智能磷酸铁锂电池在通信基站应用的模式分析

智能磷酸铁锂电池在通信基站应用的模式分析

路耀岩

深圳昆宇电源科技有限公司 广东深圳 518000

摘要：5G技术的发展带来的挑战是，传统的通信基站的容量有限，电池池化也比较困难。为了有效地提升性能，设计出了一款智能磷酸铁锂电池，它既能够提供更快的充电速度，又能够降低成本。这种电池具有多种工作模式，包括自我调节、智能磷酸铁锂电池优先充电和高效输出等。智能磷酸铁锂电池具有多种应用场景，无论是作为日常的备用电源，还是与各种放电功率、容量、新旧程度、品牌电池的组合，都能够提供更高的电力，从而满足当前5G基站的扩建和增容的要求。

关键词：智能磷酸铁锂电池；通信基站；5G基站；应用

为了更好地应对5G通信基站的电池池化困境，我们研制出一款智能磷酸铁锂电池，它能够提供充足的直流电，并且具有高效的升压能力，还能够根据不同的放电功率、容量、新旧程度和品牌的电池组合，从而满足当前5G基站的扩建和增容的要求。

1智能磷酸铁锂蓄电池

本文探讨了一种新型的电池管理系统，它将两个DC-DC电路结合在一起，用于控制智能磷酸铁锂电池。采用集成式智能锂电控制模块，可以有效地节省电池PACK的尺寸，提高系统的性能。面板配备了多种功能的按钮，包括软件控制器、LED显示板，可以实时监控电源、故障信息以及SOC状态。通过将CAN和485两种通信模式合并到一个RJ45接口中，并且将它们分别安装在面板的左、右两个角落，可以有效地提升整个系统的清晰度与便利性。

2智能磷酸铁锂蓄电池应用模式分析

通过BMS电池管理系统，智能磷酸铁锂电池可以实现自我调节、优先放电和远程充电模式，从而满足用户的需求。此外，通过本文的研究，提出了一个新的方法，即将BMS的MOS管控制部分改造成双向可控电路，同时还提出了一个新的控制方案，即使用BDC和BMU来控制多组电池的并联。BMU可以用来监测单个电池的电压和温度，进行SOC计算，控制运行逻辑，调整参数，并与其他系统进行通信。BDC是一种双向直流变换电路，它可以实现电池的恒流、恒压充电，以及实现电池的待机和保护，为电子设备提供可靠的电力支持。

通过使用限流技术，智能磷酸铁锂电池不仅能够在保证安全的同时，降低充电机的负荷并避免电流冲击，而且还能够通过调整电池的电流来达到电流平衡。智能磷酸铁锂电池可以通过调整其电池特性来实现多种不同的工作模式，包括：自动调节电池特性、优先充电和高效率充电。

2.1自适应电池特性模式

智能磷酸铁锂电池可以根据用户的需求，搭配各种放电功率、容量、新旧程度和品牌的电池，以满足用户的需求。在电力短缺的情况下，智能磷酸铁锂电池组能够根据电池的特性进行充电，并且能够和并联的铅酸蓄电池或梯次利用锂电池一起充电，从而显著增加基站的容量。

2.2智能磷酸铁锂电池优先放电模式

通过将智能磷酸铁锂电池和铅酸蓄电池以及梯次利用锂电池结合在一起，可以实现多种应用场景。当电力中断，智能磷酸铁锂电池会自动调节到恒压放电状态，以便更有效地利用电力资源，从而达到最佳的放电效果。当铅酸蓄电池和梯次利用锂电池的放电深度超过了预定的阈值，智能磷酸铁锂电池就会释放电能，从而将电池的恒压转换成电池组的实际电压，从而使电池的性能得以提升。当铅酸蓄电池和锂电池的电压达到相同的水平时，将它们连接起来，使得智能磷酸铁锂电池组能够达到低压保护，从而避免了过度充电的危险。

2.3升压远供模式

通过使用升压模块，可以将直流48V电压（例如57V）提高，从而减少线路损失，并延长供电距离，这种方法被称为升压远供。智能磷酸铁锂电池能够自动调节电压，并且可以根据实际情况进行调整，从而达到恒压放电的效果。

3测试分析

3.1智能磷酸铁锂电池的性能测试

在开展智能磷酸铁锂电池多模式应用测试之前，需要仔细研究其温度变化和循环使用寿命，以确保测试结果的准确性和可靠性。

（1）智能磷酸铁锂电池具有良好的温度适应性，可在0~55℃之间进行充电，在-20~55℃之间进行放电，在-40~60℃之间进行储存。由于PTC加热技术的应用，即使是在极寒的环境中，也能够使电池PACK的温度升高至0℃或更高，从而使其能够得到更好的充电效果。在极寒的环境中，放电的容量会显著降低，而在-10℃的条件下，其降幅高达87.2%。

通过温度冲击实验，我们发现，当环境温度发生剧烈波动时，电子元器件也会承受相应的压力。然而，电池的实际温度波动并不是特别大，因此，如果它的实测温度符合充放电的要求，它就能够安全地运行。在极端的高温条件下，电子元件，尤其是功率部件，可能会出现更高的温度上升。智能磷酸铁锂电池的表面由全铸铝制成，具有很强的热容量，并且通过优化的散热结构，可以降低功率部件的热阻。

（2）智能磷酸铁锂电池的日历寿命

电池的使用寿命可以通过两种方式来衡量：循环寿命和日历寿命。前者指的是电池在正常使用条件下，能够持续运行一段时间后，它会停止运行。后者指的是一个物体的使用期限，它可以通过观察物体的变化来估算它从未使用的情况下的使用寿命。智能磷酸铁锂电池是一种高效的备电技术，它可以提供持久的电力，并且可以实现快速的放电和充电，从而满足通信基站的备电需求。

采用一种先进的技术来衡量电池的性能，即采用高温静置容量法，其测试时间长达200d，从而提供更加精确的结果。

3.2智能磷酸铁锂电池的多种应用方式测试

通过进一步的研究，发现智能磷酸铁锂电池的温度变化会对其使用寿命产生重要的影响。因此，本文将针对这些电池的几种应用模式进行分析：

（1）自适应电池特性模式

这种电池的特点是能够在智能磷酸铁锂电池和传统的阀控铅酸电池的连接中工作。通过设置一个严格的电池容量限制，BDC内的MOS开关可以根据电池的特性调整导通状态，智能磷酸铁锂电池可以根据电池的特性，调整母线电压，从而实现和铅酸电池的同步放电。

（2）智能磷酸铁锂电池优先放电模式

将智能磷酸铁锂电池和铅酸电池连接起来，智能磷酸铁锂电池会优先进行充电，直到达到设定的DOD，然后铅酸电池才会进行充电。充电时自动设置限流模式。智能磷酸铁锂电池可以在多种不同的领域中得到广泛的应用，从阀控铅酸电池的串联，到普通锂电池的混合，再到梯次利用电池的串联，都可以满足不同的需求。

（3）升压远供模式

BDC可以通过调节电压来实现远距离的控制，从而降低线路传输的损失，维持输出电压的稳定，同时还可以实现输出的下降，从而实现过载和超温的转换，而不仅仅是简单的断开保护。充电仍然采用限流模式。

4结束语

为了解决当前5G通信基站建设中面临的变化快速、耗能严重的问题，我们需要采取有效的措施。基于此，本文设计出了一款智能磷酸铁锂电池，这款电池拥有良好的自我调节性能，可以根据需要进行多种模式的优先充电和高效输送，以满足各种通信基站的需求，包括动态扩容、电池池化以及高效输送。

参考文献

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