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    • 专利摘要:
    本实用新型公开了一种普遍适配的多模块并机电源系统，包括连接交流输入配电单元的一条或一条以上并联汇入直流母线的整流支路，每条整流支路上串接有整流器和智能适配器，当整流支路为多条时，整流器的厂家、型号不完全相同或者完全不相同。实现了不同厂家、型号的整流器资源整合，同时也扩大了电源系统容量，通过每条整流支路上的智能适配器实现了并联整流支路信息采集、均流管理等，提高了电源系统供电稳定性、高效率和可靠性，实现国有资产的保值增值、资产延寿，可以是通信运营企业降本增效的重要手段。
    公开号:CN214337630U
    申请号:CN202023232166.6U
    申请日:2020-12-28
    公开日:2021-10-01
    发明作者:阳林；王勇；黄磊；夏维；赵跃；严广；郭合宽；王浩宇；程远东；赵旭东
    申请人:Chongqing Ruidun Technology Development Co ltd；
    IPC主号:H02J7-04
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及基站电源系统，特别是涉及一种普遍适配的多模块并机电源系统。
    [n0002] 自上世纪90年代开始，我国各类公众通信网经历了近30年的高速发展，各运营商和铁塔公司基于原有开关电源系统资产折旧达到报废年限、原有开关电源系统功能结构不满足新的网络运营要求、原有开关电源系统不满足负载扩容后的容量要求、原有开关电源设备厂家无法提供持续的售后维修等技术支撑等原因，库存了大量闲置的、待报废的老旧开关电源系统；这些撤回库房的闲置资产虽然存在各种报废原因，但大部分开关整流器还处于可用状态，现有的常规技术方案无法实现对这些设备进行有效的整合、再利用。
    [n0003] 同时，部分站点的老旧开关电源系统在基站负载增容过程中，由于厂家停产、倒闭或生产经营转向倒闭买不到对应型号的整流模块无法扩容，造成整流模块欠配、或被迫更换电源，造成资产闲置，无谓增加了投资成本。
    [n0004] 在通信运营企业成本压力、投资压力增大的现实背景下，如何合理利用这些老旧开关电源模块等闲置资产，做到国有资产的保值增值、资产延寿，是通信运营企业降本增效的重要手段。
    [n0005] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种普遍适配的多模块并机电源系统。
    [n0006] 为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种普遍适配的多模块并机电源系统，包括连接交流输入配电单元的一条或一条以上并联汇入直流母线的整流支路，每条整流支路上串接有整流器和智能适配器，当所述整流支路为多条时，所述整流器的厂家、型号不完全相同或者完全不相同。
    [n0007] 上述技术方案：实现了不同厂家、型号的整流器资源整合，同时也扩大了电源系统容量，通过每条整流支路上的智能适配器实现了并联整流支路信息采集、均流管理等，提高了电源系统供电稳定性、高效率和可靠性，实现国有资产的保值增值、资产延寿，是通信运营企业降本增效的重要手段。
    [n0008] 在本实用新型的一种优选实施方式中，所述整流器全部或部分为旧整流器；所述旧整流器的全部或者部分来自闲置待报废的老旧开关电源系统，所述老旧开关电源系统的年限、型号、容量相同，不完全相同或者完全不相同。
    [n0009] 上述技术方案：实现了利旧功能，通过使用闲置待报废的老旧开关电源系统中的旧整流，实现了老旧资源整合和利用，减少了投资成本，做到国有资产的保值增值、资产延寿，实现了降本增效。
    [n0010] 在本实用新型的一种优选实施方式中，多个所述电源系统可级联，组成更大容量的电源系统。
    [n0011] 上述技术方案：实现了级联扩容。
    [n0012] 在本实用新型的一种优选实施方式中，所述智能适配器包括采集模块、处理模块和DC/DC电压转换模块，所述DC/DC电压转换模块的输入端与整流器的输出端连接，所述DC/DC电压转换模块的输出端与直流母线连接，所述DC/DC 电压转换模块的控制端与处理模块的DC/DC控制信号输出端连接，所述采集模块采集DC/DC电压转换模块输入线路和/或输出线路上的电压和/或电流，所述采集模块的输出端与所述处理模块的信息采集端连接。
    [n0013] 上述技术方案：通过采集模块便于处理模块了解各整流支路的实时状态，处理模块获取采集模块输出的电压和/或电流信息以便调节DC/DC电压转换模块输出的输出电压，实现均流管理，提高供电效率和稳定性。
    [n0014] 在本实用新型的一种优选实施方式中，所述智能适配器还包括与处理模块连接的监控通信接口，通过所述监控通信接口所有智能适配器连接构成监控通信网络，所述监控通信网络可与上位机连接通信。
    [n0015] 上述技术方案：通过监控通信网络实现了各整流支路上的智能适配器协调工作，调整整流支路汇入直流母线的电压和/或电流，有利于实现均流管理，在部分基站监控单元CSU缺失情况下，可取代第三方通用监控单元，同时也便于通过多个电源系统的监控通信网络连接在一起构成级联监控作用。
    [n0016] 在本实用新型的一种优选实施方式中，所述智能适配器还包括报警模块，所述报警模块的启动端与处理模块的报警控制端连接。
    [n0017] 上述技术方案：实现了每条整流支路的安全监控，在采集模块输出的电压和/或电流不在安全范围内时可启动报警模块。
    [n0018] 在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括充放电管理系统，所述充放电管理系统对接入直流母线的多个电池进行充放电管理，所述充放电管理系统通过通信接口接入监控通信网络；和/或在电池母线端配置电池电流采集器，所述电池电流采集器与处理模块连接。
    [n0019] 上述技术方案：能够对直流母线上的电源进行充放电管理，无需另设充放电管理中心，简化管理系统。通过智能适配器实现在充电时对电池母线端(电池与直流母线的连接处)的电压和电流实时检测，电池电流采集器可通过监控通信网络输入智能适配器的处理模块，处理模块可判断当前充电电压是否达到最大充电电压，若达到，停止充电，可判断当前充电电流是否达到最大充电电流，若达到就断开充电，以保护电池。
    [n0020] 在本实用新型的一种优选实施方式中，所述充放电管理系统包括多个并联的电池、电信号采样单元，所述电信号采样单元的输入端分别与所有电池的电源端口连接，电池的电源端口与直流母线连接；还包括与电池一一对应的多个电池充放电管理模块，所述电池充放电管理模块包括升压单元、放电限流单元、充电限流单元、切换开关、第四开关、管理单元；所述切换开关包括一个动触点和三个静触点，电池的电源端口与切换开关的动触点连接，所述切换开关的第一静触点依次通过放电限流单元和升压单元与直流母线连接，所述第四开关与所述升压单元并联，所述切换开关的第二静触点通过充电电流单元与直流母线连接，所述切换开关的第三静触点悬空；所述管理单元的信息采集端与电信号采样单元的输出端连接，管理单元的第一控制端与切换开关的控制端连接，管理单元的第二控制端与第四开关的控制端连接，管理单元的第三控制端与放电限流单元的控制端连接，管理单元的第四控制端与充电限流单元的控制端连接，所有管理单元通过通信接口接入监控通信网络。
    [n0021] 上述技术方案：对每个并联电池分路的电压、电流进行控制，实现对每组电池充电和放电过程的独立管理，达到多组电池并联工作的目的并实现放电时恒压输出，通过监控通信网络便于各电池协同充放电。
    [n0022] 在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括智能配电单元，所述智能配电单元将直流母线的电能适配给各负载。
    [n0023] 上述技术方案：实现负载的智能配电管理。
    [n0024] 图1是本实用新型一具体实施方式中普遍适配的多模块并机电源系统的结构示意图；
    [n0025] 图2是本实用新型一具体实施方式中电池充放电管理模块的结构示意图。
    [n0026] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
    [n0027] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
    [n0028] 在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
    [n0029] 本实用新型公开了一种普遍适配的多模块并机电源系统，在一种优选实施方式中，如图1所示，包括连接交流输入配电单元的一条或一条以上并联汇入直流母线的整流支路，每条整流支路上串接有整流器和智能适配器，当整流支路为多条时，整流器的厂家、型号不完全相同或者完全不相同。
    [n0030] 在本实施方式中，如图1所示，交流输入配电单元将输入基站的220V市电或380V工业用电变压为基站设备的供电电压范围内，交流输入配电单元优选但不限于为变压器，交流输入配电单元输出的交流电信号通过整流器整流为直流电，智能适配器用于将整流后的直流电转换为电压接近或相等的稳定可靠的直流电输出至直流母线上，电压直流母线的额定电压优选但不限于为48V或57V。
    [n0031] 在本实施方式中，优选的，智能适配器包括DC/DC电压转换模块，每条整流支路的DC/DC电压转换模块的输出电压与直流母线的额定电压(如48V或57V) 相等或接近。DC/DC电压转换模块可为现有的降压BUCK型DC-DC变换器。
    [n0032] 在本实施方式中，不完全相同可表示即整流器的厂家、型号部分相同。由于整流器的厂家、型号不完全相同或者完全不相同，导致每条整流支路上整流器的整流能力、直流阻抗、通流能力等差异较大，通过智能适配器使多条整流支路之间稳定、均流地汇入直流母线，提高了供电安全性、可靠性以及延长电源系统寿命。
    [n0033] 在一种优选实施方式中，智能适配器包括采集模块、处理模块和DC/DC电压转换模块，DC/DC电压转换模块的输入端与整流器的输出端连接，DC/DC电压转换模块的输出端与直流母线连接，DC/DC电压转换模块的控制端与处理模块的DC/DC控制信号输出端连接，采集模块采集DC/DC电压转换模块输入线路和/或输出线路上的电压和/或电流，采集模块的输出端与处理模块的信息采集端连接。采集模块优选但不限于包括直流电压传感器和/或直流电流传感器。处理模块优选但不限于为51单片机或ARM。
    [n0034] 在本实施方式中，优选的，智能适配器还包括报警模块，报警模块的启动端与处理模块的报警控制端连接。处理模块判断采集模块输出的电压和/或电流是否在安全范围内，若不在安全范围内启动报警模块和/或通过监控通信网络上报告警信号。如可在处理模块内部存储有DC/DC电压转换模块输入线路的电压安全范围和电流安全范围，以及DC/DC电压转换模块输出线路的电压安全范围和电流安全范围，判断DC/DC电压转换模块输入线路、输出线路上的电压和电流是否在对应的安全范围内，若不在安全范围内，进行报警。上述过程中涉及的方法均为常规现有技术。
    [n0035] 在本实施方式中，优选的，处理模块获取采集模块输出的电压和/或电流信息并调节DC/DC电压转换模块输出的输出电压，这样便于控制DC/DC电压转换模块的输出电压为直流母线额定电压，或者实现并联的整流支路之间均流调节。优选的，DC/DC电压转换模块包括DC/DC电压转换芯片和反馈电压调节单元。反馈电压调节单元用于调节DC/DC电压转换芯片的反馈电压大小，进而调节DC/DC 电压转换芯片的输出电压。处理模块的DC/DC控制信号输出端(优选但不限于为一个GPIO管脚)与DC/DC电压转换芯片的使能端连接，反馈电压调节单元的控制端与处理模块的反馈调节信号端连接(优选的，两者通过I2C等串口连接)，反馈电压调节单元的输出端与DC/DC电压转换芯片的负反馈端(如FB管脚)连接。反馈电压调节单元优选但不限于为数字电位器或D/A转换器，具体连接电路可参考《中国科技博览》2017年第14期的文章“程控DC/DC升压电源”中公开的技术方案，在此不再赘述。
    [n0036] 在一种优选实施方式中，智能适配器还包括与处理模块连接的监控通信接口，通过监控通信接口所有智能适配器连接构成监控通信网络，监控通信网络可与上位机连接通信。
    [n0037] 在本实施方式中，监控通信接口优选但不限于为RS485接口，监控通信网络为RS485通信网络。通过监控通信网络实现智能适配器之间信息共享，进而进行均流控制，优选的，均流控制的过程为：设定DC/DC电压转换模块输出到直流母线上的目标电流，目标电流优选但不限于为50A，若整流支路汇入直流母线的电流(即DC/DC电压转换模块输出线路电流)大于目标电流，处理模块控制反馈电压调节单元增大输出电压，DC/DC电压转换芯片因反馈电压增大而降低输出电压，继续调节直到整流支路汇入直流母线的电流等于或接近(可将差异为5％范围内认为是接近)目标电流，反之，若整流支路汇入直流母线的电流小于目标电流，增大DC/DC电压转换芯片的输出电压。可通过监控通信网络智能适配器之间相互协调工作，调整整流支路汇入直流母线的电压和/或电流，实现整流支路均流管理，进而提高电源系统可靠性和稳定性
    [n0038] 在一种优选实施方式中，如图1所示，整流器全部或部分为旧整流器；旧整流器的全部或者部分来自闲置待报废的老旧开关电源系统，老旧开关电源系统的年限、型号、容量相同，不完全相同或者完全不相同。
    [n0039] 在一种优选实施方式中，多个普遍适配的多模块并机电源系统可级联，组成更大容量的电源系统。
    [n0040] 在本实施方式中，优选的，可直接将多个上述普遍适配的多模块并机电源系统并联连接实现级联，普遍适配的多模块并机电源系统输入端分别与交流输入配电单元连接，普遍适配的多模块并机电源系统输出端分别连接直流母线，再根据直流母线的额定电压调节各智能适配器输出电压。若智能适配器组成了监控通信网络，还可将多个普遍适配的多模块并机电源系统的监控通信网络连接组成更大的监控通信网络，实现统一的均流管理。
    [n0041] 在一种优选实施方式中，还包括充放电管理系统，充放电管理系统对接入直流母线的多个电池进行充放电管理，充放电管理系统通过通信接口接入监控通信网络；和/或在电池母线端配置电池电流采集器，电池电流采集器与处理模块连接，通过智能适配器的处理模块设置电池直流母线端所连接的电池的最大充电电压、最大充电电流。优选的，电池电流采集器包括分别测量电池母线端电流和电压的电流传感器和电压传感器。
    [n0042] 在一种优选实施方式中，如图2所示，充放电管理系统包括多个并联的电池、电信号采样单元，电信号采样单元的输入端分别与所有电池的电源端口连接，电池的电源端口与直流母线连接；还包括与电池一一对应的多个电池充放电管理模块，电池充放电管理模块包括升压单元、放电限流单元、充电限流单元、切换开关K3、第四开关K4、管理单元。升压单元优选但不限于为现有的BOOST 升压型DC-DC电压变换器，优选的，升压单元的输出电压与公共输入输出端的额定电压相同,如48VDC或57VDC。充电限流单元和放电限流单元优选但不限于为程控可变电阻，当充电限流单元和放电限流单元为程控可变编组时，其可为数字电位器或程控电阻，如型号可为X9241的数字电位器，此时，管理单元通过调节放电限流单元或充电电流单元的阻值，进而调节放电电流或充电电流大小。管理单元优选但不限于为51单片机。
    [n0043] 在本实施方式中，如图2所示，切换开关K3包括一个动触点和三个静触点，电池的电源端口与切换开关K3的动触点连接，切换开关K3的第一静触点依次通过放电限流单元和升压单元与直流母线连接，第四开关K4与升压单元并联，切换开关K3的第二静触点通过充电电流单元与直流母线连接，切换开关K3的第三静触点悬空；管理单元的信息采集端与电信号采样单元的输出端连接，管理单元的第一控制端与切换开关K3的控制端连接，管理单元的第二控制端与第四开关K4的控制端连接，管理单元的第三控制端与放电限流单元的控制端连接，管理单元的第四控制端与充电限流单元的控制端连接，所有管理单元通过通信接口接入监控通信网络，通过监控通信网络各电池协同充放电。
    [n0044] 在本实施方式中，切换开关K3优选但不限于为现有的电控或手控的单刀三掷开关，或者切换开关K3包括三个仅包含一个通路的开关器件，如继电器、接触器等，每个开关器件的一端均与电池的电源端口的电池电源端连接，三个开关器件的另一端分别连接放电限流单元的输入端、充电限流单元的输入端以及悬空，三个开关器件的控制端分别与管理单元的一个I/O控制管脚连接。第四开关K4优选但不限于为接触器或继电器。
    [n0045] 在本实施方式中，在每个管理单元中可预设有对应电池的充电参数和/或放电参数，并控制对应电池按照设置的充电参数或放电参数进行单独的充电管理或放电管理，而根据充放电参数控制电池的充放电为现有技术，在此不再赘述。
    [n0046] 在本实施方式的一种应用场景中，如图2所示，在充电阶段，通过监控通信网络共享已选择的充电模式，若为共充模式，每个电池充放电管理模块根据设定的充电参数对对应电池进行充电管理，若为单充模式，按照充电优先级依次充电，每个电池充放电管理模块通过充放电管理网络获取其上一充电优先级电池的充电状态，当上一充电优先级电池充电结束后，启动与电池充放电管理模块对应的电池充电。
    [n0047] 在本应用场景中，对于每个电池，当处于充电时，管理单元将切换开关K3 的动触点与第二静触点接通，初始若电池电压在设定安全电压区间，管理单元调节充电限流单元的电阻使以预设的最大充电电流充电，之后实时监控电池的充电电压，当电池充电电压不在设定的电压区间时，管理单元调节充电限流单元的电阻使充电电流小于预设的最大充电电流，预设的最大充电电流可以是电池的额定充电电流。当电池充电电压达到充电截止电压或者充电电流为充电截止电流时，将切换开关K3的动触点与悬空的第三静触点接通，电池充电断开。
    [n0048] 在本应用场景中，如图2所示，在放电阶段，通过监控通信网络共享已选择的放电模式，若为共同放电模式，开始时，每个放电分路均以恒压方式输出，根据各分路电池的放电容量调节各分路放电电流，使各分路电池按放电容量的比例进行放电。若为优先级放电模式，每个电池充放电管理模块通过充放电管理网络获取其上一放电优先级电池的放电状态，当高放电优先级电池放电终止；或高放电优先级电池最大放电能力无法满足负载用电需求；或高放电优先级电池出现故障，无法支持负载供电需求时，启动对应电池放电。
    [n0049] 在本应用场景中，对于每个电池，当处于放电时，管理单元控制切换开关 K3的动触点与第一静触点接通，每个放电分路输出至公共输入输出端的电压均为升压单元输出的电压，恒压输出，同时管理单元根据电池的放电容量(初始阶段为额定放电容量，核容后为实际放电容量)动态设置放电限流单元阻值，使各放电分路电池的放电电流与电池的放电容量比例相同，随着电池放电电池实际电量逐渐减小，当电池的放电电流减小到预设的限流值时，管理单元控制第四开关K4闭合(第四开关K4的初始状态为断开)，升压单元短路，电池以限流模式放电，此时，管理单元继续动态地设置每个放电限流单元阻值，使各放电分路电池的放电电流与电池的实际放电容量比例相同，随着电池进一步放电，当电池电压降低至低电压阈值，切断电池放电回路，即管理单元控制切换开关 K3的动触点与悬空的第三静触点接通。
    [n0050] 在本实施方式的另一种应用场景中，基于监控通信网络用于多路并联电池充放电管理包括：充电管理和放电管理。
    [n0051] 在本应用场景中，充电管理包括共充模式和单充模式；处于共充模式时，各路电池按各自设定的充电参数同时充电；处于单充模式时，各路电池按设定充电优先级依次进行充电。
    [n0052] 在本应用场景中，电池的充电参数优选但不限于包括充电电流范围、充电截止电压、额定充电电流、充电截止电流、预充电流、预充电压等。当检测到电池的电压低于预充电压时，以预充电流对电池进行充电，当电池电压大于预充电压时，将充电电流控制在充电电流范围内，当检测到电池电压达到充电截止电压和/或充电电流为充电截止电流时，停止对电池充电。并联电池的容量、厂家、型号可以不同，每个电池设置的充电参数可各不相同，可根据电池本身的容量、厂家、型号自行设置。在共充模式和单充模式中，每个电池均按照各自设定的充电参数进行充电，实现了并联电池的独立充电管理。
    [n0053] 在本应用场景中，充电优先级优选但不限于根据电池额定容量的大小进行设定，如额定容量越大充电优先级越高，或者按照电池实际剩余电量的大小设定，如剩余电量越小充电优先级越大，或者按照电池的厂家等自定义设定充电优先级。
    [n0054] 上述技术方案：当选择共充模式时，各路电池按各自设定的充电参数同时充电，实现了电池同时充电但单独管理，当选择单充模式时，按照充电优先级进行充电，充电优先级可用户自定义，如根据电池容量大小或剩余电量大小设置优先等级，这样就能保证电池组快速可靠备电，也实现了每个电池充电的独立管理。该充电管理实现了不同容量、厂家、型号电池的独立控制的安全充电管理。
    [n0055] 在本应用场景中，优选的，在充电过程中，当电池充电电压在设定的电压区间时，以预设的最大充电电流充电。预先设定电池的安全的电压区间，以预设的最大充电电流充电，实现快速安全充电。
    [n0056] 在本应用场景中，放电管理包括共同放电模式和优先级放电模式；处于共同放电模式时，根据各分路电池的放电容量调节各分路放电电流，使各分路电池按放电容量的比例进行放电；处于优先级放电模式时，设置不同电池的放电优先级，在市电停电时，各电池按照放电优先级高低依次进行放电。
    [n0057] 在本应用场景中，共同放电模式中，电池放电容量单位为安培，包括额定放电容量和实际放电容量，额定放电容量为电池额定容量×放电容量系数，实际放电容量为实际放电容量(即电池实际电量)×放电容量系数。各分路电池按放电容量的比例进行放电，各放电分路的放电电流比例与各分路电池放电容量比例相同，这样能够实现个分路均衡放电。
    [n0058] 在本应用场景中，放电优先级优选但不限于根据电池的额定容量大小设定，即电池的额定容量越大放电优先级越高，或者根据电池的实际电量大小设定，即电池的实际电量越大放电优先级越高，或者根据电池的厂家等信息用户自定义设置放电优先级。
    [n0059] 上述技术方案：当共同放电模式时，实现了并联电池单独放电控制管理，各分路电池按放电容量的比例进行放电，能够保护电池避免过放，实现了每个电池放电的独立管理；当优先级放电模式时，放电优先级可用户自定义，如根据电池容量大小或剩余电量大小设置优先等级，这样就能保证电池组快速可靠放电，也实现了每个电池放电的独立管理。该放电管理实现了不同容量(包括额定容量以及实际剩余电量)、不同厂家、不同型号的电池安全可靠地共同放电或按放电优先级放电。
    [n0060] 在本应用场景中，优选的，共同放电模式包括自动模式和手动模式；
    [n0061] 处于自动模式时，初始阶段根据各分路电池的额定放电容量调节各分路中电池的放电电流，使各分路电池按额定放电容量的比例进行放电，周期性完成全部电池核容，在每次完成全部电池核容后根据电池的实际放电容量的比例进行放电；除了初始阶段各分路电池按额定放电容量的比例进行放电外，在后面每次核实完所有电池的实际容量后，各分路按照电池的实际放电容量的比例进行放电，这样使得并联电池放电的均衡效果更好。
    [n0062] 处于手动模式时，根据各分路中电池的额定放电容量调节各分路放电电流，使各分路电池按额定放电容量的比例进行放电。手动模式中，在整个放电过程中，各分路电池按照固定的额定放电容量的比例进行放电。
    [n0063] 上述技术方案：实现了在共同放电模式工作过程中，根据放电分路电池根据各自的实际放电容量进行放电，实现了各放电分路电池放电均衡，保护了各放电分路电池。
    [n0064] 在本应用场景中，优选的，处于优先级放电模式时，当高放电优先级电池放电终止，可通过采集高优先级电池放电回路的电压和/或电流大小确定；或高放电优先级电池最大放电能力无法满足负载用电需求，此时，后一放电优先级的电池可以并联地加入同时放电，优选的，可以通过根据负载供电回路的电压或电流状态确定高放电优先级电池的最大放电能力无法满足负载用电需求，如电压过低时，或者电流超出了高放电优先级电池的实际放电容量时，可认为高放电优先级电池的最大放电能力无法满足负载用电需求；或高放电优先级电池出现故障，无法支持负载供电需求时，低放电优先级电池放电，电池故障可通过电池上报获得。
    [n0065] 上述技术方案：实现了在优先级放电模式中，电池自动按照放电优先级接续或跳过故障电池放电。
    [n0066] 在本应用场景中，优选的，放电时，当放电电流小于限流值时，电池以恒压方式输出，当放电电流达到限流值时，电池以限流方式输出。
    [n0067] 在本应用场景中，限流值优选但不限于小于电池的额定放电容量，可为电池电量为满电量的20％-50％范围内任一值时的实际放电容量，当放电电流小于限流值时，可认为电池电量充足，当放电电流达到限流值时，可认为电池电量较低，此时采用限流方式输出，能够保护电池避免过放。
    [n0068] 上述技术方案：实现了并联电池组恒压输出，减少了备电时直流母线上的电压波动，先恒压输出，当放电电流减小达到限流值时，电池以限流方式输出，使得电池电量放电彻底。
    [n0069] 在本应用场景中，优选的，当电池以限流方式输出时，若电池电压降低至低电压阈值，切断电池放电回路，电池放电结束，低电压阈值可根据电池的产品资料预先设置。保护电池，避免过放。
    [n0070] 在一种优选实施方式中，还包括智能配电单元，智能配电单元将直流母线的电能适配给各负载。
    [n0071] 在本实施方式中，智能配电单元优选但不限于为可远程控制的负载供电或断电开关，如公开号为CN211015184U的中国专利所公开的一种直流开关电路以及包含该开关电路的直流开关装置，在此不再赘述。
    [n0072] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
    [n0073] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
    权利要求:
    Claims (9)
    [0001] 1.一种普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，包括连接交流输入配电单元的一条或一条以上并联汇入直流母线的整流支路，每条整流支路上串接有整流器和智能适配器，当所述整流支路为多条时，所述整流器的厂家、型号不完全相同或者完全不相同。
    [0002] 2.如权利要求1所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，所述整流器全部或部分为旧整流器；所述旧整流器的全部或者部分来自闲置待报废的老旧开关电源系统，所述老旧开关电源系统的年限、型号、容量相同，不完全相同或者完全不相同。
    [0003] 3.如权利要求1所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，多个所述普遍适配的多模块并机电源系统可级联，组成更大容量的电源系统。
    [0004] 4.如权利要求1-3之一所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，所述智能适配器包括采集模块、处理模块和DC/DC电压转换模块，所述DC/DC电压转换模块的输入端与整流器的输出端连接，所述DC/DC电压转换模块的输出端与直流母线连接，所述DC/DC电压转换模块的控制端与处理模块的DC/DC控制信号输出端连接，所述采集模块采集DC/DC电压转换模块输入线路和/或输出线路上的电压和/或电流，采集模块的输出端与处理模块的信息采集端连接。
    [0005] 5.如权利要求4所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，所述智能适配器还包括与处理模块连接的监控通信接口，通过所述监控通信接口所有智能适配器连接构成监控通信网络，所述监控通信网络可与上位机连接通信。
    [0006] 6.如权利要求5所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，所述智能适配器还包括报警模块，所述报警模块的启动端与处理模块的报警控制端连接。
    [0007] 7.如权利要求5所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，还包括充放电管理系统，所述充放电管理系统对接入直流母线的多个电池进行充放电管理，所述充放电管理系统通过通信接口接入监控通信网络；
    和/或在电池母线端配置电池电流采集器，所述电池电流采集器与处理模块连接。
    [0008] 8.如权利要求7所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，所述充放电管理系统包括多个并联的电池、电信号采样单元，所述电信号采样单元的输入端分别与所有电池的电源端口连接，电池的电源端口与直流母线连接；还包括与电池一一对应的多个电池充放电管理模块，所述电池充放电管理模块包括升压单元、放电限流单元、充电限流单元、切换开关、第四开关、管理单元；
    所述切换开关包括一个动触点和三个静触点，电池的电源端口与切换开关的动触点连接，所述切换开关的第一静触点依次通过放电限流单元和升压单元与直流母线连接，所述第四开关与所述升压单元并联，所述切换开关的第二静触点通过充电电流单元与直流母线连接，所述切换开关的第三静触点悬空；
    所述管理单元的信息采集端与电信号采样单元的输出端连接，管理单元的第一控制端与切换开关的控制端连接，管理单元的第二控制端与第四开关的控制端连接，管理单元的第三控制端与放电限流单元的控制端连接，管理单元的第四控制端与充电限流单元的控制端连接，所有管理单元通过通信接口接入监控通信网络。
    [0009] 9.如权利要求5所述的普遍适配的多模块并机电源系统，其特征在于，还包括智能配电单元，所述智能配电单元将直流母线的电能适配给各负载。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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