CN206099483U - 一种混合供电监控设备及混合供电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种混合供电监控设备及混合供电设备，由于引入智能充电器及网关模组，使得铅酸蓄电池组每隔一段时间被脉冲直流电进行一次深度补充电，从而使得铅酸蓄电池组从长期处于欠充电状态回到被深度充电状态，从而避免铅酸蓄电池组由于长期欠充而导致的硫化等，有效延长了铅酸蓄电池组的使用寿命，减少了铅酸蓄电池组提前报废而带来的环境污染和资源浪费问题。

Description

一种混合供电监控设备及混合供电设备

技术领域

本申请涉及一种混合供电监控设备及混合供电设备。

背景技术

阀控式铅酸蓄电池在通信、储能领域被越来越多的应用，一般是作为市电断电的后备电源使用，广泛应用于电力机房、数据机房、移动基站等重要场所。大部分的应用情况，都是市电正常的时候都使用市电给负载供电，同时市电给铅酸蓄电池供电，使之一直处在浮充状态；当市电断电(例如市电发生故障)之后，由铅酸蓄电池给负载供电。这种情况下的铅酸蓄电池由于长期处于浮充状态，并且是作为备用电源，只偶尔(市电发生故障)发电以进行供电，因此对放电深度和循环次数没有特别的要求。

但在偏远的地区，市电常常不能覆盖到，因此处于这种偏远地区的基站收发台(BTS，BaseTransceiverStation)需要采用油机和蓄电池混合供电。这种混合供电方案中由两种供电方式构成，供电方式一：油机给负载供电，并同时给蓄电池充电；供电方式二：由蓄电池单独给负载供电。这两种供电方式一直交替进行，这两种供电方式加起来构成一个循环周期，每次循环周期大概为一天，通常供电方式一每次持续时间不超过6小时，供电方式二每次持续时间每次都要大于18个小时。在供电方式二中蓄电池放电深度一般会达到其电池容量的60％，偶尔达到80％的深度放电。这种情况下的铅酸蓄电池由于每天只被油机充电一会，因此长期处于欠充电状态，并且是作为主力电源，每天要进行长时间的供电，因此对放电深度和循环次数有很高的要求，它被要求在每天深循环应用的情况下有更长的充放电循环寿命和更高的可靠性。

如何更好地维持及延长铅酸蓄电池组的使用寿命是目前铅酸电池行业的一个迫切需要解决的问题，特别是针对深循环应用的场合。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种混合供电监控设备及混合供电设备。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种混合供电监控设备，用于监控第一供电器与第二供电器混合供电，其包括第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组，具体地：

所述充放电选择器分别与第一供电器、智能充电器、直流配电器电连接，所述充放电选择器包括切换单元与选择单元，所述切换单元用于切换第一供电器的充放电状态，所述选择单元用于当切换单元将第一供电器切换为充电状态时，选择从直流配电器还是智能充电器处获取电能给第一供电器进行充电；

所述第一供电器包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当切换单元将第一供电器切换为放电状态时，第一供电器向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述第二供电器与整流器电连接，当第二供电器被启动后，其向整流器提供交流电；

所述整流器与直流配电器电连接，整流器将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器；

所述直流配电器还与负载电连接，直流配电器将从整流器接收的直流电配置后向负载供电；

智能充电器还与第二供电器连接，智能充电器被启动后，将第二供电器提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器进行充电；

网关模组分别与充放电选择器、第二供电器、智能充电器通信连接；网关模组包括放电深度监测单元、充电深度监测单元、深度补充电判断单元、充放电控制单元、第二供电控制单元和智能充电控制单元，具体地：

深度补充电判断单元用于判断第一供电器是否需要进行深度补充电；

所述放电深度监测单元用于监测第一供电器的放电深度，当监测到第一供电器放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制启动第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从直流配电器获取电能进行充电的状态；

所述充电深度监测单元用于监测第一供电器的充电深度，当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器不需要进行深度补充电，则充电深度监测单分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态；当获取的判断结果为第一供电器需要进行深度补充电，则充电深度监测单元分别同时向智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使智能充电控制单元控制启动智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从智能充电器获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元、智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，使智能充电控制单元控制关闭智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。

根据本申请的第二方面，本申请提供另一种混合供电监控设备，用于监控第一供电器、第二供电器和第三供电器混合供电，包括第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组，具体地：

所述第三供电器与直流配电器电连接，用于向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述充放电选择器分别与第一供电器、智能充电器、直流配电器电连接，所述充放电选择器包括切换单元与选择单元，所述切换单元用于切换第一供电器的充放电状态，所述选择单元用于当切换单元将第一供电器切换为充电状态时，选择从直流配电器还是智能充电器处获取电能给第一供电器进行充电；

所述第一供电器包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当切换单元将第一供电器切换为放电状态时，第一供电器向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述第二供电器与整流器电连接，当第二供电器被启动后，其向整流器提供交流电；

所述整流器与直流配电器电连接，整流器将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器；

所述直流配电器还与负载电连接，直流配电器将从整流器接收的直流电配置后向负载供电；

智能充电器还与第二供电器连接，智能充电器被启动后，将第二供电器提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器进行充电；

网关模组分别与充放电选择器、第二供电器、智能充电器通信连接；网关模组包括放电深度监测单元、充电深度监测单元、第三供电监测单元、深度补充电判断单元、充放电控制单元、第二供电控制单元和智能充电控制单元，具体地：

所述第三供电监测单元用于监测第三供电器对于负载的供电信息，当监测到第三供电器对于负载的供电不足够时，向充放电控制单元发送信号，使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态；

深度补充电判断单元用于判断第一供电器是否需要进行深度补充电；

所述放电深度监测单元用于监测第一供电器的放电深度，当监测到第一供电器放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制启动第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从直流配电器获取电能进行充电的状态；

所述充电深度监测单元用于监测第一供电器的充电深度，当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器不需要进行深度补充电，则充电深度监测单分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换停止充电状态；当获取的判断结果为第一供电器需要进行深度补充电，则充电深度监测单元分别同时向智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使智能充电控制单元控制启动智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从智能充电器获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元、智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，使智能充电控制单元控制关闭智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为停止充电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。

在一较优实施例中，所述放电阈值的取值为所述电池组的容量的60％～90％；和/或，所述第一充电阈值的取值为所述电池组的容量的90％～96％；和/或，所述第二充电阈值的取值为所述电池组的容量的100％。

在一较优实施例中，所述第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组被设置于同一机柜中。

在一较优实施例中，所述第一供电器还包括采集单元，所述采集单元用于采集蓄电铅酸蓄电池的电压、温度以及电池组的电流和容量，以供网关模组获取。

在一较优实施例中，还包括与网关模组有线或无线通信连接的服务器，用于获取网关模组的数据。

根据本申请的第三方面，本申请提供一种混合供电设备，包括上述的混合供电监控设备，以及第二供电器。

在一较优实施例中，所述第二供电器为柴油发电机。

在一较优实施例中，上述混合供电设备，还包括第三供电器。

在一较优实施例中，所述第三供电器是将太阳能转换为电能的装置。

本申请的有益效果是：

依上述实施的混合供电监控设备及混合供电设备，由于引入智能充电器及网关模组，使得铅酸蓄电池组每隔一段时间被脉冲直流电进行一次深度补充电，从而使得铅酸蓄电池组从长期处于欠充电状态回到被深度充电状态，从而避免铅酸蓄电池组由于长期欠充而导致的硫化等，有效延长了铅酸蓄电池组的使用寿命，减少了铅酸蓄电池组提前报废而带来的环境污染和资源浪费问题。

附图说明

图1为本申请一种实施例的混合供电设备的结构示意；

图2为本申请一种实施例的混合供电监控设备的结构示意图；

图3为本申请一种实施例的充放电选择器的结构示意图；

图4为本申请一种实施例的网关模组的结构示意图；

图5为本申请一种实施例的混合供电设备的工作流程示意图；

图6为本申请另一种实施例的混合供电设备的结构示意；

图7为本申请另一种实施例的混合供电监控设备的结构示意图；

图8为本申请另一种实施例的网关模组的结构示意图；

图9为本申请另一种实施例的混合供电设备的工作流程示意图。

具体实施方式

在偏远地区进行供电的蓄电池由于是主力电源，频率被充放电(例如每天一次)，长期处于深循环应用场景下的蓄电池很容易提前性能退化，不能满足供电要求，被报废。发明人发现，蓄电池充电尾期，蓄电池接受能力很差，为了降低运维成本，使油机处于最经济的运行模式，因为每次充电时蓄电池都被预留一定的容量缺口，工作在欠充电状态。而蓄电池长期处于欠充电状态，这是蓄电池性能退化(例如被硫化)的重要原因之一。

因此申请人设计一个装置，每隔一段时间利用脉冲直流电而非直接被由交流电整流过的直流电对蓄电池进行一次深度补充电，将之前蓄电池充电不足的容量补齐，这有效延缓了蓄电池性能的退化，有效延长了铅酸蓄电池组的使用寿命。

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

请参照图1和图2，本实施例公开了一种混合供电设备，其包括混合供电监控设备100以及第二供电器80，在一实施例中，第二供电器80为柴油发电机。混合供电监控设备100用于监控第一供电器10与第二供电器80混合供电，混合供电监控设备100包括第一供电器10、充放电选择器20、直流配电器30、整流器40、智能充电器50和网关模组60，其中，在一实施例中，第一供电器10、充放电选择器20、直流配电器30、整流器40、智能充电器50和网关模组60被设置于同一机柜中。下面具体说明。

充放电选择器20分别与第一供电器10、智能充电器50、直流配电器30电连接，在一实施例中，请参照图3，充放电选择器20包括切换单元21与选择单元22，切换单元21用于切换第一供电器10的充放电状态，选择单元22用于当切换单元21将第一供电器10切换为充电状态时，选择从直流配电器30还是智能充电器50处获取电能给第一供电器10进行充电。

第一供电器10包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当充放电选择器20中的切换单元21将第一供电器10切换为放电状态时，第一供电器10向直流配电器30提供直流电，以通过直流配电器向负载供电，典型地，负载可以是BTS。在一实施例中，第一供电器10还包括采集单元(图中未画出)，采集单元用于采集蓄电铅酸蓄电池的电压、温度以及电池组的电流和容量，以供网关模组60获取。

第二供电器80与整流器40电连接，当第二供电器80被启动后，其向整流器40提供交流电。

整流器40与直流配电器30电连接，整流器40将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器30；

直流配电器30还与负载电连接，直流配电器30将从整流器40接收的直流电配置后向负载供电。

智能充电器50还与第二供电器80连接，智能充电器50被启动后，将第二供电器80提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器10进行充电。

网关模组60分别与充放电选择器20、第二供电器80、智能充电器50通信连接。在一实施例中，请参照图4，网关模组60包括放电深度监测单元61、充电深度监测单元62、深度补充电判断单元63、充放电控制单元65、第二供电控制单元66和智能充电控制单元67，下面具体说明。

深度补充电判断单元63用于判断第一供电器10是否需要进行深度补充电。深度补充电判断单元63有许多种实现方式，例如，深度补充电判断单元63为一计时器，每隔一段时间(例如10天)被触发一次，向充电阈值单元64发送信号。

放电深度监测单元61用于监测第一供电器10的放电深度，当监测到第一供电器10放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元61分别同时向第二供电控制单元66和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制启动第二供电器80，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为从直流配电器30获取电能进行充电的状态。在一实施例中，放电阈值深度为电池组的容量的60％～90％，例如可以为60％的的放电深度(Depth of Discharge)。

充电深度监测单元62用于监测第一供电器10的充电深度，当充电深度监测单元62监测到第一供电器10被充电至第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元63的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器10不需要进行深度补充电，则充电深度监测单62分别同时向第二供电控制单元66和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制关闭第二供电器80(即第二供电器80停止工作，不产生供电)，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为放电状态。当充电深度监测单元62获取的判断结果为第一供电器10需要进行深度补充电，则充电深度监测单元62分别同时向智能充电控制单元67和充放电控制单元65发送信号，使智能充电控制单元67控制启动智能充电器50，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为从智能充电器50获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元62监测到第一供电器10被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元62分别同时向第二供电控制单元66、智能充电控制单元67和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制关闭第二供电器80，使智能充电控制单元67控制关闭智能充电器50，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为放电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。在一实施例中，第一充电阈值的取值为电池组的容量的90％～96％；和/或，第二充电阈值的取值为电池组的容量的100％。

在一较优实施例中，本实施例的混合供电监控设备100还可以包括一与网关模组60有线或无线通信连接的服务器70，用于获取网关模组60的数据，从而实现对本实施例的混合供电设备的智能优化管理。

在本实施例中，整流器40输出的直流电、直流配电器30输出的直流电、第一供电器10被充放电选择器20切换为放电状态后输出的直流电、最终供给负载的直流电都可以为-48V。

以上是本实施例的混合供电设备的结构说明，下面对其工作流程进行说明。

第一供电器10(以下不妨以铅酸蓄电池组为例)和第二供电器80(以下不妨以柴油发电机为例)交替供电，具体地，铅酸蓄电池组放电以供电时，通过充放电选择器20、直流配电器30到负载这条线路进行供电；柴油发电机工作以供电时，通过整流器40、直流配电器30和负载这条路线进行供电，在柴油发电机供电过程中，铅酸蓄电池组平时从直流配电器30获取充电，当需要深度补充电时，则从智能充电器40处获取脉冲直流电进行深度补充电，例如被充满电(100％)。下面配合图5再作一个详细说明。

步骤S01、铅酸蓄电池组放电以供电。这个供电时间占据一天混合供电时间的绝大部分时间，例如18小时以上。

步骤S03、铅酸蓄电池组放电容量是否达到放电阈值。放电阈值可以为上述提到的60％，它指的是铅酸蓄电池组已经放了占据电池组容量的60％，还剩下的电量为电池组容量的40％。当铅酸蓄电池组放电容量达到了放电阈值，则进行步骤S05，反之则铅酸蓄电池组继续放电以供电。

步骤S05、柴油发电机被启动以供电，并且铅酸蓄电池组进行普通充电，即铅酸蓄电池组被切换到从直流配电器30处获取电能以进行充电。

步骤S07、判断铅酸蓄电池组是否被充电到第一充电阈值，当铅酸蓄电池组被充电到第一充电阈值时，则进行步骤S09，反之，则柴油发电机仍工作以供电，铅酸蓄电池组继续进行普通充电。因为此时为一般充电状态，所以第一充电阈值可以设置为电池组容量的95％

步骤S09、判断铅酸蓄电池组是否要进行深度补充电，若需要，则进行步骤S11，反之，则进行步骤S15。

步骤S11、铅酸蓄电池组进行深度补充电。例如，智能充电器50被启动，将柴油发电机提供的交流电转换为脉冲直流电，同时电选择器20进行切换和选择，使得铅酸蓄电池组被切换为从启动的智能充电器50获取电能进行充电的状态，所以铅酸蓄电池组被来自智能充电器50的脉冲直流电进行充电。

步骤S13、判断铅酸蓄电池组是否被充电到第二充电阈值。因为此时为深度补充电，所以第二充电阈值可以设置为电池组容量的100％，即判断铅酸蓄电池组是否被完全充满电。当判断被充电到第二充电阈值时，则进行步骤S15，否则铅酸蓄电池组继续被深度补充电。

步骤S15、柴油发电机停止工作。相应地，铅酸蓄电池组也被停止充电了，同时被切换为放电状态，即重新进行步骤S01，铅酸蓄电池组放电以供电。例如柴油发电机停止工作后，充放电选择器20将铅酸蓄电池组切换为放电状态，以使铅酸蓄电池组进行供电。

实施例二

请参照图6和图7，实施例二也公开了一种混合供电设备，与实施例一不同的是，实施例二中的混合供电设备还包括第三供电器90，在一实施例中，第三供电器90为太阳能转换为电能，从而给负载进行供电的装置。相应地，本实施例的混合供电监控设备100，用于监控第一供电器10、第二供电器80和第三供电器90混合供电。合供电监控设备100包括第一供电器10、充放电选择器20、直流配电器30、整流器40、智能充电器50和网关模组60，其中，在一实施例中，第一供电器10、充放电选择器20、直流配电器30、整流器40、智能充电器50和网关模组60被设置于同一机柜中。下面具体说明。

第三供电器90与直流配电器30电连接，用于向直流配电器30提供直流电，以通过直流配电器30向负载供电。

充放电选择器20分别与第一供电器10、智能充电器50、直流配电器30电连接，在一实施例中，请返回参照图3，充放电选择器20包括切换单元21与选择单元22，切换单元21用于切换第一供电器10的充放电状态，选择单元22用于当切换单元21将第一供电器10切换为充电状态时，选择从直流配电器30还是智能充电器50处获取电能给第一供电器10进行充电。

第一供电器10包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当充放电选择器20中的切换单元21将第一供电器10切换为放电状态时，第一供电器10向直流配电器30提供直流电，以通过直流配电器向负载供电，典型地，负载可以是BTS。在一实施例中，第一供电器10还包括采集单元(图中未画出)，采集单元用于采集蓄电铅酸蓄电池的电压、温度以及电池组的电流和容量，以供网关模组60获取。

第二供电器80与整流器40电连接，当第二供电器80被启动后，其向整流器40提供交流电。

整流器40与直流配电器30电连接，整流器40将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器30；

直流配电器30还与负载电连接，直流配电器30将从整流器40接收的直流电配置后向负载供电。

智能充电器50还与第二供电器80连接，智能充电器50被启动后，将第二供电器80提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器10进行充电。

网关模组60分别与充放电选择器20、第二供电器80、智能充电器50通信连接。在一实施例中，请参照图8，网关模组60包括放电深度监测单元61、充电深度监测单元62、深度补充电判断单元63、充放电控制单元65、第二供电控制单元66、智能充电控制单元67和第三供电监测单元68下面具体说明。

第三供电监测单元68用于监测第三供电器90对于负载的供电信息，当监测到第三供电器90对于负载的供电不足够时，向充放电控制单元65发送信号，使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为放电状态。在一实施例中，第三供电监测单元可以在第三供电器90供电时，监测直流配电器输出的直流电来判断第三供电器90的供电是否足够。

深度补充电判断单元63用于判断第一供电器10是否需要进行深度补充电，。深度补充电判断单元63有许多种实现方式，例如，深度补充电判断单元63为一计时器，每隔一段时间(例如10天)被触发一次，向充电阈值单元64发送信号。

放电深度监测单元61用于监测第一供电器10的放电深度，当监测到第一供电器10放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元61分别同时向第二供电控制单元66和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制启动第二供电器80，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为从直流配电器30获取电能进行充电的状态。在一实施例中，放电阈值深度为电池组的容量的60％～90％，例如可以为60％的的放电深度(Depth of Discharge)。充电深度监测单元62用于监测第一供电器10的充电深度，当充电深度监测单元62监测到第一供电器10被充电至第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元63的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器10不需要进行深度补充电，则充电深度监测单62分别同时向第二供电控制单元66和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制关闭第二供电器80(即第二供电器80停止工作，不产生供电)，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为放电状态。当充电深度监测单元62获取的判断结果为第一供电器10需要进行深度补充电，则充电深度监测单元62分别同时向智能充电控制单元67和充放电控制单元65发送信号，使智能充电控制单元67控制启动智能充电器50，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为从智能充电器50获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元62监测到第一供电器10被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元62分别同时向第二供电控制单元66、智能充电控制单元67和充放电控制单元65发送信号，从而使第二供电控制单元66控制关闭第二供电器80，使智能充电控制单元67控制关闭智能充电器50，以及同时使充放电控制单元65控制充放电选择器20使得第一供电器10被切换为停止充电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。在一实施例中，第一充电阈值的取值为电池组的容量的90％～96％；和/或，第二充电阈值的取值为电池组的容量的100％。

在一较优实施例中，本实施例的混合供电监控设备100还可以包括一与网关模组60有线或无线通信连接的服务器70，用于获取网关模组60的数据，从而实现对本实施例的混合供电设备的智能优化管理。

在本实施例中，整流器40输出的直流电、第三供电器90输出给直流配电器30的直流电、直流配电器30输出的直流电、第一供电器10被充放电选择器20切换为放电状态后输出的直流电、最终供给负载的直流电都可以为-48V。

以上是本实施例的混合供电设备的结构说明，下面对其工作流程进行说明。

第一供电器10(以下不妨以铅酸蓄电池组为例)、第二供电器80(以下不妨以柴油发电机为例)和第三供电器90(以下不妨以太阳能发电器为例)交替供电，具体地，太阳能发电器一共在供电，当供电不足够时(例如阴雨天或夜晚)，还启动铅酸蓄电池组放电以配合一起供电；当铅酸蓄电池组放电到一定程度时(例如放电容量达到60％)，启动柴油发电机进行供电，柴油发电机的电能一方面被提供能负载，另一方面被提供给铅酸蓄电池组进行充电；当铅酸蓄电池组被充电到一定阈值时，柴油发电机停止工作，然后又切换回以太阳能发电器进行供电的模式。在在柴油发电机供电给铅酸蓄电池组充电的过程中，铅酸蓄电池组平时从直流配电器30获取充电，当需要深度补充电时，则从智能充电器40处获取脉冲直流电进行深度补充电，例如被充满电(100％)。

下面配合图9再作一个详细说明。

步骤S01、太阳能发电器供电。

步骤S03、判断太阳能发电器的供电是否足够。若足够，则太阳能发电器继续供电，否则进行步骤S05。

步骤S05、铅酸蓄电池组放电以供电。这个供电时间占据一天混合供电时间的绝大部分时间，例如18小时以上。

步骤S07、铅酸蓄电池组放电容量是否达到放电阈值。放电阈值可以为上述提到的60％，它指的是铅酸蓄电池组已经放了占据电池组容量的60％，还剩下的电量为电池组容量的40％。当铅酸蓄电池组放电容量达到了放电阈值，则进行步骤S09，反之则铅酸蓄电池组继续放电以供电。

步骤S09、柴油发电机被启动以供电，并且铅酸蓄电池组进行普通充电，即铅酸蓄电池组被切换到从直流配电器30处获取电能以进行充电。

步骤S011、判断铅酸蓄电池组是否被充电到第一充电阈值，当铅酸蓄电池组被充电到第一充电阈值时，则进行步骤S13，反之，则柴油发电机仍工作以供电，铅酸蓄电池组继续进行普通充电。因为此时为一般充电状态，所以第一充电阈值可以设置为电池组容量的95％

步骤S13、判断铅酸蓄电池组是否要进行深度补充电，若需要，则进行步骤S15，反之，则进行步骤S19。

步骤S15、铅酸蓄电池组进行深度补充电。例如，智能充电器50被启动，将柴油发电机提供的交流电转换为脉冲直流电，同时电选择器20进行切换和选择，使得铅酸蓄电池组被切换为从启动的智能充电器50获取电能进行充电的状态，所以铅酸蓄电池组被来自智能充电器50的脉冲直流电进行充电。

步骤S17、判断铅酸蓄电池组是否被充电到第二充电阈值。因为此时为深度补充电，所以第二充电阈值可以设置为电池组容量的100％，即判断铅酸蓄电池组是否被完全充满电。当判断被充电到第二充电阈值时，则进行步骤S19，否则铅酸蓄电池组继续被深度补充电。

步骤S19、柴油发电机停止工作。相应地，铅酸蓄电池组也被停止充电了。之后重新进行步骤S01，太阳能发电器放电以供电。

在上述的整个过程中，太阳能发电器都一直在进行供电，当太阳能发电器供电不足够时，铅酸蓄电池组和柴油发电机才会依次进行供电，当太阳能发电器供电足够时，铅酸蓄电池组和柴油发电机这两者不会被用来进行供电。

综上所述，本申请提供了一种一体式BTS站点电源供电解决方案，优化了铅酸蓄电池充放电流程，能够满足每次6小时之内即可以完成的适当快充要求，并延长深循环使用寿命达到2倍传统蓄电池的寿命，减少蓄电池报废而造成的环境污染和资源浪费；可以进行远程监控和管理，使电池处于最佳的工作状态和环境，解决了基站备用电源的安全隐患，提高可靠性，降低站点的运维成本。通过上述方案，尤其是实施例二中的方案，可以减少柴油发电机工作次数和每次工作时长，使整个基站的运维成本最经济；方案中的智能充电控制器，可以使电池始终处于最佳的工作状态，避免电池受到欠充、过充和高温的影响，延缓蓄电池的硫化、失水，达到延长蓄电池使用寿命的目的。

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 (14)

1.一种混合供电监控设备，用于监控第一供电器与第二供电器混合供电，其特征在于，包括第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组，具体地：

所述充放电选择器分别与第一供电器、智能充电器、直流配电器电连接，所述充放电选择器包括切换单元与选择单元，所述切换单元用于切换第一供电器的充放电状态，所述选择单元用于当切换单元将第一供电器切换为充电状态时，选择从直流配电器还是智能充电器处获取电能给第一供电器进行充电；

所述第一供电器包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当切换单元将第一供电器切换为放电状态时，第一供电器向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述第二供电器与整流器电连接，当第二供电器被启动后，其向整流器提供交流电；

所述整流器与直流配电器电连接，整流器将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器；

所述直流配电器还与负载电连接，直流配电器将从整流器接收的直流电配置后向负载供电；

智能充电器还与第二供电器连接，智能充电器被启动后，将第二供电器提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器进行充电；

网关模组分别与充放电选择器、第二供电器、智能充电器通信连接；网关模组包括放电深度监测单元、充电深度监测单元、深度补充电判断单元、充放电控制单元、第二供电控制单元和智能充电控制单元，具体地：

深度补充电判断单元用于判断第一供电器是否需要进行深度补充电；

所述放电深度监测单元用于监测第一供电器的放电深度，当监测到第一供电器放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制启动第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从直流配电器获取电能进行充电的状态；

所述充电深度监测单元用于监测第一供电器的充电深度，当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至一第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器不需要进行深度补充电，则充电深度监测单分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态；当获取的判断结果为第一供电器需要进行深度补充电，则充电深度监测单元分别同时向智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使智能充电控制单元控制启动智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从智能充电器获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元、智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，使智能充电控制单元控制关闭智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。

2.如权利要求1所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述放电阈值的取值为所述电池组的容量的60％～90％；和/或，所述第一充电阈值的取值为所述电池组的容量的90％～96％；和/或，所述第二充电阈值的取值为所述电池组的容量的100％。

3.如权利要求2所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组被设置于同一机柜中。

4.如权利要求2所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述第一供电器还包括采集单元，所述采集单元用于采集蓄电铅酸蓄电池的电压、温度以及电池组的电流和容量，以供网关模组获取。

5.如权利要求2所述的混合供电监控设备，其特征在于，还包括与网关模组有线或无线通信连接的服务器，用于获取网关模组的数据。

6.一种混合供电监控设备，用于监控第一供电器、第二供电器和第三供电器混合供电，其特征在于，包括第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组，具体地：

所述第三供电器与直流配电器电连接，用于向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述充放电选择器分别与第一供电器、智能充电器、直流配电器电连接，所述充放电选择器包括切换单元与选择单元，所述切换单元用于切换第一供电器的充放电状态，所述选择单元用于当切换单元将第一供电器切换为充电状态时，选择从直流配电器还是智能充电器处获取电能给第一供电器进行充电；

所述第一供电器包括由若干铅酸蓄电池组成的电池组，当切换单元将第一供电器切换为放电状态时，第一供电器向直流配电器提供直流电，以通过直流配电器向负载供电；

所述第二供电器与整流器电连接，当第二供电器被启动后，其向整流器提供交流电；

所述整流器与直流配电器电连接，整流器将接收的交流电转化为直流电后提供给直流配电器；

所述直流配电器还与负载电连接，直流配电器将从整流器接收的直流电配置后向负载供电；

智能充电器还与第二供电器连接，智能充电器被启动后，将第二供电器提供的交流电转换为脉冲直流电，以对第一供电器进行充电；

网关模组分别与充放电选择器、第二供电器、智能充电器通信连接；网关模组包括放电深度监测单元、充电深度监测单元、第三供电监测单元、深度补充电判断单元、充放电控制单元、第二供电控制单元和智能充电控制单元，具体地：

所述第三供电监测单元用于监测第三供电器对于负载的供电信息，当监测到第三供电器对于负载的供电不足够时，向充放电控制单元发送信号，使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为放电状态；

深度补充电判断单元用于判断第一供电器是否需要进行深度补充电；

所述放电深度监测单元用于监测第一供电器的放电深度，当监测到第一供电器放电至一放电阈值深度时，放电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制启动第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从直流配电器获取电能进行充电的状态；

所述充电深度监测单元用于监测第一供电器的充电深度，当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至第一充电阈值时，获取深度补充电判断单元的判断结果，当获取的判断结果为第一供电器不需要进行深度补充电，则充电深度监测单分别同时向第二供电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换停止充电状态；当获取的判断结果为第一供电器需要进行深度补充电，则充电深度监测单元分别同时向智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使智能充电控制单元控制启动智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为从智能充电器获取电能进行充电的状态；当充电深度监测单元监测到第一供电器被充电至一第二充电阈值时，充电深度监测单元分别同时向第二供电控制单元、智能充电控制单元和充放电控制单元发送信号，使第二供电控制单元控制关闭第二供电器，使智能充电控制单元控制关闭智能充电器，以及同时使充放电控制单元控制充放电选择器使得第一供电器被切换为停止充电状态，其中第二充电阈值大于第一充电阈值。

7.如权利要求6所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述放电阈值的取值为所述电池组的容量的60％～90％；和/或，所述第一充电阈值的取值为所述电池组的容量的90％～96％；和/或，所述第二充电阈值的取值为所述电池组的容量的100％。

8.如权利要求7所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述第一供电器、充放电选择器、直流配电器、整流器、智能充电器和网关模组被设置于同一机柜中。

9.如权利要求7所述的混合供电监控设备，其特征在于，所述第一供电器还包括采集单元，所述采集单元用于采集蓄电铅酸蓄电池的电压、温度以及电池组的电流和容量，以供网关模组获取。

10.如权利要求7所述的混合供电监控设备，其特征在于，还包括与网关模组有线或无线通信连接的服务器，用于获取网关模组的数据。

11.一种混合供电设备，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的混合供电监控设备，以及第二供电器。

12.如权利要求11所述的混合供电设备，其特征在于，所述第二供电器为柴油发电机。

13.如权利要求11或12所述的混合供电设备，其特征在于，还包括第三供电器。

14.如权利要求13所述的混合供电设备，其特征在于，所述第三供电器是将太阳能转换为电能的装置。