移动基站蓄电池远程综合管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及移动基站蓄电池远程综合管理系统，包括上位机、开关电源、蓄电池组、在线监测维护修复装置；通过网管系统上位机与在线监测维护修复装置、开关电源相连，在线监测维护修复装置和蓄电池组配连；开关电源与蓄电池组相连；蓄电池组由单体电池构成，在线监测维护修复装置包括监控器、维护模块、电压模块、电流模块、双向隔离器、温度传感器、电池修复仪。上位机通过网管系统对各基站的监控器进行远程遥测、遥信、遥控的综合管理，实时在线远程监测电池组和电池组中每个单体电池的运行状态、对每个单体电池实时在线充放电维护、性能分析和容量判断、对落后单体电池在线修复、对电池组进行浮充电压的温度补偿、对故障电池发出报警并处置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及蓄电池
的ー种远程综合管理系统，特别是移动基站蓄电池远程综合管理系统，其能够用于蓄电池实时在线的远程监测、维护，能够实现对蓄电池在线使用的性能分析和容量计算以及浮充电压的温度补偿、落后电池的在线修复和各类警情的反向主动告警多种功能，以保障通信畅通。
技术介绍
由蓄电池构成的移动基站的蓄电池组是基站的后备电源，当市电停电时，利用蓄电池组给设备供电，以保持通信的畅通。通常，基站使用开关电源给设备供电，同时也给蓄电池组充电；给蓄电池组均充充电充满后转为浮充充电；浮充充电是为补偿蓄电池自放电 的损耗，使蓄电池保持充满电的状态，以保证停电时蓄电池能够满负荷供电；蓄电池是长期运行在浮充状态。通常，业内将蓄电池组中的单个蓄电池称作“单体电池”。据申请人所知，由于蓄电池组中各单体电池——蓄电池的特性存在离散性，反应在浮充状态下电池的端电压不一致，有的偏高，有的偏低。过高的浮充电压意味着电池过充，会加速正极板的腐蚀，减少电池寿命。过低的浮充电压意味着电池欠充，会加速负极板的腐蚀，同样也会减少电池的寿命。而蓄电池组中各单体电池的电压相互影响，会产生更大的波动，进ー步加强了过充和欠充现象。目前，采用人工对蓄电池进行维护。人工维护的方式是，维护人员每季巡检一次，对落后电池采用脱线维护(将蓄电池断电后从蓄电池组中取下来维护)，电压高了就放电，欠压的就补充电。申请人经过研究和试验发现，那些过充或欠充的电池长期在过充或欠充状态下工作，靠每季维护一次是远远不够的。随着移动基站不断增多，维护力量明显不足。况且人工维护劳动强度大，人工交通费用高，这种滞后、粗放型的人工维护，根本满足不了蓄电池所需要的实时在线精细维护。有关蓄电池研究资料介绍，当蓄电池组的单体电池实际浮充时的端电压，与规定的浮充电压相差5%时,蓄电池的寿命将会缩短一半。蓄电池的设计寿命一般在15年以上，但由于人工维护的滞后性，造成蓄电池使用寿命实际上连设计寿命的一半都难以达到。有的甚至使用三、四年就报废了，由此产生巨大的浪费，后果严重。而蓄电池在生产过程中、废电池的回收再利用过程中，产生大量的有害气体，给环境造成污染。此外，基站环境温度的变化对蓄电池的寿命影响也很大。为有效地提高蓄电池的使用寿命应根据环境温度的变化，适时调整蓄电池组的浮充电压。蓄电池容量的计算，预知蓄电池的容量及可能的隐患亦至关重要。因为蓄电池组中某单个电池容量偏小(落后电池)，放电时提前終止放电，造成整组蓄电池放电时间提前終止。或者蓄电池组中有ー个电池损坏(故障电池)，则整组电池不能工作，造成通讯中断的事故。通信行业早在1997年的《通信电源、机房空调集中监控管理系统暂行規定》中规定，需要对机房中蓄电池组的工作状态进行在线监測。这种在线监测比人工维护前进了ー步，但仅仅限于监测，没有从根本上解决问题。中国专利文献CN201029103Y公开了《一种蓄电池组在线监测维护系统》(专利申请号200720103569. 6)。该系统包括蓄电池组，蓄电池在线监测主机及在线监测维护装置，所述在线监测维护装置分别与所述的蓄电池组和在线监测主机相连接；所述的蓄电池在线监测维护装置，用于实时监测蓄电池的运行状态，并把监测结果转换成数字信号发送到在线监测主机，蓄电池在线监测主机根据所述信号判断蓄电池是否异常，当判断为是的时候，蓄电池在线监测主机发出指令到在线监测维护装置，使其对蓄电池进行维护。申请人认为，这种设备在对蓄电池组进行在线监测基础上，増加了在线维护，比在此之前采用的监测维护技术又前进了一大歩。但还是没有在线对电池进行性能分析和容量判断的功能，也没有对各种故障自动报警的功能，没有对蓄电池组浮充电压进行温度补偿的功能，更不能对单体落后电池进行在线修复。从公开的中国专利文献CN201029103Y中，申请人发现，其提出的隔离措施仅限于其内部的安全，其设备对单体电池，对蓄电池组和上一级监控中心都未采取隔离措施，系统也无接地防雷，这会对通信设备的安全不利。目前，还没有公知的对移动基站蓄电池实行远程在线监测、维护、电池性能分析和容量的计算、温度补偿、在线修复和反向主动告警的综合管理系统。
技术实现思路
本技术的目的是，根据目前的移动基站特别是无人值守基站的特点，针对上述现有技术存在不足进行改进，提出并研究一种移动基站蓄电池远程综合管理系统。本技术的技术解决方案是，包括上位机、开关电源、蓄电池组、在线监测维护修复装置；上位机与网管系统相连，通过网管系统上位机与在线监测维护修复装置相连，在线监测维护修复装置和蓄电池组配连；上位机通过网管系统与开关电源相连、开关电源与蓄电池组相连；蓄电池组由单体电池构成，其特征在于，在线监测维护修复装置受控于上位机；在线监测维护修复装置包括监控器、维护模块、电压模块、电流模块、双向隔离器、温度传感器、电池修复仪；监控器分别与维护模块、电压模块、电流模块、电池修复仪配连并通过 通信线实现通信连接，维护模块与蓄电池相连，监控器和电压模块分别与蓄电池组相连，；电池修复仪与蓄电池组中的每个单体电池分别相连。其特征在于，在线监测维护修复装置的监控器设置在各基站；网管系统与在线监测维护修复装置中的监控器相连；上位机作为ー级控制中心或多级控制中心的主控机。其特征在于，温度传感器附接在维护模块上。其特征在干，监控器与维护模块相连采用并联连接。其特征在干，监控器与维护模块配连采用串联连接。其特征在于，维护模块与单体电池、电压模块和监控器与蓄电池组之间均装有双向隔离器，双向隔离器中的电压检测和内阻检测采用光耦隔离形式，充电、放电隔离采用继电器隔离形式。其特征在于，一个维护模块安装在一个蓄电池上，维护模块共有六根线同蓄电池相连，即ニ根电压检测线、ニ根内阻检测线、ニ根充放电控制线，分别与蓄电池的正负极相连。其特征在于，维护模块由电压监测电路、内阻检测电路、恒流充电控制电路,放电控制电路、A/D转换电路、高速MCU微电脑控制器、RS485通信控制电路、隔离电源、通信隔离器构成，电压监测电路、内阻检测电路、放电控制电路、恒流充电控制电路接A/D转换电路，RS485通信控制电路、恒流充电控制电路，放电控制电路、A/D转换电路接高速MCU微电脑控制器，RS485通信控制电路与监控器连接。其特征在于，监控器采用四芯端ロ与维护模块、电压模块、电流模块连接，四芯端ロ安装有RS485通信线和电源线，RS485通信线与电源共地线；监控器通过RS485或TCP/IP、GPRS与网管系统相连。其特征在于，上位机(监控中心)通过网管系统对各基站的监控器进行远程遥測、遥信、遥控的综合管理，用于实时在线远程监测蓄电池组和蓄电池组中每个单体电池的运行状态、对每个单体电池进行实时在线的充放电维护、性能分析和容量判断、对落后单体电池在线修复、对蓄电池组进行浮充电压的温度补偿、对故障电池发出报警并进行处置。本技术的工作原理是监控器采用单片机电路进行工作，其根据接收到维护模块、电压模块、电流模块、温度传感器发送的信息进行运算处理，向各维护模块发布对单体电池的维护限定值的指令，将收集到的各类信息及各类警情实时向上位机传送。监控器能够同时监控两个蓄电池组，一个监控器最多可监控128只单体电池，其标称的电压可以是2V或者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，吴瑞荣，
申请(专利权)人：吴瑞荣，
类型：实用新型
国别省市：