CN109245214B - 基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器 - Google Patents

基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器 Download PDF

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Abstract

一种基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、多个锂电池供电单元、直流母线,每个锂电池供电单元为独立的锂电池供电单元,相互间没有通信连接,独立检测直流母线电压和独立控制各自通过直流母线进行放电;在市电供电时由市电经开关电源为基站负载供电并为铅酸电池组和锂电池供电单元充电,在市电失电时通过竞争机制使多个锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电;实现在市电失电的情况下优先由锂电池组放电,降低铅酸电池的充放电次数,对退役动力锂电池进行充分的梯次利用,并延长铅酸电池使用寿命,以达到保护铅酸电池组,并保证通信基站稳定运行。

Description

基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器
技术领域
本发明属于通信基站储能电池技术领域,具体涉及一种基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器。
背景技术
随着人们对手机等移动通信设备的使用愈加广泛,作为完成移动通信网和移动通信用户之间的通信和管理功能的无线电收发信电台,通信基站的长时间低成本稳定运行成为了一个重要的研发课题。而对于通信基站来说,基站设备故障大部分是基站内电源出现问题,所以保证通信基站设备不因市电停电而间断、不因电源故障影响成为了运营商和主设备商必须考虑的问题。
为了实现通信基站不因市电停电而产生故障,蓄电池成为了通信基站供电***中的重要组成部分。通信基站对于蓄电池电源的基本要求可概括为使用寿命长和安全性高,在此基础上还应具备安装便利、免维护等特性。目前已有的技术及设计方案中,常选用铅酸电池作为通信基站的备用电源,然而铅酸电池的一个显著问题就是其使用寿命短,国产单体12V铅酸电池设计浮充寿命为5到8年,通信基站的铅酸电池使用2到3年就需要更换。铅酸电池的快速老化主要是因为基站频繁停电、停电时间长,不仅使蓄电池频繁充放电,还可能造成因为铅酸电池放电后还未充满电就再次放电,出现欠充,使铅酸电池容量累积性亏损。因此,保护铅酸电池,在铅酸电池应用的基础上引用其他备用电源以减少铅酸电池充放电循环次数的设计思路应运而生。
基于这种思路而出现的退役动力锂电池梯次利用、在通信基站后供电的设计方案,确实能在一定程度上缓解铅酸电池的频繁充放电缺陷,但是却造成了其他缺陷,诸如锂电池组放电难以进行调度、造成部分锂电池组过度消耗,和负责管理锂电池放电的通信总线接线数量多、***内部接线复杂、锂电池组难以进行增加或减少等维护工作,以及通信总线故障可能造成市电失电状态下锂电池组不能供电、致使通信基站供电***稳定性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题,提出一种基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,从退役动力锂电池组使用方式的角度出发,将若干锂电池组的放电方式与彼此独立的延时设置相结合,采用竞争机制取代通信总线对锂电池组放电的调度功能,以解决通信基站铅酸电池充放电循环多、部分锂电池组过度消耗、***内部接线复杂、通信总线抗干扰能力差造成通信基站供电***稳定性差等问题,降低通信基站运行维护的成本,更好地保证通信基站低成本稳定运行。
本发明采取的技术方案为:
一种基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、多个锂电池供电单元、直流母线,所述开关电源输入端与市电相连,输出端与直流母线相连,直流母线与基站负载、铅酸电池组和多个锂电池供电单元相连,其特征在于,每个锂电池供电单元为独立的锂电池供电单元,相互间没有通信连接,独立检测直流母线电压和独立控制各自通过直流母线进行放电;在市电供电时由市电经开关电源为基站负载供电并为铅酸电池组和锂电池供电单元充电,在市电失电时通过竞争机制使多个锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电。
还提供一种控制方法,其特征在于,
在市电存在时,由直流母线为所有锂电池供电单元进行充电,当前锂电池供电单元充满后将锂电池供电单元从直流母线上充电的回路断路;
在市电失电时,锂电池供电单元通过竞争机制依次接入直流母线并为直流母线供电,同一时间有且只有一个锂电池供电单元进行供电;
在所有锂电池供电单元均不能满足直流母线须要的基站负载供电需求,此时再由铅酸电池组为基站负载进行供电。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比,具有下列优点和效果:
1)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够通过依次使用锂电池供电单元在市电失电时为基站负载供电,铅酸电池的使用频率得以大大降低,有效减少铅酸电池的充放电循环次数,实现铅酸电池组使用寿命的延长。
2)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够通过每个锂电池供电单元内独立的延时设定,使先放电的锂电池供电单元在下一次失电、锂电池供电单元竞争放电的过程中具有很小的竞争力,避免同一个锂电池供电单元频繁放电而具有比其他锂电池供电单元高得多的使用率。
3)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够避免单个锂电池供电单元中的退役动力锂电池性能迅速衰减,平衡直流母线上所有锂电池供电单元的利用率,实现同一批接入直流母线的锂电池供电单元中的退役动力锂电池组近似具有相同的使用寿命,可统一进行更换和维护工作,节约通信基站供电***的运行维护成本。
4)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够使每个锂电池供电单元间不须使用通信总线,实现所有锂电池供电单元接线彼此独立。
5)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够通过彼此独立的锂电池供电单元接线方法,有效简化锂电池供电单元接入直流母线的接线工作,解决通信基站供电***内部接线复杂的问题。
6)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够通过在每个锂电池供电单元独立接线的基础上,通过对所有锂电池供电单元使用完全相同且不受其他锂电池供电单元信号影响的竞争机制控制程序,进一步实现所有锂电池供电单元的控制程序能够独立工作,不受其他其它锂电池供电单元的影响。
7)基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,能够在所有锂电池供电单元在接线和控制程序上的独立性的基础上,实现可以在对直流母线单独接入额外的锂电池供电单元或摘除已有的部分锂电池供电单元的过程中,无须对其他锂电池供电单元的程序或接线做出任何调整,从而实现直流母线上接入的锂电池供电单元个数可根据需求进行任意变化。
附图说明
图1是基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器供电示意图;
图2是基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器结构示意图;
图3是开关电源结构示意图;
图4是锂电池供电单元内部结构图;
图5是市电供电时电流流向示意图;
图6是市电失电锂电池供电时电流流向示意图;
图7是铅酸电池放电曲线示意图;
图8是锂电池供电单元滞回控制放电示意图;
图9是延时设置非全为最高档位时竞争机制控制流程图;
图10是延时设置全为最高档位时竞争机制控制流程图;
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的介绍。
下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。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。
为便于对本发明实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明,实施例并不构成对本发明实施例的限定。
图1是基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器多环节协同供电结构框图,主要包括市电、开关电源、直流母线、基站负载、铅酸电池组、锂电池供电单元,通过将市电经开关电源转换为直流电作为基站主要的供电来源、锂电池供电单元作为储能设备和优先级高的备用电源、铅酸电池组作为优先级最低的备用电源,实现在尽可能保证通信基站供电需求的基础上,优先使用锂电池供电单元作为备用电源,通过依次使用锂电池供电单元在市电失电时为基站负载供电,铅酸电池的使用频率得以大大降低,有效减少铅酸电池的充放电循环次数,实现铅酸电池组使用寿命的延长,提高整个通信基站供电***的使用寿命,从而减少通信基站供电方面的运行维护成本,实现通信基站低成本稳定运行。
图2是基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器结构示意图,主要包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、直流母线和若干锂电池供电单元,所述开关电源输入端与市电相连、输出端与直流母线相连,直流母线与基站负载、铅酸电池组和锂电池供电单元相连,其中连接在直流母线上的锂电池供电单元的个数可根据通信基站设计需求进行调整,锂电池供电单元与直流母线的接线连接和对直流母线电压检测的电压检测电路在不同锂电池供电单元间彼此独立,互不影响,图中关于锂电池供电单元的编号“锂电池供电单元1”等仅代表任意接在直流母线上的某个锂电池供电单元,不代表该锂电池供电单元在直流母线上所有锂电池供电单元中的接入顺序或锂电池供电单元的实际位置排列信息。
所述开关电源,如图3所示,包括直流母线电压检测电路、AC/DC变换器及其控制电路,通过直流母线电压检测结果,调整控制电路输出对AC/DC变换器进行控制,从市电整流得到符合标准的直流母线电压。
所述锂电池供电单元,如图4所示,包括DC/DC变换器、退役动力锂电池组、电池组电压检测电路、电流检测电路、电池管理***(BMS)、直流母线电压检测电路,DC/DC变换器两侧分别与直流母线和退役动力锂电池组相连,负责将退役动力锂电池组的电压输出变换至与直流母线相同的电压水平。电池管理***与电池组电压检测电路、电流检测电路相连,根据检测结果数据计算退役动力锂电池组的荷电状态等信息,同时电池管理***还与直流母线电压检测电路相连,获取直流母线的电压数据,根据判断逻辑判断是否让退役动力锂电池组通过直流母线进行充电、为直流母线供电或从直流母线上切除,并根据判断结果生成控制信号控制DC/DC变换器。
图5是市电供电下电流流向示意图,如图所示,在市电供电的情况下,直流母线由市电经开关电源转换进行供电。直流母线在市电存在时为基站负载供电,并为铅酸电池和锂电池供电单元充电。铅酸电池因为自身可以浮充的特性可以一直接在直流母线上,而锂电池供电单元在检测到内部的锂电池组已经充满电后,BMS将自动控制DC/DC变换器,将锂电池供电单元与直流母线相连的充电回路断开从而终止充电过程。
图6是市电失电、锂电池供电下电流流向示意图,如图所示,在市电失电的情况下,直流母线由与直流母线相连的其中一个锂电池供电单元进行供电。直流母线从锂电池供电单元获得能量,并为基站负载供电,同时为铅酸电池充电。这一过程中,锂电池供电单元通过检测直流母线电压,进行是否放电和是否停止放电的逻辑判断,并实现在放电时使直流母线电压维持在一个略低于铅酸电池浮充电压的水平,并在市电恢复时停止锂电池供电单元的放电过程。
图7是铅酸电池放电曲线示意图,如图所示,铅酸电池在充满电后若仍进行充电将进入浮充阶段,电压保持为浮充电压V1,这也是市电供电状态下直流母线的电压水平。在浮充电压V1和铅酸电池的平台电压V4间选取两个电压值V2和V3,使满足数量关系V1>V2>V3>V4,记V3为锂电池放电电压,V2为补偿值,在市电失电后、锂电池供电单元工作前,铅酸电池短时间内将充当直流母线的供电电源,其电压值即为直流母线电压,当锂电池供电单元检测到直流母线电压低于锂电池放电电压V3时可以明确判断出当前***处于市电失电状态,进行放电补偿,并使直流母线电压回升至补偿值V2,这一过程中锂电池供电单元是否放电的逻辑采用滞回法进行控制。
所述的锂电池供电单元滞回控制放电,如图8所示,将锂电池供电单元放电与否用逻辑值1和0表示,则可表述为电压从浮充电压V1或以上下降至低于锂电池放电电压V3时放电逻辑从0跳变为1,即开始放电;放电过程中电压从低于锂电池放电电压V3回升到浮充电压V1时放电逻辑从1跳变为0,即停止放电。
所述使锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的竞争机制,通过锂电池供电单元的延时设定得以实现。每个锂电池供电单元的BMS中对于延时档位的设置彼此独立,具体延时设置从低到高分为T1到T10共计10个档位,其中T1表示延时1秒,T2表示延时2秒,T10表示延时10秒,以此类推。在使用过程中,由于不同锂电池供电单元的差距必然存在,各个锂电池供电单元即使延时档位相同,延时结束时间也会有差异,处理更快的锂电池供电单元会更早地做出放电操作,使得其他锂电池供电单元的延时结束后直流母线电压已经被处理最快的锂电池供电单元补偿到高于锂电池放电电压V3,其他锂电池供电单元因此不能放电,从而实现在放电补偿上锂电池供电单元之间的竞争机制,并避免了通信总线在***中的使用,使得所有锂电池供电单元只须单独与直流母线进行接线,简化安装步骤的同时减少了接线数量。
进一步地,竞争机制通过每个锂电池供电单元内独立的延时设定,使先放电的锂电池供电单元在下一次失电、锂电池供电单元竞争放电的过程中具有很小的竞争力,避免同一个锂电池供电单元频繁放电而具有比其他锂电池供电单元高得多的使用率。
进一步地,竞争机制避免了单个锂电池供电单元中的退役动力锂电池性能迅速衰减,达成了对直流母线上所有锂电池供电单元利用率的平衡,实现同一批接入直流母线的锂电池供电单元中的退役动力锂电池组近似具有相同的使用寿命,可统一进行更换和维护工作,节约通信基站供电***的运行维护成本。
所述使锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的竞争机制,在直流母线上所有锂电池供电单元的延时设置并非全部处于最高档位T10的情况下的控制策略,如图9所示,具体包括以下步骤:
A-1:BMS检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3时,各个锂电池供电单元根据自身内部延时设置的延时档位进行延时操作;
A-2:延时结束后,如果锂电池供电单元仍能检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3,则进行放电并将自身的延时设置增加1位(即下次延时的时间增长1秒),否则继续检测直流母线电压;先结束延时的锂电池供电单元竞争到放电补偿直流母线的任务,放电补偿后迅速将直流母线电压补偿至补偿值V2,使其它锂电池供电单元在延时结束后检测不到直流母线电压小于等于V3,从而实现单一锂电池供电单元进行放电;对于延时设置不同的锂电池供电单元,延时档位越高的,竞争力越低;
A-3:BMS检测到直流母线电压大于等于V1时,可以判断出市电已经恢复,如果当前锂电池供电单元还处在放电补偿状态则停止放电;BMS再根据自身所管理的退役动力锂电池组状态,如果电量不满则控制DC/DC变换器,由直流母线为退役动力锂电池组充电。
所述使锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的竞争机制,在直流母线上所有锂电池供电单元的演示设置全部处于最高档位T10的情况下的控制策略,如图10所示,具体包括以下步骤:
B-1:BMS检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3时,各个锂电池供电单元根据自身内部延时设置的延时档位进行延时操作;
B-2:由于所有锂电池供电单元的延时设置均为最高档位T10,延时结束后,锂电池供电单元检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3,则将自身延时设置重置为T1,并根据修改后的延时设置重新开始延时;这一过程由于T1的延时,即便每个锂电池供电单元的反应速度存在差异,也能在1秒的时间中完成所有锂电池供电单元的延时设置重置;
B-3:延时结束后,如果锂电池供电单元仍能检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3,则进行放电并将自身的延时设置增加1位(即变更为T2),否则继续检测直流母线电压;先结束延时的锂电池供电单元竞争到放电补偿直流母线的任务,放电补偿后迅速将直流母线电压补偿至补偿值V2,使其它锂电池供电单元在延时结束后检测不到直流母线电压小于等于V3,从而实现单一锂电池供电单元进行放电;通过B-2中的延时设置全部重置,在本步骤中保证延时时间不会无限制延长,也确保所有锂电池供电单元仍然能进行竞争,竞争机制得以保存;
B-4:BMS检测到直流母线电压大于等于V1时,可以判断出市电已经恢复,如果当前锂电池供电单元还处在放电补偿状态则停止放电;BMS再根据自身所管理的退役动力锂电池组状态,如果电量不满则控制DC/DC变换器,由直流母线为退役动力锂电池组充电。
所述使锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的竞争机制,实现竞争机制的锂电池供电单元控制程序不受除自身所在的锂电池供电单元外其它锂电池供电单元的影响,因此进一步实现所有锂电池供电单元的控制程序能够独立工作。
进一步地,锂电池供电单元在接线和控制程序上的独立性,实现了在对直流母线单独接入额外的锂电池供电单元或摘除已有的部分锂电池供电单元的过程中,无须对其他锂电池供电单元的程序或接线做出任何调整,从而实现直流母线上接入的锂电池供电单元个数可根据需求进行任意变化。
以某通信基站为例,介绍本发明的具体实施方式。
该通信基站的供电***结构如图2所示,直流母线上除了基站负载和铅酸电池外另接有若干锂电池供电单元,每个单元内的延时设置全部为T1。由于采用不受锂电池供电单元个数影响的竞争机制,每个锂电池供电单元独立与直流母线相连并内置相同的控制程序、延时设置彼此独立、不采用通信总线,锂电池供电单元在硬件接线层面以及程序设计层面上均彼此独立,因此可以根据需求随时在直流母线上添加一个锂电池供电单元,也可以随时对已有的锂电池供电单元进行摘除。
基于上述分析,该通信基站的基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器的实现方法:
(1)在市电存在时,由市电经开关电源变换为直流电后为直流母线供电,直流母线为基站负载和铅酸电池组供电,并为需要充电的锂电池供电单元供电,铅酸电池组充电至浮充状态,锂电池供电单元中的电池管理***(BMS)判断内部的退役动力锂电池组已经充满电后自动控制单元内部的DC/DC变换器,将该锂电池供电单元的充电回路断路;
(2)市电失电瞬间,锂电池供电单元并未检测到直流母线电压下降,短时间内由铅酸电池为直流母线供电,直流母线为基站负载供电;
(3)市电失电并由铅酸电池为直流母线进行短暂的供电后,直流母线电压下降,当直流母线电压下降到锂电池放电电压V3或以下时,所有接在直流母线上的锂电池供电单元几乎同时检测到这一电压下降现象并触发各自的延时设置,任一锂电池供电单元经过延时后如果仍有直流母线电压不高于锂电池放电电压V3,则开始放电并将延时设置的档位增加,因此最快结束延时的锂电池供电单元竞争到了为直流母线供电的任务并将直流母线电压补偿至补偿值V2,同时将自动降低自身在下一次竞争过程中的竞争力,此外由于在全部锂电池供电单元全部为T10档位时需要全部重置为T1这一步骤,整个竞争过程中最短延时为T1=1秒,最长延时为T10+T1=10+1=11秒;
(4)市电恢复后,恢复至由市电经开关电源为直流母线供电、直流母线为铅酸电池组和基站负载供电的状态,此时锂电池供电单元均可检测到直流母线电压回升至浮充电压V1,接收到这一信息的BMS会自动控制DC/DC变换器,电量不满的锂电池供电单元开始由直流母线充电,从而回到(1)的情况。
对所公开的实施例的上述说明,仅用于本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现,因此本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和创新点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、多个锂电池供电单元、直流母线,所述开关电源输入端与市电相连,输出端与直流母线相连,直流母线与基站负载、铅酸电池组和多个锂电池供电单元相连,其特征在于,每个锂电池供电单元为独立的锂电池供电单元,相互间没有通信连接,独立检测直流母线电压和独立控制各自通过直流母线进行放电;在市电供电时由市电经开关电源为基站负载供电并为铅酸电池组和锂电池供电单元充电,在市电失电时通过竞争机制使多个锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电;
每个锂电池供电单元设定各自的放电延时设置参数,所述放电延时设置参数是每个锂电池供电单元从检测到直流母线电压满足条件到控制放电之间的延时时长;所述多个锂电池供电单元的竞争机制通过设定放电延时设置参数实现;
每个锂电池供电单元采用滞回控制放电;在铅酸电池组的浮充电压和平台电压之间设定两个电压值,较小值为锂电池放电电压,较大值为补偿值,当直流母线电压低于放电电压时锂电池供电单元接入直流母线并开始放电,将直流母线电压补偿至补偿值,当直流母线电压回升至铅酸电池组浮充电压,则锂电池供电单元停止放电;
每个锂电池供电单元在通过竞争机制为直流母线进行供电后,则将放电延时设置参数增加;当所有锂电池供电单元放电延时设置参数均为最大延时时长时,重新设置为最小延时时长。
2.如权利要求1所述的基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,其特征在于,所述开关电源包括直流母线电压检测电路、AC/DC变换器及其控制电路,通过直流母线电压检测结果,调整控制电路输出对AC/DC变换器进行控制,从市电整流得到符合标准的直流母线电压。
3.如权利要求1所述的基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,其特征在于,所述锂电池供电单元包括DC/DC变换器、退役动力锂电池组、电池管理***(BMS)、直流母线电压检测电路,其中DC/DC变换器两侧分别与直流母线和退役动力锂电池组相连,直流母线电压检测电路检测直流母线电压,直流母线电压信号输入给电池管理***,电池管理***输出控制信号给DC/DC变换器。
4.如权利要求3所述的基于竞争机制的通信基站多路混用电池管理器,其特征在于,所述锂电池供电单元进一步包括,电池组电压检测电路、电流检测电路,电池组电压检测电路、电流检测电路连接至电池管理***;电流检测电路检测流入或流出锂电池组的电流,电池组电压检测电路检测退役动力锂电池组整体的电压值。
5.一种基于权利要求1至4任一项所述的电池管理器的控制方法,其特征在于,
在市电存在时,由直流母线为所有锂电池供电单元进行充电,当前锂电池供电单元充满后将锂电池供电单元从直流母线上充电的回路断路;
在市电失电时,锂电池供电单元通过竞争机制依次接入直流母线并为直流母线供电,同一时间有且只有一个锂电池供电单元进行供电;
在所有锂电池供电单元均不能满足直流母线须要的基站负载供电需求,此时再由铅酸电池组为基站负载进行供电。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,
在市电失电时,锂电池供电单元通过竞争机制依次接入直流母线并为直流母线供电具体包括以下步骤:
A-1:各锂电池供电单元检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3时,各个锂电池供电单元根据自身内部设置的延时参数进行延时操作;
A-2:延时结束后,如果锂电池供电单元仍能检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压,则控制进行放电并将自身的延时参数增加,否则继续检测直流母线电压;最先结束延时的锂电池供电单元通过竞争选择后进行放电,当其放电补偿后导致其它锂电池供电单元在延时结束后检测不到直流母线电压小于等于放电电压,实现唯一锂电池供电单元进行放电;
A-3:当各锂电池供电单元检测到直流母线电压大于等于铅酸电池组的浮充电压时,可以判断出市电已经恢复,如果当前锂电池供电单元还处在放电补偿状态则停止放电;并且可根据各自的退役动力锂电池组状态,如果电量不满则控制DC/DC变换器,由直流母线为退役动力锂电池组充电。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,
步骤A-2中:当锂电池供电单元的延时参数为最大值时,延时结束后,锂电池供电单元检测到直流母线电压小于等于锂电池放电电压V3,则将自身延时参数重置为最小值,并重新开始延时操作。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110739741B (zh) * 2019-10-28 2023-03-31 上海煦达新能源科技有限公司 高压动力电池在通讯基站中的低压直流耦合管理***
CN111146860A (zh) * 2020-02-06 2020-05-12 中国恩菲工程技术有限公司 供电装置及供电***
CN113313262B (zh) * 2021-06-21 2022-12-13 哈尔滨工程大学 基于量子世界杯竞争机制的智能抗干扰决策方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740803A (zh) * 2009-02-13 2010-06-16 深圳市雄韬电源科技有限公司 具有自调节功能的铅酸蓄电池与磷酸铁锂电池的混合电池
CN105939022A (zh) * 2016-01-26 2016-09-14 姜宪明 一种用于光伏发电***的并网离网兼容切换***
CN106253314A (zh) * 2016-07-27 2016-12-21 上海玖行能源科技有限公司 通信基站磷酸铁锂电池梯次利用充放电***及控制方法
CN107248766A (zh) * 2017-07-17 2017-10-13 上海科泰电源股份有限公司 一种动力电池梯次利用通信基站储能供电***
CN107979169A (zh) * 2017-12-22 2018-05-01 珠海银隆电器有限公司 用于通信基站的钛酸锂电池储能供电***及其控制方法
CN207652031U (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种用于不间断直流电源***的锂电池控制保护装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500427B (en) * 2012-03-22 2014-09-24 Jaguar Land Rover Ltd Battery safety system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740803A (zh) * 2009-02-13 2010-06-16 深圳市雄韬电源科技有限公司 具有自调节功能的铅酸蓄电池与磷酸铁锂电池的混合电池
CN105939022A (zh) * 2016-01-26 2016-09-14 姜宪明 一种用于光伏发电***的并网离网兼容切换***
CN106253314A (zh) * 2016-07-27 2016-12-21 上海玖行能源科技有限公司 通信基站磷酸铁锂电池梯次利用充放电***及控制方法
CN107248766A (zh) * 2017-07-17 2017-10-13 上海科泰电源股份有限公司 一种动力电池梯次利用通信基站储能供电***
CN107979169A (zh) * 2017-12-22 2018-05-01 珠海银隆电器有限公司 用于通信基站的钛酸锂电池储能供电***及其控制方法
CN207652031U (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种用于不间断直流电源***的锂电池控制保护装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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锂电池与铅酸蓄电池混合***探究;张天羽;;中国战略新兴产业(第20期);全文 *

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