一種基站電源管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基站電源管理系統(tǒng)，包括AC/DC變換模塊、AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)、充電電池組、DC/DC變換模塊、電池信息采集模塊、核心控制模塊、恒流源開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型的基站電源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了可由外部或電池供電的雙保險(xiǎn)功能，并且具有過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)、電池過(guò)充保護(hù)及可測(cè)試電池老化或損壞的功能。
【專利說(shuō)明】 一種基站電源管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基站電源管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在坑道中，含有各種爆炸性氣體和粉塵，環(huán)境非常危險(xiǎn)和復(fù)雜，微小的能量即可點(diǎn)燃爆炸性氣體，所以基站電源的防爆安全性能是非常關(guān)鍵的。另外基站電源一旦發(fā)生故障，通信系統(tǒng)將全部中斷，所以基站電源安全可靠的運(yùn)行也是非常關(guān)鍵的。一個(gè)先天不足的基站電源系統(tǒng)將造成通信安全的巨大風(fēng)險(xiǎn)和后期人力、物力、財(cái)力的巨大重復(fù)投入，所以坑道基站電源系統(tǒng)必須保證具有高安全性和高可靠性。
[0003]目前坑道基站電源管理技術(shù)在安全方面和可靠運(yùn)行方面有很大的空缺，大部分電源無(wú)法達(dá)到本質(zhì)安全標(biāo)準(zhǔn)，也未做到可靠運(yùn)行。此外，電源的詳細(xì)信息也無(wú)法實(shí)時(shí)得知，無(wú)法滿足坑道用戶的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提出一種基站電源管理系統(tǒng)，適用于坑道等對(duì)安全要求較高的場(chǎng)景，該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:AC/DC變換模塊、AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)、充電電池組、DC/DC變換模塊、電池信息采集模塊、核心控制模塊、恒流源開(kāi)關(guān)；其中:
[0005]AC/DC變換模塊用于將交流電流變換為直流電流；
[0006]AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)AC/DC變換模塊是否有直流電流輸出，如果有，則接通AC/DC變換模塊的輸出端與DC/DC變換模塊的輸入端；如果沒(méi)有，則改為接通充電電池組的輸出端與DC/DC變換模塊的輸入端；
[0007]DC/DC變換模塊用于將輸入電流變換為基站所需要的直流電流；
[0008]電池信息采集模塊用于采集充電電池組信息并匯報(bào)給核心控制模塊，所述信息可以包括電量、溫度、電流、電壓、電池老化和損壞信息；進(jìn)一步的，所述信息還可以是充電電池組的單體電池的信息；
[0009]恒流源開(kāi)關(guān)用于接通AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)的輸出端與充電電池組的充電接口，采用AC/DC變換模塊的直流電流輸出為充電電池組充電；
[0010]核心控制模塊用于根據(jù)充電電池組信息控制恒流源開(kāi)關(guān)。
[0011]優(yōu)選的，所述DC/DC變換模塊包括DC/DC變換第一模塊、DC/DC變換第二模塊、DC/DC變換第三模塊；AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)的輸出端連接DC/DC變換第一模塊、DC/DC變換第二模塊；DC/DC變換第一模塊的輸出端給基站的基帶板、射頻板、同步板供電，同時(shí)連接DC/DC變換第三模塊的輸入端；DC/DC變換第二模塊的輸出端給控制核心模塊供電；DC/DC變換第三模塊的輸出端給基站的接口板供電。
[0012]優(yōu)選的，核心控制模塊通過(guò)一個(gè)串口隔離模塊與基帶板通信，上傳電源管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)和充電電池組信息。
[0013]優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括電池防反接模塊，用于提示充電電池反接。[0014]優(yōu)選的，采用多路選擇開(kāi)關(guān)連接核心控制模塊和電池信息采集模塊。
[0015]優(yōu)選的，充電電池組為鎳氫電池組。
[0016]優(yōu)選的，AC/DC變換模塊輸入85V?250V的交流電流。
[0017]本實(shí)用新型的電源管理系統(tǒng)作為基站的供電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了可由外部或電池供電的雙保險(xiǎn)功能，可解決坑道中緊急斷電后導(dǎo)致通信也中斷的情況；具有過(guò)熱保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、欠壓保護(hù)、電池過(guò)充保護(hù)及可測(cè)試電池老化或損壞功能，實(shí)現(xiàn)電源的高安全性和高可靠性；實(shí)現(xiàn)了防電池反接功能，可解決電池接反毀壞電池和電源板的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型基站電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的礦用隔爆基站電源板整體結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0021]本實(shí)施例以坑道中礦用隔爆基站的電源板為例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型。礦用隔爆基站電源板是隔爆基站的關(guān)鍵部分，給后級(jí)模塊提供電源，直接關(guān)系到后級(jí)模塊能否正常工作。本實(shí)施例的電源板的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，主要包括以下模塊:AC/DC變換模塊、1.2VX 18的鎳氫充電電池組、AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)、DC/DC變換第一模塊、DC/DC變換第二模塊、DC/DC變換第三模塊、核心控制模塊、恒流源開(kāi)關(guān)、電池信息采集模塊、串口隔離模塊、電池防反接模塊。
[0022]AC/DC變換模塊:寬輸入85V AC?250V AC、輸出為27V DC，輸出端連接AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)；
[0023]1.2VX18的鎳氫充電電池組:輸出端通過(guò)電池防反接模塊連接AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)的輸出端；
[0024]AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān):其主要作用是檢測(cè)充電電池組和AC/DC變換模塊的電流，當(dāng)檢測(cè)到AC/DC變換模塊有輸出時(shí)，選擇AC/DC變換模塊作為電源板的電源，當(dāng)檢測(cè)到AC/DC電源模塊無(wú)輸出時(shí)，立即切換充電電池組作為電源板的電源；
[0025]DC/DC變換第一模塊:輸入端連接AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)獲得27V DC (采用27V DC輸入的原因是:由于電池滿容量電壓為26V，采用27V DC輸入可以保證把電池充滿)，輸出26V給后級(jí)基帶板、射頻板、同步板、LED板等供電，同時(shí)輸出端連接DC/DC變換第三模塊；
[0026]DC/DC變換第二模塊:輸入端連接AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)獲得27V DC,調(diào)節(jié)配置輸出為3.3V DC給核心控制模塊供電；
[0027]DC/DC變換第三模塊:輸出12V給接口板供電；
[0028]核心控制模塊:采用MSP430G2553單片機(jī)，MSP430作為電源板的核心控制模塊，通過(guò)控制恒流源開(kāi)關(guān)接通AC/DC變換模塊的輸出電流給鎳氫充電電池組充電，通過(guò)電池信息采集模塊監(jiān)控電池狀態(tài)，通過(guò)串口隔離模塊與基帶板通信，上傳電源板工作狀態(tài)和電池信息；
[0029]恒流源開(kāi)關(guān):輸入端連接AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)獲得來(lái)自AC/DC變換模塊的27V DC,給鎳氫充電電池組提供恒定充電電流；[0030]電池信息采集模塊:對(duì)單體電池電壓以及其它各項(xiàng)關(guān)鍵信號(hào)(電流、電量、電池老化和損壞信息)進(jìn)行采集監(jiān)控；
[0031]串口隔離模塊:核心控制模塊與基帶板進(jìn)行通信的RS232串口發(fā)送及接收部分，經(jīng)過(guò)光耦進(jìn)行隔離，其目的是防止電源板的噪聲干擾進(jìn)入基帶板和射頻板中；
[0032]防電源反接模塊:其主要作用是防止電池反接，造成器件損壞，主要由兩個(gè)MOS管組成。當(dāng)電池反接時(shí)，MOS管發(fā)光,提示電池反接。
[0033]多路選擇開(kāi)關(guān):由于電池信息的采集路數(shù)較多，控制器件DA通道數(shù)有限，因此采用一個(gè)多路選擇開(kāi)關(guān)來(lái)連接電池信息采集模塊和核心控制模塊。
[0034]本實(shí)施例中，核心控制模塊的控制方法具體如下:
[0035]上電初始化后，首先對(duì)AC/DC變換模板輸出的電壓和電流參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若不在預(yù)設(shè)門(mén)限內(nèi)則進(jìn)行告警；然后對(duì)電池方面的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若不在預(yù)設(shè)門(mén)限內(nèi)則進(jìn)行告警，電池參數(shù)檢測(cè)項(xiàng)目如下:
[0036]?是否有電池，若無(wú)電池則進(jìn)行無(wú)電池告警，若電池在充電過(guò)程中則停止充電，若不在充電過(guò)程中，在清除無(wú)電池告警之前不允許電池充電；
[0037]?檢測(cè)電池電壓，判斷電池是否該充電，若電池電壓小于電池充電門(mén)限，則對(duì)電池進(jìn)行充電，開(kāi)始記錄充電時(shí)間，并上報(bào)DSP ；
[0038]?上報(bào)充電電流，判斷電池是否充滿(當(dāng)電壓或者溫度任何一項(xiàng)達(dá)到充滿的預(yù)設(shè)門(mén)限，均進(jìn)行停止充電動(dòng)作；當(dāng)充電時(shí)間大于預(yù)設(shè)值的條件下，也進(jìn)行停止充電動(dòng)作)，若沒(méi)有充滿則進(jìn)行告警，對(duì)電池進(jìn)行更換；
[0039]?當(dāng)電池在放電時(shí)對(duì)電池電壓、電流、溫度參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若不在預(yù)設(shè)值范圍之內(nèi)則進(jìn)行告警，對(duì)于嚴(yán)重告警，則直接進(jìn)行保護(hù)。
[0040]?中斷接收DSP指令，DSP指令包括強(qiáng)行接入電池，強(qiáng)行斷開(kāi)電池，強(qiáng)行充電，電池狀態(tài)信息，點(diǎn)燈類型，查詢運(yùn)行信息，對(duì)以上指令分別進(jìn)行響應(yīng)。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基站電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括以下模塊: AC/DC變換模塊、AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)、充電電池組、DC/DC變換模塊、電池信息采集模塊、核心控制模塊、恒流源開(kāi)關(guān)； AC/DC變換模塊用于將交流電流變換為直流電流； AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)AC/DC變換模塊是否有直流電流輸出，如果有，則接通AC/DC變換模塊的輸出端與DC/DC變換模塊的輸入端；如果沒(méi)有，則改為接通充電電池組的輸出端與DC/DC變換模塊的輸入端； DC/DC變換模塊用于將輸入電流變換為基站所需要的直流電流； 電池信息采集模塊用于采集充電電池組信息并匯報(bào)給核心控制模塊； 恒流源開(kāi)關(guān)用于接通AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)的輸出端與充電電池組的充電接口，采用AC/DC變換模塊的直流電流輸出為充電電池組充電； 核心控制模塊用于根據(jù)充電電池組信息控制恒流源開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電源管理系統(tǒng)，所述充電電池組信息包括電量、溫度、電流、電壓、電池老化和損壞信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電源管理系統(tǒng)，其特征在于，所述充電電池組信息為充電電池組的單體電池的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一，其特征在于，所述DC/DC變換模塊包括DC/DC變換第一模塊、DC/DC變換第二模塊、DC/DC變換第三模塊； AC電流檢測(cè)開(kāi)關(guān)的輸出端連接DC/DC變換第一模塊、DC/DC變換第二模塊；DC/DC變換第一模塊的輸出端給基站的基帶板、射頻板、同步板供電，同時(shí)連接DC/DC變換第三模塊的輸入端；DC/DC變換第二模塊的輸出端給控制核心模塊供電；DC/DC變換第三模塊的輸出端給基站的接口板供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一,其特征在于,核心控制模塊通過(guò)一個(gè)串口隔離模塊與基帶板通信，上傳電源管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)和充電電池組信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括電池防反接模塊，用于提示充電電池反接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一，其特征在于，采用多路選擇開(kāi)關(guān)連接核心控制模塊和電池信息采集模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一,其特征在于,充電電池組為鎳氫電池組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?3所述電源管理系統(tǒng)之一,其特征在于，AC/DC變換模塊輸入85V?250V的交流電流。
【文檔編號(hào)】H02J7/34GK203562823SQ201320711502
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】薛春旭, 郭洪 申請(qǐng)人:北京信威通信技術(shù)股份有限公司