本發(fā)明涉及一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動汽車的動力電池性能會隨著充電次數(shù)的增加而衰減，當電池容量衰減至額定容量的80％以下時，動力電池因容量不足不能保障電動汽車的動力和續(xù)航能力要求，已不適合應(yīng)用在電動汽車上。從電動汽車上淘汰下來的電池，雖然已經(jīng)不滿足電動汽車的使用條件，但仍最高具有初始容量的70％-80％容量，而這些電池的剩余容量完全可以繼續(xù)滿足儲能電池上的應(yīng)用。

通信基站在市電失電時后備電源保障方式通常采用蓄電池組儲能和移動或固定發(fā)電機組應(yīng)急啟動發(fā)電的保障方式。蓄電池是組合電源系統(tǒng)的重要組成部分,是保障通信設(shè)備不間斷供電的核心設(shè)備.

動力電池梯次利用應(yīng)用于通信基站時，常用的方案是將電動汽車用舊電池組拆散、篩選后組合成dc-48v來使用，即靠電池端電壓自行拼湊dc-48v，這種方法對電池個體性能要求較高，同時在拆解作業(yè)時，不可能完全實現(xiàn)自動化，必然存在大量的人工作業(yè)，而蓄電池組本身是高能量載體，如果操作不當，可能會發(fā)生短路、漏液等各種安全問題，進而可能造成起火或爆炸，導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，對梯次利用電池組中各個體電池的性能要求不高，在個體電池的輸入電壓有較大偏差時仍可保證始終輸出穩(wěn)定48v直流電壓，滿足通信基站重要直流負載的需要。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，包括交流市電、雙向逆變器、dc/dc轉(zhuǎn)換器、充電器、整流器、梯次利用電池組、電池管理系統(tǒng)、通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、通信基站交流負載和通信基站直流負載，其中：

所述交流市電通過所述充電器為所述梯次利用電池組充電；

所述梯次利用電池組通過所述雙向逆變器與所述通信基站交流負載相連；

所述雙向逆變器通過所述整流器與所述通信基站直流負載相連；

所述梯次利用電池組通過所述dc/dc轉(zhuǎn)換器與所述通信基站直流負載相連；

所述梯次利用電池組與所述電池管理系統(tǒng)相連；

所述雙向逆變器、dc/dc轉(zhuǎn)換器、充電器、整流器、電池管理系統(tǒng)和通信基站直流負載分別與所述通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進行通訊。

上述的一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，其中，所述梯次利用電池組逆變?yōu)榻涣鞴╇娔Ｊ綍r，在市電正常供電狀態(tài)下，所述交流市電通過所述雙向逆變器為所述梯次利用電池組充電；在市電失電狀態(tài)下，所述梯次利用電池組通過所述雙向逆變器轉(zhuǎn)換為交流電壓，為所述通信基站交流負載供電，同時所述交流電壓通過所述整流器轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為所述基站直流負載供電。

上述的一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，其中，所述梯次利用電池組轉(zhuǎn)換為直流供電模式時，在市電正常供電狀態(tài)下，所述交流市電通過所述充電器為所述梯次利用電池組充電；在市電失電狀態(tài)下，所述梯次利用電池組通過dc/dc轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為所述基站直流負載供電。

上述的一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，其中，所述梯次利用電池組轉(zhuǎn)換為直流供電模式時，在市電正常供電狀態(tài)下，所述交流市電通過所述雙向逆變器為所述梯次利用電池組充電；在市電失電狀態(tài)下，所述梯次利用電池組通過所述雙向逆變器轉(zhuǎn)換為交流電壓，為所述通信基站交流負載供電，同時所述梯次利用電池組通過所述dc/dc轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為所述基站直流負載供電。

上述的一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，其中，所述電池管理系統(tǒng)識別出所述梯次利用電池組中的已損壞電池，并剔除掉已損壞電池或用其它未損壞電池替換已損壞電池。

本發(fā)明的動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，對梯次利用電池組中各個體電池的性能要求不高，在個體電池的輸入電壓有較大偏差時仍可保證始終輸出穩(wěn)定48v直流電壓，滿足通信基站重要直流負載的需要。

附圖說明

圖1為梯次利用電池組逆變?yōu)榻涣鞴╇娔Ｊ綍r的供電示意圖；

圖2為梯次利用電池組轉(zhuǎn)換為直流供電模式時的供電示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對其具體實施方式進行詳細地說明：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明的最佳實施例，一種動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，包括交流市電1、雙向逆變器2、dc/dc轉(zhuǎn)換器3、充電器4、整流器5、梯次利用電池組6、電池管理系統(tǒng)7、通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)8、通信基站交流負載91和通信基站直流負載92。

交流市電1通過充電器4為梯次利用電池組6充電；梯次利用電池組6通過雙向逆變器2與通信基站交流負載91相連；雙向逆變器2通過整流器5與通信基站直流負載92相連；梯次利用電池組6通過dc/dc轉(zhuǎn)換器3與通信基站直流負載92相連；梯次利用電池組6與電池管理系統(tǒng)7相連；雙向逆變器2、dc/dc轉(zhuǎn)換器3、充電器4、整流器5、電池管理系統(tǒng)7和通信基站直流負載92分別與通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)8進行通訊。

請參閱圖1，梯次利用電池組逆變?yōu)榻涣鞴╇娔Ｊ綍r，在市電正常供電狀態(tài)下，交流市電1通過雙向逆變器2為梯次利用電池組6充電；在市電失電狀態(tài)下，梯次利用電池組6通過雙向逆變器2轉(zhuǎn)換為交流電壓，為通信基站交流負載91供電，同時交流電壓通過整流器5轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為基站直流負載92供電。

請參閱圖2，梯次利用電池組轉(zhuǎn)換為直流供電模式時，在市電正常供電狀態(tài)下，交流市電1通過充電器4為梯次利用電池組6充電；在市電失電狀態(tài)下，梯次利用電池組6通過dc/dc轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為基站直流負載92供電。

在梯次利用電池組轉(zhuǎn)換為直流供電模式時，在市電失電時交流負載無法供電，作為替代，可用雙向逆變器2替代充電器4，即在市電正常供電狀態(tài)下，交流市電1通過雙向逆變器2為梯次利用電池組6充電；在市電失電狀態(tài)下，梯次利用電池組6通過雙向逆變器2轉(zhuǎn)換為交流電壓，為通信基站交流負載91供電，同時梯次利用電池組6通過dc/dc轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換為48v直流電壓，為基站直流負載92供電。

電池管理系統(tǒng)7識別出梯次利用電池組6中的已損壞電池，并剔除掉已損壞電池或用其它未損壞電池替換已損壞電池，整組不用拆解，通過dc/dc轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)為48v直流電壓，因dc/dc轉(zhuǎn)換器3對輸入電壓范圍適應(yīng)性較高(可在dc290v-510v輸入電壓內(nèi)正常工作)，所以對梯次利用電池組6中各個體電池性能如端電壓一致性等要求并不高，輸入電壓有較大偏差時仍可保證始終輸出穩(wěn)定48v直流電壓，滿足基站重要直流負載的需要。同時配以整組電池充電器4，用于對梯次利用電池組6充電。另外如用戶需三相交流電源或單相交流電源輸出時,也可由舊電池組電壓經(jīng)過雙向逆變器(dc/ac)2轉(zhuǎn)換為相應(yīng)交流電壓,雙向逆變器2具有逆向充電功能和直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的功能。同時通過電池管理系統(tǒng)(bms)7對梯次利用電池組6進行管理。系統(tǒng)中雙向逆變器2、dc/dc轉(zhuǎn)換器3、電池管理系統(tǒng)7等均可與通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)8實現(xiàn)通訊。

通信基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)8能夠?qū)φ髌?、雙向逆變器2、dc/dc轉(zhuǎn)換器3、電池管理系統(tǒng)7、空調(diào)等各種動力智能設(shè)備的監(jiān)控管理，通過串行數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)ip包之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而完成遠程管理，擴展串口，將傳統(tǒng)的串行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，串行設(shè)備互相通信等；可接入ip攝像機，實現(xiàn)圖像監(jiān)控、門禁以及報警的聯(lián)動功能；能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度、水浸、紅外、煙感、防盜等報警監(jiān)控功能；實現(xiàn)對攝像機、燈光等聯(lián)動控制功能。

電池管理系統(tǒng)7具有管理梯次利用電池組6中各組電池電壓、各組電池電流、各組電池單體最高電壓、各組電池單體最低電壓、各組電池最高溫度、各組電池最低溫度、各組電池soc、各組電池告警信息、綜合處理各組電池參數(shù)、四遙內(nèi)容、確定電池系統(tǒng)的充放電狀態(tài)和運行參數(shù)要求、與基站動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通信等功能。

電池管理系統(tǒng)7具有電池組保護功能、電池充電限流、電池單體均衡、電池組及電池單體運行信息(電壓、電流及溫度等)采集、電池組信息存儲等多種功能。

電池管理系統(tǒng)7具有保護與告警功能有：充電總電壓高保護及恢復(fù)功能、放電總電壓低告警功能、單體電池電壓低保護及恢復(fù)功能、單體電池電壓高保護及恢復(fù)功能、短路保護功能、充電過流保護功能、電池過溫保護及恢復(fù)功能、電池低溫保護及恢復(fù)功能。

本發(fā)明的動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)中，動力電池梯次利用的意義在于從電池原材料—電池—電池系統(tǒng)—汽車應(yīng)用—二次利用—資源回收—電池原材料的電池全生命周期使用角度考慮，發(fā)揮產(chǎn)品的最大價值，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的利益最大化，是更為綠色和環(huán)保的做法，使電動汽車和充電站的運營出現(xiàn)進一步可盈利的空間，同時滿足國家對智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的需要，避免環(huán)境污染，促進國家新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而帶來巨大的社會效益。

綜上所述，本發(fā)明的動力電池梯次利用通信基站儲能供電系統(tǒng)，對梯次利用電池組中各個體電池的性能要求不高，在個體電池的輸入電壓有較大偏差時仍可保證始終輸出穩(wěn)定48v直流電壓，滿足通信基站重要直流負載的需要。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。