[发明专利]锂离子电池系统、锂离子电池直流输出控制方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信电源领域，并且具体地涉及锂离子电池直流输出控制方法和设备。

背景技术

锂离子电池具有高容量、高电压、无污染、高安全性、高能量密度和优良循环性能等优点，因此备受广泛关注，并且发展势头迅猛。锂离子电池是未来中小型后备电源、恶劣环境等条件下后备电源技术的发展趋势，并且逐渐成为高要求后备电源解决方案的首选。

在通信行业，锂离子电池定位于小型化、分散化、环境恶劣的应用场景，可作为铅酸电池的有效补充。

锂离子电池由于一次过充或过放电，便会造成电池不可恢复的报废。在2008年北京奥运会期间，国内的电动车云集北京展示使用，这些电动车几乎都是配装锂离子电池。在这种锂离子电池电源系统中，对电池组的直流输出控制仅仅限于对蓄电池放电过程中的端电压/输出电压进行监测，以所述端电压/输出电压为基础进行负载的切离，防止锂离子电池过放电。然而，这些电动车在正常运行一个多月后，就开始需要更换电池甚至下线。这说明现有的直流输出控制技术对于锂离子电池的放电管理存在一定缺点。

鉴于上述技术问题，发明人通过多年来在电动车及移动通信基站小范围内试点的技术积淀，在理解锂离子电池工作规律的基础上，结合移动通信基站的实际情况和需求，开发出一种锂离子电池直流输出控制方法和设备。该方法和设备的基本思想是在任何时候，例如电池的运行环境不符合所需条件时，保证锂离子电池都不发生过放电，提高锂离子电池系统的有效性及实用性，从而解决锂离子电池在单节大容量和串联成高电压电池组时，不便在诸如电动车、移动通信基站等领域推广应用的难题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种锂离子电池系统，包括：锂离子电池组，用于对负载供电；电流电压反馈模块，用于采集锂离子电池组在放电过程的电压和电流；以及直流输出控制模块，用于根据锂离子电池组在放电过程的电压和电流的变化来控制锂离子电池组对负载的供电，从而防止锂离子电池组的过放电。

根据本发明的实施例，所述直流输出控制模块包括四路直流输出控制模块，分别用于控制锂离子电池组对相应群组的负载供电。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低60%时，相应的四路直流输出控制模块减小输出电流，控制输出功率为最大输出功率的50%。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低70%时，相应的四路直流输出控制模块减小输出电流，控制输出功率为最大输出功率的50%。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低80%时，相应的四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低90%时，相应的四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电3小时输出电压比标称电压低13％时，相应的四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电5小时输出电压比标称电压低13％时，相应的四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电6小时输出电压比标称电压低15％时，相应的四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电7小时输出电压比标称电压低20％时，所有四路直流输出控制模块切离其所控制的负载。

根据本发明的第二方面，提出了一种锂离子电池直流输出控制方法，包括采集锂离子电池组的放电电压和电流，以及根据锂离子电池组在放电过程的电压和电流的变化来控制锂离子电池组对负载的供电，从而防止锂离子电池组的过放电。

根据本发明的实施例，通过四路直流输出控制来分别控制锂离子电池组对相应群组的负载供电。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低60%时，减小输出电流，控制输出功率为最大输出功率的50%。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低70%时，减小输出电流，控制输出功率为最大输出功率的50%。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低80%时，切离相应群组的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电流比正常值低90%时，切离相应群组的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电3小时输出电压比标称电压低13％时，切离相应群组的负载。

根据本发明的实施例，当锂离子电池组放电5小时输出电压比标称电压低13％时，切离相应群组的负载。