一种基于智能锂电池系统的5G通信基站削峰填谷装置的制作方法

一种基于智能锂电池系统的5g通信基站削峰填谷装置
技术领域
1.本实用新型涉及锂电池领域。


背景技术：

2.目前，5g网络进入快速发展阶段、而海量数据引发的能耗也必将成倍增长，移动通信网络的能耗问题进一步加剧，至此，通信行业成为一个高能耗行业，目前运营商opex支出已超过净利润，这是由于电费快速增长且占比高达26%左右，给运营商经营带来非常大的挑战和压力，因此，急需新的技术和解决方案帮助运营商降低基站电费支出。
3.传统基站电池仅用于市电停电时的应急备电，没有成为基站资产经营的一种生产工具，造成运营商较大的储能设备沉默和资产浪费。当前电力部门结合电网的负荷变化，将每天24小时划分为尖峰、高峰、平时、低谷等几个时段，对各时段分别制定不同的电价，来鼓励用户合理安排用电时间，削峰填谷，提高设备的利用效率并节约能源。
4.目前的方法是采用锂电池实现削峰填谷，但是峰值放电时需要控制与电网连接的交流侧开关断开，即关闭ac/dc整流模块的输入电源，因原通信电源的交流输入开关都没有脱口装置，需要更换带脱口的开关才能实现，所以要实现控制断路器比较困难，而且还增加费用，并且工作时还需判断市电输入是否正常。
5.因此，如何在不改变市电、不改变原有的48v通信电源状态、不用判断市电是否正常的情况下，还能够完成峰时部分放电、谷时充满备电，达到错峰用电、降低电费支出，实现“零成本”备电的问题是十分必要的。


技术实现要素：

6.本实用新型是为了解决在不改变市电、不改变原有的48v通信电源状态、不用判断市电是否正常的情况下，达到错峰用电、降低电费支出的问题，提供了一种基于智能锂电池系统的5g通信基站削峰填谷装置。
7.本实用新型采用的技术方案是：
8.一种基于智能锂电池系统的5g通信基站削峰填谷装置，该装置的输入电压为ac380v市电输入，该装置的负载为5g基站负载2；该装置包括ac/dc整流模块1、智能锂电池模块3、bsu控制管理器4和触摸屏5；
9.智能锂电池模块3包括dc/dc双向功率模块31、bms电池管理模块32和锂电池33；bms电池管理模块32包括单体电池电压采集器321、温度采集器322、电池组电压采集器323、电流采样电阻324、均衡电阻325和bms主控326；
10.ac380v市电输出端连接ac/dc整流模块1的市电输入端；ac/dc整流模块1的直流输出端连接5g基站负载2的直流输入端；ac/dc整流模块1的直流输出端智能锂电池模块3中dc/dc双向功率模块31的直流输入端；
11.dc/dc双向功率模块31的电池输入输出端连接锂电池33的电池输出输入端；dc/dc双向功率模块31的信号输入输出端连接bms主控326的信号输出输入端；
12.锂电池33的单体电池电压采集输出端连接单体电池电压采集器321的单体电池电压采集输入端；锂电池33的温度采集输出端连接温度采集器322的温度采集输入端；锂电池33的电池组电压采集输出端连接电池组电压采集器323的电池组电压采集输入端；锂电池33的电流采样输出端连接电流采样电阻324的电流采样输入端；锂电池33的均衡电阻输入输出端连接均衡电阻325的均衡电阻输出输入端；
13.单体电池电压采集器321、温度采集器322、电池组电压采集器323和电流采样电阻324的信号输出端同时连接均衡电阻325的信号输入端和bms主控326的信号输入端；bms主控326的信号输入输出端连接bsu控制管理器4的信号输出输入端；bsu控制管理器4的信号输出输入端连接触摸屏5的信号输入输出端。
14.优选的，ac/dc整流模块1用于将ac380v市电转换为48v直流输出。
15.优选的，bms主控326与bsu控制管理器4之间通过can总线连接。
16.优选的，bsu控制管理器4与触摸屏5之间通过rs485连接。
17.有益效果：该装置通过ac/dc整流模块将380v市电整流为直流电，经bsu控制管理器、智能锂电池模块、触摸屏共同完成。在峰值放电时，通过智能锂电池模块中的dc/dc双向功率模块进行自动升压（图3），不用关闭ac/dc整流模块就可以实现给5g基站负载供电，并且峰值供电后，如果市电异常，锂电池自动继续给5g基站负载供电；如果市电正常，ac/dc整流模块自动给锂电池充电（图2），而不用去判断市电是否异常，完全自动实现削峰填谷功能。该装置，通过市电与智能锂电池模块相互配合，解决了在不改变市电、不改变原有的48v通信电源状态、不用判断市电是否正常的情况下，完成了峰时部分放电（图3）、谷时充满备电（图2），达到错峰用电、降低电费支出，实现“零成本”备电的问题。
附图说明
18.图1是一种基于智能锂电池系统的5g通信基站削峰填谷装置的结构示意图；
19.图2是谷时ac/dc整流模块给锂电池充电和给负载供电的路径示意图；
20.图3是峰值时通过智能锂电池模块升压给负载供电的路径示意图。
具体实施方式
21.具体实施方式一、参照图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于智能锂电池系统的5g通信基站削峰填谷装置，该装置的输入电压为ac380v市电输入，该装置的负载为5g基站负载2；该装置包括ac/dc整流模块1、智能锂电池模块3、bsu控制管理器4和触摸屏5；
22.智能锂电池模块3包括dc/dc双向功率模块31、bms电池管理模块32和锂电池33；bms电池管理模块32包括单体电池电压采集器321、温度采集器322、电池组电压采集器323、电流采样电阻324、均衡电阻325和bms主控326；
23.ac380v市电输出端连接ac/dc整流模块1的市电输入端；ac/dc整流模块1的直流输出端连接5g基站负载2的直流输入端；ac/dc整流模块1的直流输出端智能锂电池模块3中dc/dc双向功率模块31的直流输入端；
24.dc/dc双向功率模块31的电池输入输出端连接锂电池33的电池输出输入端；dc/dc双向功率模块31的信号输入输出端连接bms主控326的信号输出输入端；
25.锂电池33的单体电池电压采集输出端连接单体电池电压采集器321的单体电池电压采集输入端；锂电池33的温度采集输出端连接温度采集器322的温度采集输入端；锂电池33的电池组电压采集输出端连接电池组电压采集器323的电池组电压采集输入端；锂电池33的电流采样输出端连接电流采样电阻324的电流采样输入端；锂电池33的均衡电阻输入输出端连接均衡电阻325的均衡电阻输出输入端；
26.单体电池电压采集器321、温度采集器322、电池组电压采集器323和电流采样电阻324的信号输出端同时连接均衡电阻325的信号输入端和bms主控326的信号输入端；bms主控326的信号输入输出端连接bsu控制管理器4的信号输出输入端；bsu控制管理器4的信号输出输入端连接触摸屏5的信号输入输出端。
27.具体实施方式二、本实施方式是对实施方式一的进一步说明，本实施方式中，ac/dc整流模块1用于将ac380v市电转换为48v直流输出。
28.具体实施方式三、本实施方式是对实施方式二的进一步说明，本实施方式中，bms主控326与bsu控制管理器4之间通过can总线连接。
29.具体实施方式四、本实施方式是对实施方式三的进一步说明，本实施方式中，bsu控制管理器4与触摸屏5之间通过rs485连接。
30.本新型产品所采用的技术方案主要由ac/dc整流模块1、智能锂电池模块3、bsu智能控制管理器4和触摸屏5组成。
31.智能锂电池模块内含dc/dc双向功率模块31、bms电池管理模块32和锂电池33，dc/dc双向功率模块31用于实现双向升降压功能及限流功能；bms电池管理模块32中的单体电池电压采集器321、温度采集器322、电池组电压采集器323、电流采样电阻324对应用于采集电池运行参数，包括单体电池电压、温度、电池组电压、电流等信息；均衡电阻325用于实现均衡管理功能，bms主控326用于实现soc电池剩余容量计算、soh健康诊断和bsu智能控制管理器4之间的数据传输。soc电池剩余容量计算、soh健康诊断是通过采集的数据计算出来的。
32.bsu智能控制管理器4用于监测智能锂电池模块工作状态，根据设定好的充电时段及放电时段和soc阈值发送放电、充电或停止放电指令至智能锂电池模块，智能锂电池模块根据指令控制锂电池处于放电状态、停止放电或充电状态；触摸屏用于显示系统的运行状态、实时和历史告警记录及相关参数的设置和查看。
33.图2是谷时ac/dc整流模块给锂电池充电和给负载供电的路径示意图；此时，ac380v市电通过ac/dc整流模块给5g基站负载和智能锂电池模块充电；
34.图3是峰值时通过智能锂电池模块升压给负载供电的路径示意图；此时，用电用户较多，智能锂电池模块向5g基站负载放电，维持5g基站负载正常用电。
35.bms电池管理模块是battery management system的缩写。
36.bsu控制管理器是battery stack unit的缩写。
37.该装置，通过市电与智能锂电池模块相互配合，解决了在不改变市电、不改变原有的48v通信电源状态、不用判断市电是否正常的情况下，完成了峰时部分放电（图3）、谷时充满备电（图2），达到错峰用电、降低电费支出，实现“零成本”备电的问题。
38.本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对
特定情况或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。