一种通信基站用48V直流备用电源的并联均流控制装置的制作方法

本技术涉及新能源领域和电力电子，特别涉及一种通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置。

背景技术：

1、4g/5g通信基站是现在人们生活中的重要组成部分，无时无刻不在为人们的通信联系进行服务。无法想象，在移动化、数据化、信息化的时代，通信链接中断抑或是通信信号消失将会对人们的日常生活和工作产生怎样的巨大影响，使人们出现怎样的情绪焦虑。

2、现阶段，通信基站的供电均是由220v交流市电接入，但公共电网负载端成分复杂，供电质量差、电压波动大，加上基站一般位于环境恶劣的地方，温湿度变化大，雷电、暴风雨天气影响较大，导致了基站供电稳定性较差，断电事故频率较高，基于此，基站配置48v直流备用电源是必不可缺的。同时，高速高带宽高流量的市场需求又催生了基站外挂设备、传输设备以及动环监测设备功率越来越大，这就必然使48v直流备用电源功率越做越大，常规做法是采用多组48v直流备用电源进行并联的方式来增大输出功率，延长备电时间。

3、图1为目前通信基站供电电源系统广泛采用的拓扑结构，它主要由公共电网引入的交流市电、备用柴油发电机(留有移动油机应急接口)、市电油机切换开关、整流器、降压型直流变换器dc/dc、锂电池组、逆变器以及机房直流负载和交流负载组成。在市电正常时，市电作为主用供电输入为基站提供交流电源，并经整流和直流变换后对锂电池组进行浮充；在市电发生故障时，将启用柴油发电机或将移动油机运至市电故障基站，为站内设备发电供电，在油机缓慢启动过程中或者尚未到达前，机房通信设备由锂电池组进行不间断供电，锂电池组一般选用48v直流电压等级，根据基站功率大小及最大备电时间可配置多个锂电池组直接并联使用。

4、锂电池组在使用过程中不能过充电，也不能过放电，因此需要电池管理系统(bms)的控制保护，其内部电路控制原理如图2所示，充电过渡二极管和放电过渡二极管在放电主回路保护断开时可以实现充电自动激活，在充电主回路保护断开时可以实现放电自动激活，实现在放电和充电之间纯在线式切换的无缝过渡。

5、然而，当多个锂电池组并联使用时，在接触器开关闭合瞬间，高压锂电池组将对低压锂电池组进行充电，两者压差越大，对充电流就会越大，充放电直流接触器短时间内将承受较大的对充环流。而且，对后端直流变换器dc/dc放电时，多个锂电池组之间由于容量和电压差异，将会输出不同的负载电流，锂电池组内部的功率器件将承受不同的电流应力，不能做到并机均流势必会影响供电电源系统的安全稳定性，降低输出效率。

6、鉴于此，本实用新型提供一种通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，以消除多个锂电池组之间因功率输出能力不平衡而导致产生较大的并机对充环流所带来的安全隐患。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，以消除多个锂电池组之间因功率输出能力不平衡而导致产生较大的并机对充环流所带来的安全隐患。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，包括多个并联设置的48v直流备用电源和整流器，所述48v直流备用电源包括锂电池组、bms以及dc/dc双向直流变换电源，所述bms与所述锂电池组电连接，用于实时采集锂电池组的电压、温度以及电流外特性参数，对锂电池组内部状态进行估算和监控，所述dc/dc双向直流变换电源与所述bms电连接，所述dc/dc双向直流变换电源的正极端子和负极端子均分别与所述整流器的正极端子和负极端子电连接，所述dc/dc双向直流变换电源和所述bms通信连接，所述bms均与所述整流器通信连接，所述48v直流备用电源之间均相互通信连接。

3、优选地，所述锂电池组由16个磷酸铁锂单体电池串联形成。

4、优选地，所述磷酸铁锂单体电池的额定容量均为50ah。

5、优选地，所述dc/dc双向直流变换电源采用rs485总线与所述bms通信连接。

6、优选地，所述bms采用can总线与所述整流器通信连接。

7、优选地，所述48v直流备用电源之间采用can总线通信连接。

8、优选地，所述锂电池组的电压输出范围为52.5v～54.6v。

9、优选地，所述dc/dc双向直流变换电源的额定功率为2.5kw。

10、采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

11、1、本实用新型将基站供电电源系统中整流器与锂电池组之间的降压型直流变换器dc/dc改换为dc/dc双向直流变换电源，设计功率2.5kw，并且将其集成到48v直流备用电源内部，既实现了对锂电池组的智能充电，又实现了对整流器负载的均流输出，彻底杜绝了锂电池组投入运行时所产生的并机环流危害；

12、2、本实用新型提出的dc/dc双向直流变换电源可对锂电池组执行温升降流策略的智能化充电，使电池充电曲线更符合马斯可接受充电电流曲线定律，适用于多种锂电池，使电池温升受控，充电过程安全，充电容量最大化。

技术特征：

1.一种通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，包括多个并联设置的48v直流备用电源和整流器，所述48v直流备用电源包括锂电池组、bms以及dc/dc双向直流变换电源，所述bms与所述锂电池组电连接，用于实时采集锂电池组的电压、温度以及电流外特性参数，对锂电池组内部状态进行估算和监控，所述dc/dc双向直流变换电源与所述bms电连接，所述dc/dc双向直流变换电源的正极端子和负极端子均分别与所述整流器的正极端子和负极端子电连接，所述dc/dc双向直流变换电源和所述bms通信连接，所述bms均与所述整流器通信连接，所述48v直流备用电源之间均相互通信连接，所述锂电池组由16个磷酸铁锂单体电池串联形成，所述磷酸铁锂单体电池的额定容量均为50ah。

2.根据权利要求1所述的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，所述dc/dc双向直流变换电源采用rs485总线与所述bms通信连接。

3.根据权利要求1所述的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，所述bms采用can总线与所述整流器通信连接。

4.根据权利要求1所述的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，所述48v直流备用电源之间采用can总线通信连接。

5.根据权利要求1所述的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，所述锂电池组的电压输出范围为52.5v～54.6v。

6.根据权利要求1所述的通信基站用48v直流备用电源的并联均流控制装置，其特征在于，所述dc/dc双向直流变换电源的额定功率为2.5kw。

技术总结
本技术提供了一种通信基站用48V直流备用电源的并联均流控制装置，包括多个并联设置的48V直流备用电源和整流器，48V直流备用电源包括锂电池组、BMS以及DC/DC双向直流变换电源，BMS与锂电池组电连接，用于实时采集锂电池组的电压、温度以及电流外特性参数，对锂电池组内部状态进行估算和监控，DC/DC双向直流变换电源与BMS电连接，DC/DC双向直流变换电源的正极端子和负极端子均分别与整流器的正极端子和负极端子电连接，DC/DC双向直流变换电源和BMS通信连接，BMS均与整流器通信连接，48V直流备用电源之间均相互通信连接。本技术的技术方案既实现了对锂电池组的智能充电，又实现了对整流器负载的均流输出，彻底杜绝了锂电池组投入运行时所产生的并机环流危害。

技术研发人员：彭建华,潘继雄,周幼华
受保护的技术使用者：深圳市誉娇诚科技有限公司
技术研发日：20221208
技术公布日：2024/1/12