[发明专利]基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器、控制方法

说明书

本发明公开了一种基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器，包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、直流母线、若干锂电池供电单元；所述开关电源一端连接市电，另一端与直流母线连接；所述基站负载、铅酸电池组、若干锂电池供电单元并联并同时与直流母线连接；其特征为：所述若干锂电池供电单元之间通过菊花链总线实现锂电池供电单元之间的信号通信。本发明还公开了一种采用上述电池管理器的控制方法及其应用。

技术领域

本发明涉及一种基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器、控制方法及其应用，属于通信基站储能电池技术领域。

背景技术

随着各类无线通信设备的普及和使用，维持通信稳定的通信基站变得愈加重要。为了为周围一定范围的区域提供稳定的通讯信号，通信基站的设计中势必要对可能造成通信基站内负载断电的市电失电情况作出应急预案，因此铅酸电池常常作为市电失电中的备用电源而广泛应用于通信基站的设计建造中。

然而，铅酸电池寿命较短，再加上市电频繁失电将造成的铅酸电池频繁充放电，而且是在放电后未充满电就再次放电，频繁充放电和欠充现象对铅酸电池造成了更大的损耗，大大增加了通信基站的运行维护成本。为了保护铅酸电池，锂电池组也被应用在了通信基站备用电源领域，并且作为优先级高于铅酸电池的备用电源，在市电失电时优先供电以在维持通信基站正常供电的基础上降低铅酸电池的使用频率，然而这一设计也有一定的缺陷存在，例如锂电池组的使用和控制需要复杂的接线和控制流程，锂电池组之间的不一致性使得统一的控制方法可能造成部分锂电池组过度消耗，用来控制锂电池组放电的通信总线不仅会带来更多的接线工作，一旦通信总线故障则很有可能直接造成锂电池组无法实现其功能等等。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提出一种基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器、控制方法及其应用，从锂电池组放电控制的角度出发，将若干锂电池组与菊花链总线控制结合，改善一般设计中接线复杂、控制方法复杂的问题，同时通过使菊花链总线对锂电池组实现分别放电的调控手段，控制锂电池组逐一放电，以解决通信基站铅酸电池欠充和充放电过于频繁、部分锂电池组过度消耗、总线故障一般会导致的市电失电时系统供电异常等问题，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：

基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器，包括开关电源、基站负载、铅酸电池组、直流母线、若干锂电池供电单元；所述开关电源一端连接市电，另一端与直流母线连接；所述基站负载、铅酸电池组、若干锂电池供电单元并联并同时与直流母线连接；其特征为：所述若干锂电池供电单元之间通过菊花链总线实现单元之间的信号通信。

优选为：所述开关电源包括整流电路、整流输出电压检测电路及其闭环控制电路，通过整流输出电压检测结果，闭环控制电路调整其输出以对整流电路进行控制，从而使市电整流输出得到的直流电压符合通信基站的供电标准。

优选为：所述铅酸电池组与直流母线相连，作为可浮充的通信基站优先级最低的后备电源，通常由直流母线充电，当市电失电且所有锂电池供电单元均无法满足直流母线的供电需求时为直流母线供电。

优选为：每个所述锂电池供电单元包括DC/DC变换器、梯次锂电池组、梯次锂电池组的电压检测电路和电流检测电路、电池管理系统(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梯次锂电池组相连，直流母线电压检测电路检测直流母线电压，锂电池组的电压和电流检测电路检测锂电池组电压和流入或流出锂电池组的电流，菊花链总线与电池管理系统相连，电池管理系统由菊花链上端输入接口接收菊花链总线传输的数据，并由菊花链下端输出接口通过菊花链总线向下一个锂电池供电单元发送信息。

优选为：当市电存在时，由市电经开关电源整流为基站负载供电并为铅酸电池组和锂电池供电单元充电，当市电失电时通过菊花链总线控制锂电池组依次为直流母线供电、直流母线为基站负载和铅酸电池组供电。