1.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;
采用所述基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器的锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的菊花链总线控制方法,包括:
通过每个锂电池供电单元内部的放电标识位实现的,每个BMS中均有放电标识位,在市电失电后,每个BMS单独处理检测到的直流母线电压,当检测到直流母线电压低于放电电压时,放电标识位为1的锂电池供电单元开始放电,同时其放电标识位由1变0,且通过菊花链总线将放电信号传递给下一个锂电池供电单元,如果菊花链总线信号传递出现故障导致下一个锂电池供电单元未接收到放电信号,下一次市电失电时菊花链顶端的锂电池供电单元在检测到市电失电、且在一段延时后仍检测到直流母线电压未回升时更改自身的放电标识位为1,接着进行正常的放电过程,实现即使菊花链总线出现故障,通信基站的供电系统仍能在市电失电时由锂电池供电单元进行优先供电。
2.根据权利要求1所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器,其特征为: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。
3.根据权利要求1所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器,其特征为: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。
4.根据权利要求1所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器,其特征为: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、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。
5.根据权利要求1所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器,其特征为: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。
6.根据权利要求1所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器,其特征为:连接在所述直流母线上的锂电池供电单元的个数可根据通信基站设计需求进行调整,锂电池供电单元与直流母线的接线连接在不同锂电池供电单元间并且彼此独立,且在锂电池供电单元之间的连线上,同一个锂电池供电单元仅通过菊花链总线与其相邻的一到两个锂电池供电单元相连。
7.一种采用如权利要求4所述的基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器的锂电池供电单元的控制方法,其特征为:当市电存在时,由直流母线为所有锂电池供电单元进行充电,当前锂电池供电单元充满后由BMS发出控制信号控制DC/DC变换器将锂电池供电单元从直流母线上充电的回路断路;当市电失电时,锂电池供电单元通过菊花链总线和自身的放电标识位控制依次接入直流母线并为直流母线供电,同一时间有且只有一个锂电池供电单元进行供电,在所有锂电池供电单元均不能满足直流母线须要的基站负载供电需求,再由铅酸电池组为基站负载进行供电。
8.根据权利要求7所述的锂电池供电单元的控制方法,其特征为:具体包括如下步骤:
步骤1:电池管理系统读取直流母线电压数据和菊花链上端输入接口数据,如果接收到放电标识位置1信号,则将自身放电标识位置1;
步骤2:直流母线电压不小于放电电压V3、且小于浮充电压V1时,BMS控制DC/DC变换器维持之前的工作状态不变;
步骤3:直流母线电压不小于放电电压V3、且不小于浮充电压V1时,如果梯次锂电池组满电,则BMS控制DC/DC变换器使锂电池供电单元不与直流母线接通,否则BMS控制DC/DC变换器为梯次锂电池组充电;
步骤4:直流母线电压小于放电电压V3且锂电池组SOC为0时,锂电池组已经放完电,BMS控制DC/DC变换器使锂电池供电单元不与直流母线接通;
步骤5:直流母线电压小于放电电压V3且锂电池组SOC不为0,放电标识位为1时,则BMS控制DC/DC变换器使锂电池组放电,并将自身放电标识位置0,菊花链下端输出接口发送放电标识位置1信号;
步骤6:直流母线电压小于放电电压V3且锂电池组SOC不为0,如果放电标识位为0时,如果该锂电池供电单元处在菊花链顶端位置,则进行延时,延时后再次读取直流母线电压数据,仍有直流母线电压小于V3时则改自身放电标识位为1,返回至步骤5的情况;如果不在菊花链顶端或再次读取直流母线电压有直流母线电压大于等于V3,则BMS控制DC/DC变换器使锂电池供电单元不与直流母线接通。
9.一种采用权利要求1‑6任一所述基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器的锂电池供电单元依次为基站负载和铅酸电池组供电的菊花链总线控制方法,其特征为:通过每个锂电池供电单元内部的放电标识位实现的,每个BMS中均有放电标识位,在市电失电后,每个BMS单独处理检测到的直流母线电压,当检测到直流母线电压低于放电电压时,放电标识位为1的锂电池供电单元开始放电,同时其放电标识位由1变0,且通过菊花链总线将放电信号传递给下一个锂电池供电单元,如果菊花链总线信号传递出现故障导致下一个锂电池供电单元未接收到放电信号,下一次市电失电时菊花链顶端的锂电池供电单元在检测到市电失电、且在一段延时后仍检测到直流母线电压未回升时更改自身的放电标识位为1,接着进行正常的放电过程,实现即使菊花链总线出现故障,通信基站的供电系统仍能在市电失电时由锂电池供电单元进行优先供电。
10.采用如权利要求1‑6任一所述基于菊花链总线的智能多路混用电池管理器的应用,其特征为:该智能多路混用电池管理器应用于通信基站。