[发明专利]一种基站电源系统及直流电源多组电池的管理方法

说明书

本文公开了一种基站电源系统及直流电源多组电池的管理方法,涉及通讯基站供电用直流电源领域。本文公开的基站电源系统，包括监控管理单元，以及依次连接的功率输入分配单元，功率变换单元、功率输出分配单元组和并联控制单元；其中，功率变换单元中每个功率变换模块分别与所述功率输出分配单元组中一组功率输出分配单元的输入端相连，各组功率输出分配单元的输入端还分别连接一组电池，各组功率输出分配单元的输出端均与所述并联控制单元连接涉及通讯基站供电用直流电源领域。本申请技术方案提高了电源系统的电池管理能力，可以实现通讯基站不同电池的个性管理。

技术领域

本发明涉及通讯基站供电用直流电源领域，尤其涉及多组电池分组与并联管理的技术。

背景技术

现有通讯基站的供电来源包括市电、发电机、太阳能、风能、电池等，这些能源的转换和管理都是通过直流电源系统完成的，通讯基站供电框图如图1所示。图中①是直流电源系统，包括：监控管理单元②，功率输入分配单元③，功率变换单元④，功率输出分配单元⑤。功率输入分配单元实现对不同输入能源进行接入和分配，功率变换单元可以是AC/DC或者DC/DC单元，将输入能源转换为通讯基站用负48V直流电，功率输出分配单元实现负48V直流电的输出分配并接入电池和负载，监控管理单元收集功率输入分配单元、功率变换单元、功率输出分配单元的信息，并对他们进行管理控制。

现有的直流电源系统可以利用多种能源，包括市电、发电机、风能、太阳能、电池等，而且支持多种能源同时接入系统，如采用发电机和市电供电的油电系统，采用太阳能和发电机供电的光油系统，采用太阳能和发电机和风能供电的风光油系统。

目前，通讯基站存在的一个问题是：通讯基站电源系统中使用多组电池时必须要使用相同品牌、相同新旧和相同类型的多组电池。不然在系统充电过程中由于充电系数不一样引起电池过充或者长期充电不足，缩短了电池的使用寿命；在放电过程中由于每组电池的放电曲线不一致，放电过程中存在各组电池之间相互充电的问题。并且由于电池之间相互充电不受控制，造成电池损坏或者缩短使用寿命。

同时由于不能以合适的最大电流给电池组充电，电池组不能最大程度的储能，在使用油机、太阳能或者风能发电的系统中造成能源浪费。

现有的直流电源系统采用模块化设计，功率输入分配单元、功率变换单元、功率输出分配单元，都采用标准19英寸插箱设计，可以方便的接入和移除系统，但现有功率变换单元只支持单组均流功能，无法实现多组电压电流分别设置。

现有的直流电源系统还支持现场的能源输入接入，如采用市电供电的系统，只需在系统中增加DC/DC功率变换模块，同时配置太阳能极板即可在不增加系统的基础上实现对太阳能的利用。在系统中再加入AC/DC模块，同时配置风机，即可在不增加系统的基础上实现对风能的利用。

现有的直流电源系统多组电池在系统中并联，分别进行每组电池的电池电流和电压检测，电池管理时按照最小充电电流的电池组进行管理，能够确保每组电池都不过充，但是无法确保每组电池都按照最合适的电压和电流充电。

现有的直流电源系统对电池管理一般包含浮充和均充，不同类型电池甚至不同品牌的电池均浮充电压都有可能不一致，电压过高和过低都将造成电池损坏。

例如在普遍使用的阀控密封铅酸蓄电池中，浮充电压设置过低，蓄电池长期处于欠充电状态，不仅会在蓄电池极板内部形成不可逆的硫酸盐化，而且还会在活性物质和板栅之间形成高电阻阻挡层，使蓄电池的内阻增加、容量下降。浮充电压设置过高，蓄电池长期处于过充电状态，会使蓄电池充电电流增大，蓄电池负极析出的H2和正极析出的O2气体难以全部再化合成H2O，造成蓄电池失水，板栅腐蚀加速，使用寿命提前终止。正常浮充的情况下，充电电流极小，蓄电池负极析出的H2和正极析出的O2几乎完全化合成H2O。在均充时如果电流过大，气体难以再化合，会导致蓄电池内部气压增大，引起排气阀门开启，造成蓄电池失水。因此，在蓄电池均充或浮充时候要限制蓄电池的充电电流，称为“充电限流值”。在大多数情况下，限流值在0.05C～0.25C之间。