一種通信用混合電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通信用混合電池。所述混合電池包括鉛酸電池組，磷酸鐵鋰電池組，硬件保護板。磷酸鐵鋰電池組與硬件保護板串聯(lián)后再與鉛酸電池組并聯(lián)在混合電池總輸出端上；鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組分別由X和Y個電芯串聯(lián)組成，且X=1.5Y。該混合電池用于電網(wǎng)條件較差的通信基站，既可以循環(huán)使用，又可以浮充備用，有效解決通信用鉛酸電池循環(huán)壽命短，而通信用磷酸鐵鋰電池價格貴，不耐浮充的問題。
【專利說明】
一種通信用混合電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通信用混合電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的發(fā)展及能源的消耗，世界范圍內(nèi)共同認識到，節(jié)能減排勢在必行。國內(nèi)正在探索，用電高峰期對通信備用電池進行放電，同時利用谷電進行充電，以響應(yīng)當(dāng)前節(jié)能減排的號召。
[0003]據(jù)估計，非洲的手機普及率從2000年的1%增長到2015年的約80%，有近10億人使用手機。而非洲目前僅有17萬座通信基站，基站缺口驚人。據(jù)非洲開發(fā)銀行報道，近60%的非洲人口無法獲得穩(wěn)定的電力，無電人口超過6.2億人。所以，非洲的通信基站需配備油機或循環(huán)型電池。
[0004]電網(wǎng)條件穩(wěn)定的地區(qū)，通信用鉛酸蓄電池以浮充使用為主，電池的循環(huán)壽命一般較差。近年來通信鋰電的高速發(fā)展也說明了無電或電網(wǎng)環(huán)境較差的地區(qū)，通信行業(yè)對循環(huán)型電池的旺盛需求。但是，相對于通信用鉛酸電池，通信用鋰電的成本明顯偏高，不適合非洲、南亞等發(fā)展中國家。
[0005]鉛酸電池的深循環(huán)壽命較差，但是隨著放電深度的降低，壽命提升明顯。在通信行業(yè)，循環(huán)型鉛酸電池的100%D0D(D0D即放電深度)循環(huán)壽命約200次?300次，60%D0D循環(huán)壽命約1000?1200次，而40%D0D循環(huán)壽命可超過2000次。而目前的通信用磷酸鐵鋰電池組，根據(jù)品質(zhì)不同，其100%D0D循環(huán)壽命在500次?2000次不等。但是，相對于鉛酸電池，磷酸鐵鋰電池安全性較低，需要配合昂貴的BMS使用，進一步增加了通信用磷酸鐵鋰電池的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種通信用混合電池，用于無電或電網(wǎng)環(huán)境較差的通信基站。旨在解決通信用鉛酸電池循環(huán)壽命短，而通信用磷酸鐵鋰電池價格昂貴，不耐浮充的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:通信用混合電池，其改進之處是該混合電池包括鉛酸電池組、磷酸鐵鋰電池組和硬件保護板，所述磷酸鐵鋰電池組與硬件保護板串聯(lián)后再與鉛酸電池組同時并聯(lián)在電池的總輸出端上;鉛酸電池組由X個電芯串聯(lián)組成，磷酸鐵鋰電池組由Y個電芯串聯(lián)組成，且X=1.5Y。
[0008]所述鉛酸電池組的電芯數(shù)X=3或6或12或24，磷酸鐵鋰電池組的電芯數(shù)Y=2或4或8或16;所述鉛酸電池組的容量和磷酸鐵鋰電池組的容量分別占混合電池總?cè)萘康?0%?90%和10%?50%。
[0009]所述的混合電池，所有充放電參數(shù)均按照鉛酸電池組的要求進行設(shè)置;混合電池放電時，鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組同時放電，達到設(shè)定電壓后斷電，由電網(wǎng)或油機對電池充電，鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池組同時充電。
[0010]所述的硬件保護板用于保證磷酸鐵鋰電池組的安全，當(dāng)電網(wǎng)環(huán)境穩(wěn)定時，混合電池長時間浮充使用，磷酸鐵鋰電池組的浮充電流低于設(shè)定值時，及時停止充電，這時的市電僅對鉛酸電池組進行浮充。
[0011]本發(fā)明的有益效果如下:
混合電池浮充使用時，僅對鉛酸電池組進行浮充;循環(huán)使用時，鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組共同充放電，80%以內(nèi)的放電深度，循環(huán)壽命明顯優(yōu)于鉛酸電池，價格明顯低于同容量磷酸鐵鋰電池。
[0012]混合電池放電時有下述特點，磷酸鐵鋰電池組的放電電壓平臺略高于鉛酸電池組;雖然同時放電，但是放電初期，以磷酸鐵鋰電池組放電電流為主，隨著荷電態(tài)的下降，磷酸鐵鋰電池組的電流逐漸下降，而鉛酸電池組的放電電流逐漸上升，混合電池放電的中期及后期以鉛酸電池放電為主。只要不是100%D0D放電，磷酸鐵鋰電池組的并入，即可降低鉛酸電池組的放電深度。根據(jù)使用環(huán)境，可以調(diào)整磷酸鐵鋰電池組的并入比例，將鉛酸電池組的放電深度控制在60%以內(nèi)，這樣可以有效的提升鉛酸電池組的價值。確保混合電池滿足循環(huán)型通信基站的要求而且價格適中。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的通信用混合電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明實施例中通信用混合電池10小時率放電時鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組的電流分配。
[0015]圖3是本發(fā)明實施例中通信用混合電池充電時的鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組的電流分配。
[0016]
【具體實施方式】
為了更清楚的描述本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果，下面結(jié)合具體的實施例及附圖進行詳細說明。當(dāng)然，下述實施例僅僅是本發(fā)明的一部分。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種通信用混合電池，包括串聯(lián)的鉛酸電池組1、串聯(lián)的磷酸鐵鋰電池組2和硬件保護板3。磷酸鐵鋰電池組與硬件保護板串聯(lián)后再與鉛酸電池組同時并聯(lián)在電池的總輸出端上。其中，例I?4中，鉛酸電池組I的電芯數(shù)量分別為3,6,12,24；磷酸鐵鋰電池組的電芯數(shù)量分別為2，4，8，16。確保磷酸鐵鋰電池組的的電壓略高于鉛酸電池組。這樣可以實現(xiàn)，磷酸鐵鋰電池組優(yōu)先放電；而放電后，由于鉛酸電池組的充電接受電流較大，鉛酸電池優(yōu)先充電。硬件保護板僅用于保護磷酸鐵鋰電池組即可，確?；旌想姵亻L期浮充使用時切斷磷酸鐵鋰電池組的回路，確保其不過充不過放。通信用混合電池的容量等于鉛酸電池組與磷酸鐵鋰電池組的容量之和，根據(jù)使用場景對電池循環(huán)壽命要求的差異，磷酸鐵鋰電池組的并入比例為10%?50%，可以靈活調(diào)整。由于磷酸鐵鋰電池組的充放電電壓范圍明顯大于鉛酸電池組，所以，實際使用時，混合電池的所有參數(shù)均按照同容量鉛酸電池的參數(shù)進行設(shè)置。因此，磷酸鐵鋰電池組長期處于部分利用狀態(tài)，可以有效的降低其過充過放的風(fēng)險，對提升磷酸鐵鋰電池組的安全性大有裨益。
[0018]本實施例提供的通信用混合電池，通過硬件保護板的簡單控制，即可實現(xiàn)僅對鉛酸電池組長時間浮充;通過對磷酸鐵鋰電池組與鉛酸電池組電壓與容量的合理配比，實現(xiàn)循環(huán)使用時，磷酸鐵鋰電池組優(yōu)先放電，從而降低鉛酸電池組放電深度，提升混合電池循環(huán)壽命。從而，實現(xiàn)循環(huán)壽命長價格適中的通信用電池。其中，鉛酸電池組的電壓為12V，容量占混合電池容量的80%;磷酸鐵鋰電池組的電壓為12.8V，容量占混合電池容量的20%。
[0019]圖2為實施例中的混合電池進行1hr放電時，借助外部設(shè)備采集的鉛酸電池組和磷酸鐵鋰電池組的分支電流。從混合電池的電流分布可以看出，混合電池放電初期，以磷酸鐵鋰電池組的放電電流為主;隨著放電的進行，磷酸鐵鋰電池組的放電電流逐步下降，而鉛酸電池組的放電電流逐漸上升;到放電中期以后，混合電池放電以鉛酸電池組放電為主。而混合電池充電時，恰好相反，詳見圖3。充電初期以鉛酸電池的充電電流為主，而磷酸鐵鋰電池組的充電電流逐步提升，又迅速降低，趨于充滿。由此可見，磷酸鐵鋰電池組的充電速度明顯快于鉛酸電池組。在電網(wǎng)條件較差或使用油機的地區(qū)，可以實現(xiàn)快速充電，有效的保證通信基站的平穩(wěn)運行。
【主權(quán)項】
1.一種通信用混合電池，其特征是該混合電池包括鉛酸電池組、磷酸鐵鋰電池組和硬件保護板，所述磷酸鐵鋰電池組與硬件保護板串聯(lián)后再與鉛酸電池組同時并聯(lián)在電池的總輸出端上；鉛酸電池組由X個電芯串聯(lián)組成，磷酸鐵鋰電池組由Y個電芯串聯(lián)組成，且X=1.5Yo2.按權(quán)利要求1所述通信用混合電池，其特征是所述鉛酸電池組的電芯數(shù)Χ=3或6或12或24，磷酸鐵鋰電池組的電芯數(shù)Υ=2或4或8或16。3.按權(quán)利要求1所述通信用混合電池，其特征是所述鉛酸電池組的容量和磷酸鐵鋰電池組的容量分別占混合電池總?cè)萘康?0%?90%和10%?50%。
【文檔編號】H01M10/058GK105914331SQ201610464029
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】王富存, 盧珊珊, 董慶亮
【申請人】雙登集團股份有限公司