[实用新型]一种基于冗余功率器件的户外基站电源热管理系统

说明书

本实用新型公开了一种基于冗余功率器件的户外基站电源热管理系统，涉及户外基站电源技术领域，包括电源模块、电池模块、第一电源功率器件模组、第二电源功率器件模组、电池模块散热片、电池模块加热装置、温度传感器和控制单元，其中第一电源功率器件模组、第二电源功率器件模组分别安装在电源模块的近电池模块的一侧以及对侧。本实用新型采用两套功率器件冗余使用，巧妙实现对电池的按需热管理，实现了电池模块在加热状态下利用了电源模块的余热，减少或避免了电池模块加热装置的能源消耗，同时避免了复杂的控制装置以及执行装置，具有较高的可靠性。

技术领域

本发明涉及户外基站电源技术领域，具体为一种基于冗余功率器件的户外基站电源热管理系统。

背景技术

所述户外基站电源被各大通信运营商广泛采用，以保证通信基站能安全、可靠以及不间断地工作，对保障移动通信的可靠运行具有至关重要的作用。根据户外基站的使用区域电网情况的不同选用不同的供电方案，电网的不同主要表现在市电的停电频繁程度，电压频率波动大小以及电网谐波污染的情况。通讯基站电源系统包含电源以及后备电池系统以及对应的控制系统。

电池的工作状态与电芯温度息息相关，温度过低（通常为0摄氏度）会导致电池放电能力、充电能力、容量等极具下降，无法起到后备电源的作用，甚至还有可能造成不可逆的损坏；同样温度过高也会造成电池的安全隐患。因此，对于包括通讯基站在内的多种场合，需要对电池的温度进行调控使其保持在最佳工作状态。如在电动汽车电池管理就有如CN201811021515.4、CN201810818700.X等电池热管理系统，其主要思想是通过温度检测，对电池组进行加热或冷却。

对于户外基站的电池模块热管理同样要求较高的可靠性。电池模块不论在何种工作状态下，都应保持在适宜的温度区间。在电源工作时，电池若处于充电状态，此时温度过低或过高都会影响电池的充电效果和电池的衰减程度；在电源出现意外情况，需要立即启动电池模块进行供电时，若电池不在合适的温度工作区间，那么电池的放电效率会受到显著影响，甚至不能实现可靠供电。

发明内容

（一）解决的技术问题

现有技术中对户外基站电源中的热管理主要还是传统的温控方法，即对电源模块和电池模块加装散热片等散热模块，并对电池模块加装多种形式的加热装置，对电池温度进行监测，若温度过低时启动加热模块。现有技术的解决方案具有以下问题：电源模块在任何情况下均会发热，这个热量无法利用，造成能源浪费；而电池模块在户外温度较低时需要加热，这个功率消耗同样时能源浪费。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可智能实现电源模块发热回收利用的户外基站电源系统的热管理方法及其系统。

（二）技术方案

电源模块的主要发热部分在于电源的功率器件，本发明将功率器件与散热片整合成为功率器件模组（可以利用的功率模组包括PFC（Power Factor Correction）即“功率因数校正”、PWM调制的MOS管器件等发热较大的环节）。同时，最为关键的是，采用两套功率器件冗余使用，巧妙实现对电池的按需热管理。

一种电源系统的热管理系统，包括电源模块、电池模块、第一电源功率器件模组、第二电源功率器件模组、电池模块散热片、电池模块加热装置、温度传感器和控制单元。

其中第一电源功率器件模组、第二电源功率器件模组分别安装在电源模块的一侧以及对侧。

当电池模块无需加热时，电源模块采用第二电源功率器件模组作为实际工作的功率器件，其产生的热量与电池模块无关，不会影响电池模块的温度。

当电池模块需要加热时，则电源模块采用第一电源功率器件模组作为实际工作的功率器件，其产生的热量通过与电池模块散热片的接触，实现电源模块的废热用于电池模块的加热，大幅降低电池模块加热装置的能耗。