充放电回路，所述第二伺服单元72与旧蓄电池组42相串联，用于导通或断开旧蓄电池组42的充放电回路。

所述第一采集器61和第二采集器62分别包括第一、第二电压采集单元、第一、第二电流采集单元和第一、第二内部温度采集单元，所述第一、第二电压采集单元连接到所述铅酸蓄电池组单体的正负极之间，用于采集所述铅酸蓄电池组单体的电压值，所述第一、第二电流采集单元用于采集所述铅酸蓄电池组单体的电流值，所述第一、第二内部温度采集单元用于采集所述铅酸蓄电池组单体的内部温度。

实施例二：

新旧蓄电池智能混用装置，包括新蓄电池组连接端、旧蓄电池组连接端、第一采集器61、第二采集器62、第一伺服单元71和第二伺服单元72，所述新蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一新蓄电池组的正、负极端相连接，所述旧蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一旧蓄电池组的正、负极端相连接；所述新蓄电池组连接端与第一伺服单元71串联形成第一支路，所述旧蓄电池组连接端与第二伺服单元72串联形成第二支路，所述第一支路与第二支路并联；其中，所述第一伺服单元71用于使新蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第二伺服单元72用于使旧蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第一采集器61用于分别采集新蓄电池组单体411的状态参数，所述第二采集器62用于分别采集旧蓄电池组单体421的状态参数。所述的状态参数包括电压、电流和温度参数。

实施例三：

如图2所示，为新旧蓄电池智能混用装置，与实施例一和二不同之处在于：还包括控制平台，控制平台与第一、第二采集器61、62和第一、第二伺服单元71、72通过有线方式或无线方式相连,用于接收第一、第二采集器61、62的信息，及向第一、第二伺服单元71、72输出控制指令。所述的控制平台包括云平台9和智能网关8，所述智能网关8还包括处理器(图中未画出)，所述处理器与第一采集器61、第二采集器62、第一伺服单元71和第二伺服单元72通过有线方式或无线方式相连，用于接收和分析状态参数，所述处理器通过有线和/或无线方式与云平台9连接，并向第一、第二伺服单元71、72发出控制指令，同时接收云平台9的命令，对第一、第二伺服单元71、72进行智能控制。针对基站应用，本实用新型应用的系统由以下单元组成：整流器2，直流配电3，新蓄电池组41，旧蓄电池组42，负载5，第一采集器61，第二采集器62，第一伺服单元71，第二伺服单元72、智能网关8和云平台9。

整流器2：完成交流电到直流电的转换，对蓄电池进行充电；完成对负载5供电。

直流配电3：提供蓄电池充放电接口和负载5供电接口。

新旧铅酸蓄电池组：为基站提供备用电源，一组一般为24节2V电池或者4节12V电池，新旧电池并联使用时，一般为2组蓄电池。

负载5：BTS无线设备及光传输等重要设备。

第一、第二采集器61、62：负责蓄电池组单体电压，温度，电流的采集，通过RS485和网关进行通信。

第一、第二伺服单元71、72：蓄电池充放电控制接口，完成新旧电池充放电单独控制。

智能网关8：收集第一、第二采集器数据，对电压，电流，温度进行分析对比，上送到云平台9；处理云平台9命令，下发到伺服单元中；通过对电压，电流，温度数据分析，对伺服单元进行智能控制，采集及控制逻辑如下：

当市电停电后，新旧电池同时开始放电，智能网关8对蓄电池组单体进行电压,温度，电流采集，对剩余容量进行实时计算，对落后单体进行判断和告警。

具体的，如图3所示，当市电停电时，程序首先闭合第一、第二伺服单元开关；采集蓄电池组单体电压，温度，采集蓄电池组电流(即单体电流)；计算蓄电池组单体剩余容量，当发现蓄电池剩余容量和设计容量偏差超过一定的阀值(比如20％)，则产生落后单体告警，提示单体容量不足并在云平台9上呈现。

当市电恢复后，整流器2通过伺服单元对新旧电池组充电；当新蓄电池组41充电充满后，单独断开新蓄电池充电回路；当旧蓄电池组42充电充满后，单独断开旧蓄电池充电回路；由于新旧电池组充电独立控制，相互之间没有影响，所以新旧电池可以一起使用；同时，蓄电池充电控制很精确，避免蓄电池过充，所以能够很好的延长蓄电池寿命；

云平台9：进行大数据存储和分析，支持PC客户端和手机APP应用，呈现蓄电池数据和告警。

具体的，如图4所示，当市电恢复后，程序首先闭合第一、第二伺服单元开关；根据蓄电池充电电流、剩余容量、充电时间计算充电容量，如果新蓄电池充满电(或者一个设定值，留有一定的余量)，就断开蓄电池充电回路；如果旧蓄电池充满电(或者一个设定值，留有一定余量)，就断开旧蓄电池充电回路。如果没有充满，程序就对充电容量进行累加，继续对蓄电池组进行充电。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (5)

1.新旧蓄电池智能混用装置，其特征在于：包括新蓄电池组连接端、旧蓄电池组连接端、第一采集器、第二采集器、第一伺服单元和第二伺服单元；所述新蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一新蓄电池组的正、负极端相连接，所述旧蓄电池组连接端包括正、负极端，用于分别与一旧蓄电池组的正、负极端相连接；所述新蓄电池组连接端与第一伺服单元串联形成第一支路，所述旧蓄电池组连接端与第二伺服单元串联形成第二支路，所述第一支路与第二支路并联；其中，所述第一伺服单元用于使新蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第二伺服单元用于使旧蓄电池组连接端接入或脱离充电回路，所述第一采集器用于分别采集新蓄电池组中各单体的状态参数，所述第二采集器用于分别采集旧蓄电池组中各单体的状态参数。

2.如权利要求1所述的新旧蓄电池智能混用装置，其特征在于：还包括新蓄电池组或/和旧蓄电池组。

3.如权利要求1或2所述的新旧蓄电池智能混用装置，其特征在于：所述的状态参数包括电压、电流和温度参数。

4.如权利要求1或2所述的新旧蓄电池智能混用装置，其特征在于：还包括控制平台，控制平台与第一采集器、第二采集器、第一伺服单元、第二伺服单元通过有线方式或无线方式相连,用于接收第一、第二采集器的信息，及向第一、第二伺服单元输出控制指令。

5.如权利要求4所述的新旧蓄电池智能混用装置，其特征在于：所述的控制平台包括云平台和智能网关，所述智能网关还包括处理器，所述处理器与第一采集器、第二采集器、第一伺服单元和第二伺服单元通过有线方式或无线方式相连，用于接收和分析状态参数，所述处理器通过有线或无线方式与云平台连接，并向第一、第二伺服单元发出控制指令，同时接收云平台的命令，对第一、第二伺服单元进行智能控制。