一种通信用混合电池的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种通信用混合电池。所述混合电池包括铅酸电池组，磷酸铁锂电池组，硬件保护板。磷酸铁锂电池组与硬件保护板串联后再与铅酸电池组并联在混合电池总输出端上；铅酸电池组和磷酸铁锂电池组分别由X和Y个电芯串联组成，且X=1.5Y。该混合电池用于电网条件较差的通信基站，既可以循环使用，又可以浮充备用，有效解决通信用铅酸电池循环寿命短，而通信用磷酸铁锂电池价格贵，不耐浮充的问题。
【专利说明】
一种通信用混合电池
技术领域
[0001]本发明涉及通信电池技术领域，尤其涉及一种通信用混合电池。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展及能源的消耗，世界范围内共同认识到，节能减排势在必行。国内正在探索，用电高峰期对通信备用电池进行放电，同时利用谷电进行充电，以响应当前节能减排的号召。
[0003]据估计，非洲的手机普及率从2000年的1%增长到2015年的约80%，有近10亿人使用手机。而非洲目前仅有17万座通信基站，基站缺口惊人。据非洲开发银行报道，近60%的非洲人口无法获得稳定的电力，无电人口超过6.2亿人。所以，非洲的通信基站需配备油机或循环型电池。
[0004]电网条件稳定的地区，通信用铅酸蓄电池以浮充使用为主，电池的循环寿命一般较差。近年来通信锂电的高速发展也说明了无电或电网环境较差的地区，通信行业对循环型电池的旺盛需求。但是，相对于通信用铅酸电池，通信用锂电的成本明显偏高，不适合非洲、南亚等发展中国家。
[0005]铅酸电池的深循环寿命较差，但是随着放电深度的降低，寿命提升明显。在通信行业，循环型铅酸电池的100%D0D(D0D即放电深度)循环寿命约200次?300次，60%D0D循环寿命约1000?1200次，而40%D0D循环寿命可超过2000次。而目前的通信用磷酸铁锂电池组，根据品质不同，其100%D0D循环寿命在500次?2000次不等。但是，相对于铅酸电池，磷酸铁锂电池安全性较低，需要配合昂贵的BMS使用，进一步增加了通信用磷酸铁锂电池的成本。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种通信用混合电池，用于无电或电网环境较差的通信基站。旨在解决通信用铅酸电池循环寿命短，而通信用磷酸铁锂电池价格昂贵，不耐浮充的问题。
[0007]本发明的技术方案是:通信用混合电池，其改进之处是该混合电池包括铅酸电池组、磷酸铁锂电池组和硬件保护板，所述磷酸铁锂电池组与硬件保护板串联后再与铅酸电池组同时并联在电池的总输出端上;铅酸电池组由X个电芯串联组成，磷酸铁锂电池组由Y个电芯串联组成，且X=1.5Y。
[0008]所述铅酸电池组的电芯数X=3或6或12或24，磷酸铁锂电池组的电芯数Y=2或4或8或16;所述铅酸电池组的容量和磷酸铁锂电池组的容量分别占混合电池总容量的50%?90%和10%?50%。
[0009]所述的混合电池，所有充放电参数均按照铅酸电池组的要求进行设置;混合电池放电时，铅酸电池组和磷酸铁锂电池组同时放电，达到设定电压后断电，由电网或油机对电池充电，铅酸电池和磷酸铁锂电池组同时充电。
[0010]所述的硬件保护板用于保证磷酸铁锂电池组的安全，当电网环境稳定时，混合电池长时间浮充使用，磷酸铁锂电池组的浮充电流低于设定值时，及时停止充电，这时的市电仅对铅酸电池组进行浮充。
[0011]本发明的有益效果如下:
混合电池浮充使用时，仅对铅酸电池组进行浮充;循环使用时，铅酸电池组和磷酸铁锂电池组共同充放电，80%以内的放电深度，循环寿命明显优于铅酸电池，价格明显低于同容量磷酸铁锂电池。
[0012]混合电池放电时有下述特点，磷酸铁锂电池组的放电电压平台略高于铅酸电池组;虽然同时放电，但是放电初期，以磷酸铁锂电池组放电电流为主，随着荷电态的下降，磷酸铁锂电池组的电流逐渐下降，而铅酸电池组的放电电流逐渐上升，混合电池放电的中期及后期以铅酸电池放电为主。只要不是100%D0D放电，磷酸铁锂电池组的并入，即可降低铅酸电池组的放电深度。根据使用环境，可以调整磷酸铁锂电池组的并入比例，将铅酸电池组的放电深度控制在60%以内，这样可以有效的提升铅酸电池组的价值。确保混合电池满足循环型通信基站的要求而且价格适中。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的通信用混合电池的结构示意图。
[0014]图2是本发明实施例中通信用混合电池10小时率放电时铅酸电池组和磷酸铁锂电池组的电流分配。
[0015]图3是本发明实施例中通信用混合电池充电时的铅酸电池组和磷酸铁锂电池组的电流分配。
[0016]
【具体实施方式】
为了更清楚的描述本发明的技术方案及有益效果，下面结合具体的实施例及附图进行详细说明。当然，下述实施例仅仅是本发明的一部分。
[0017]如图1所示，本发明提供了一种通信用混合电池，包括串联的铅酸电池组1、串联的磷酸铁锂电池组2和硬件保护板3。磷酸铁锂电池组与硬件保护板串联后再与铅酸电池组同时并联在电池的总输出端上。其中，例I?4中，铅酸电池组I的电芯数量分别为3,6,12,24；磷酸铁锂电池组的电芯数量分别为2，4，8，16。确保磷酸铁锂电池组的的电压略高于铅酸电池组。这样可以实现，磷酸铁锂电池组优先放电；而放电后，由于铅酸电池组的充电接受电流较大，铅酸电池优先充电。硬件保护板仅用于保护磷酸铁锂电池组即可，确保混合电池长期浮充使用时切断磷酸铁锂电池组的回路，确保其不过充不过放。通信用混合电池的容量等于铅酸电池组与磷酸铁锂电池组的容量之和，根据使用场景对电池循环寿命要求的差异，磷酸铁锂电池组的并入比例为10%?50%，可以灵活调整。由于磷酸铁锂电池组的充放电电压范围明显大于铅酸电池组，所以，实际使用时，混合电池的所有参数均按照同容量铅酸电池的参数进行设置。因此，磷酸铁锂电池组长期处于部分利用状态，可以有效的降低其过充过放的风险，对提升磷酸铁锂电池组的安全性大有裨益。
[0018]本实施例提供的通信用混合电池，通过硬件保护板的简单控制，即可实现仅对铅酸电池组长时间浮充;通过对磷酸铁锂电池组与铅酸电池组电压与容量的合理配比，实现循环使用时，磷酸铁锂电池组优先放电，从而降低铅酸电池组放电深度，提升混合电池循环寿命。从而，实现循环寿命长价格适中的通信用电池。其中，铅酸电池组的电压为12V，容量占混合电池容量的80%;磷酸铁锂电池组的电压为12.8V，容量占混合电池容量的20%。
[0019]图2为实施例中的混合电池进行1hr放电时，借助外部设备采集的铅酸电池组和磷酸铁锂电池组的分支电流。从混合电池的电流分布可以看出，混合电池放电初期，以磷酸铁锂电池组的放电电流为主;随着放电的进行，磷酸铁锂电池组的放电电流逐步下降，而铅酸电池组的放电电流逐渐上升;到放电中期以后，混合电池放电以铅酸电池组放电为主。而混合电池充电时，恰好相反，详见图3。充电初期以铅酸电池的充电电流为主，而磷酸铁锂电池组的充电电流逐步提升，又迅速降低，趋于充满。由此可见，磷酸铁锂电池组的充电速度明显快于铅酸电池组。在电网条件较差或使用油机的地区，可以实现快速充电，有效的保证通信基站的平稳运行。
【主权项】
1.一种通信用混合电池，其特征是该混合电池包括铅酸电池组、磷酸铁锂电池组和硬件保护板，所述磷酸铁锂电池组与硬件保护板串联后再与铅酸电池组同时并联在电池的总输出端上；铅酸电池组由X个电芯串联组成，磷酸铁锂电池组由Y个电芯串联组成，且X=1.5Yo2.按权利要求1所述通信用混合电池，其特征是所述铅酸电池组的电芯数Χ=3或6或12或24，磷酸铁锂电池组的电芯数Υ=2或4或8或16。3.按权利要求1所述通信用混合电池，其特征是所述铅酸电池组的容量和磷酸铁锂电池组的容量分别占混合电池总容量的50%?90%和10%?50%。
【文档编号】H01M10/058GK105914331SQ201610464029
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】王富存, 卢珊珊, 董庆亮
【申请人】双登集团股份有限公司