用于5G通信基站的电源的制作方法

本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种用于5g通信基站的电源。

背景技术：

5g时代正在加速到来，新兴的业务模式使得通信基站的能耗大幅增长，传统的通信电源捉襟见肘，对电源的性能和功能提出了新要求。其中，最为重要的一点就是电源需要提供稳定的电源，在任何情况或者条件下确保通信基站的正常工作。市面上出现应用于5g通信基站的电源多采用市电供电和充电电池供电两种电源，在遇到市电不能到达的地区或者市电供电突然停止的情况时，采用充电电池对通信基站进行供电。

存在的问题是，目前市电供电突然断掉的情况下需要人工操作充电电池的充放电管理电路才能转换到充电电池供电，这个过程耗时长，会导致通信基站暂时性的陷于瘫痪状态。因此，需要一种用于5g通信基站的电源，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本申请提供一种用于5g通信基站的电源，实现市电与充电电池供电的自动切换，确保通信基站正常工作。

本申请采用的技术方案是：一种用于5g通信基站的电源，包括电池充放电管理电路和充电电池，所述电池充放电管理电路包括电源切换模块，通过所述电源切换模块实现市电供电和所述充电电池供电的切换。

可选地，所述电源切换模块包括：1个mos管，1个三极管，1个整流桥，1个继电器，1个二极管，1个电感，5个电阻，其中，并联的电阻(r2)和电阻(r3)的一端与并联的电阻(r1)和电阻(r4)串联后连接至mos管(irfp2501)的s极，并联的电阻(r2)和电阻(r3)的另一端连接至供电接口(con)，整流桥(d1)的第一引脚连接供电接口(com3)，所述整流桥(d1)的第二引脚和第三引脚连接至所述mos管(irfp2501)的d极，所述充电电池的充放电接口(bat-)连接至所述mos管(irfp2501)的d极，所述充电电池的充放电接口(bat-)通过继电器(tr1)连接至所述mos管(irfp2501)的s极，电感(855ap-1a-c)与二极管(d2)并联连接至三极管(q5)的集电极，电阻(r12)连接至所述三极管(q5)的基极。

可选地，所述电池充放电管理电路还包括驱动模块，所述驱动模块包括：1个驱动ic，2个三极管，4个电阻，其中驱动ic(u2)的第2引脚(input)连接电阻(r7)，驱动ic(u2)的第6引脚和第7引脚(out)通过电阻(r8)分别连接至三极管(q1)的基极和三极管(q3)的基极，所述三极管(q1)的发射极和三极管(q3)的发射极通过电阻(r9)连接至所述mos管(irfp2501)的d极，电阻(r11)的一端连接至所述电阻(r9)和所述mos管(irfp2501)之间后其另一端接地，电阻(r6)连接至所述三极管(q1)的集电极。

可选地，所述电池充放电管理电路还包括控制模块，所述控制模块包括：1个单片机，3个电阻，3个电容，其中，单片机(*1)的第4引脚(mcl)连接电容(c7)后接地，电阻(r5)的一端连接至所述单片机(*1)的第4引脚(mcl)后其另一端连接至并联的电感(855ap-1a-c)与二极管(d2)，所述单片机(*1)的第6引脚(asd)连接电阻(r10)，所述单片机(*1)的第5引脚(cout)连接至所述电阻(r7)，所述单片机(*1)的第7引脚(gp0)分别连接至所述并联的电阻(r1)和电阻(r4)，以及所述继电器(tr1)的第4引脚，所述单片机(*1)的第8引脚(vss)连接并联的电容(c1)和电容(c2)后连接至并联的电感(855ap-1a-c)与二极管(d2)。

可选地，所述控制模块还包括单片机供电模块，所述单片机供电模块包括：1个三端稳压ic，1个晶振，4个电容，晶振(*2)连接至所述单片机(*1)的第2引脚(osc1)和第3引脚(osc2)之间，并联的电容(c3)和电容(c6)的一端分别连接至所述单片机(*1)的第2引脚(osc1)和第3引脚(osc2)后接地，三端稳压ic(u1)的第1引脚连接输入电压vcc1，电容(c5)的一端连接所述三端稳压ic(u1)的第1引脚后接地，所述三端稳压ic(u1)的第3引脚连接至所述单片机(*1)的第1引脚(vdd)，电容(c4)的一端连接至所述单片机(*1)的第1引脚(vdd)后接地。

可选地，所述电池充放电管理电路还包括并联切换模块，通过所述并联切换模块实现不同电源之间所述电池充放电管理电路的并联连接。

可选地，所述并联切换模块包括：1个控制器，1个光耦，2个物理接口，6个电阻，其中，控制器(ucc39002)的第5引脚(adj)串联电阻(r17)后连接至物理接口(*3)，所述控制器(ucc39002)的第6引脚(edo)连接串联的电容(c11)和电阻(r27)后接地，所述控制器(ucc39002)的第7引脚(ls)连接至物理接口(*7)的第1引脚，所述物理接口(*7)的第2引脚连接至光耦(pc1)的输入端，并且所述物理接口(*7)的第2引脚连接至所述控制器(ucc39002)的第5引脚(adj)和电阻(r17)之间，所述光耦(pc1)的输入端连接电阻(r15)，所述光耦(pc1)的输出端连接电阻(r16)，并联的电容(c8)和电阻(r19)连接至所述控制器(ucc39002)的第1引脚(cs-)和第8引脚(cso)之间，电阻(r13)和电阻(r14)串联连接至所述控制器(ucc39002)的第1引脚(cs-)。

可选地，所述并联切换模块还包括电压保护电路，所述电压保护电路包括：1个mos管，2个电容，4个电阻，其中，电阻(r28)连接至mos管(q6)的g极，电阻(r18)和电阻(r23)串联连接至所述mos管(q6)的d极，电阻(r26)的一端连接至所述电阻(r18)和所述电阻(r23)之间后其另一端连接至所述mos管(q6)的s极，电容(c9)的一端连接至所述控制器(ucc39002)的第3引脚(vdd)后其另一端连接至所述mos管(q6)的s极，电容(c10)的一端分别连接至所述控制器(ucc39002)的第2引脚(vdd)，以及所述电阻(r18)和所述电阻(r23)之间后其另一端连接至所述mos管(q6)的s极。

可选地，所述电池充放电管理电路还包括检测环路，所述检测环路包括1个运算放大器，1个可调电阻，4个电阻，其中，所述光耦(pc1)的输出端连接至芯片(*4)的第5引脚(in+)，串联的电阻(r22)和电阻(r24)的一端连接至所述芯片(*4)的第6引脚(in-)，所述芯片(*4)的第7引脚(out2)连接至所述串联的电阻(r22)和电阻(r24)之间，电阻(r25)连接在所述芯片(*4)的第5引脚(in+)和第2引脚(in+)之间，可调电阻(*6)连接至所述芯片(*4)的第5引脚(in+)和第4引脚(gnd)之间，电阻(r20)连接至所述芯片(*4)的第3引脚(in-)和第1引脚(out1)之间，电阻(r21)的一端连接至所述芯片(*4)的第1引脚(out1)后接地。

可选地，所述电池充放电管理电路还包括基准源，所述基准源包括：1个单片机，1个稳压源，1个电阻，单片机(*13)的第2引脚分别连接至稳压源(*15)的第2引脚和第3引脚，电阻(r165)连接至所述单片机(*13)的第2引脚。

采用上述技术方案，本申请至少具有如下技术效果：

本申请提供的用于5g通信基站的电源，包括电池充放电管理电路和充电电池，电池充放电管理电路包括电源切换模块，通过电源切换模块实现市电供电和充电电池供电的切换，实现市电与充电电池供电的自动切换，确保通信基站正常工作。

附图说明

图1为本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源的架构图；

图2为本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中备用并联的接口和电池充放电接口的电路原理图；

图3为本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源的电路原理图。

1-电源；40-电池充放电管理电路；400-控制模块；410-驱动模块；420-电源切换模块；430-并联切换模块；440-检测环路模块；450-基准源。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本申请进行详细说明如后。

本申请提供的用于5g通信基站的电源，实现市电与充电电池供电的自动切换，确保通信基站正常工作。下面将详细地描述本申请的用于5g通信基站的电源及其各个部分。

如图1所示，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源，包括电池充放电管理电路40和充电电池(未示出)，电池充放电管理电路40包括电源切换模块420，通过电源切换模块420实现市电供电和充电电池供电的切换。

在市电供电断开比如各种原因停电后通信基站的5g设备可以采用充电电池供电而继续工作，电源切换模块可以实现市电供电和充电电池供电的自动切换。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电源切换模块420包括：1个mos管，1个三极管，1个整流桥，1个继电器，1个二极管，1个电感，5个电阻，其中，并联的电阻r2和电阻r3的一端与并联的电阻r1和电阻r4串联后连接至mos管irfp2501的s极，并联的电阻r2和电阻r3的另一端连接至供电接口con，整流桥d1的第一引脚连接供电接口com3，整流桥d1的第二引脚和第三引脚连接至mos管irfp2501的d极，充电电池的充放电接口bat-连接至mos管irfp2501的d极，充电电池的充放电接口bat-通过继电器tr1连接至mos管irfp2501的s极，电感855ap-1a-c与二极管d2并联连接至三极管q5的集电极，电阻r12连接至三极管q5的基极。

当采用市电供电时，电源切换模块可以通过48v的con负极与48v正极com3输出给5g设备供电，同时通过充电电池的充放电接口bat-给充电电池充电。如果没有市电时，充电电池通过充放电接口bat-和整流桥d1给out48v+的供电接口com3供电，转换时间为1s。

电阻r11的作用是防止mos管坏掉，电阻r1、电阻r4、电阻r3、电阻r4用作充放电电流的检测，通过充放电电流的检测可以获取供电电路的状态，从而连接电源控制器的接口cpu9、cpu13、cpu14可以快速地获取供电电路的状态从而做出相应的控制指令进行供电电源的自动切换。具体工程过程为：当有市电供电时，48v-物理接口con与48v+物理接口com3输出电压给5g设备供电，同时mos管irfp2501打开通过整流桥d1给充放电接口bat-给充电电池充电，当没有市电供电时，充电电池通过继电器tr1与整流桥gbj2508给out48v+的供电接口com3供电，从而完成对5g设备的供电，保证通信基站5g设备服务区正常工作。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电池充放电管理电路40还包括驱动模块410，驱动模块410包括：1个驱动ic，2个三极管，4个电阻，其中驱动icu2的第2引脚input连接电阻r7，驱动icu2的第6引脚和第7引脚out通过电阻r8分别连接至三极管q1的基极和三极管q3的基极，三极管q1的发射极和三极管q3的发射极通过电阻r9连接至mos管irfp2501的d极，电阻r11的一端连接至电阻r9和mos管irfp2501之间后其另一端接地，电阻r6连接至三极管q1的集电极。

驱动模块410中，驱动ic采用tc4420，采用三极管q1与三极管q3组成图腾电路可以提高驱动模块410的驱动功率，电阻r9是阻尼电阻。

参见图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电池充放电管理电路40还包括控制模块400，控制模块400包括：1个单片机，3个电阻，3个电容，其中，单片机*1的第4引脚mcl连接电容c7后接地，电阻r5的一端连接至单片机*1的第4引脚mcl后其另一端连接至并联的电感855ap-1a-c与二极管d2，单片机*1的第6引脚asd连接电阻r10，单片机*1的第5引脚cout连接至电阻r7，单片机*1的第7引脚gp0分别连接至并联的电阻r1和电阻r4，以及继电器tr1的第4引脚，单片机*1的第8引脚vss连接并联的电容c1和电容c2后连接至并联的电感855ap-1a-c与二极管d2。

单片机*1采用单片机pic12f126与驱动ictc4420组成主控电路，实现在没有市电供电时由充电电池给5g设备供电，在有市电供电时由还可以给充电电池充电，供电电路的切换响应速度小于1秒。

参见图3所示，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，控制模块还包括单片机供电模块，单片机供电模块包括：1个三端稳压ic，1个晶振，4个电容，晶振*2连接至单片机*1的第2引脚osc1和第3引脚osc2之间，并联的电容c3和电容c6的一端分别连接至单片机*1的第2引脚osc1和第3引脚osc2后接地，三端稳压icu1的第1引脚连接输入电压vcc1，电容c5的一端连接三端稳压icu1的第1引脚后接地，三端稳压icu1的第3引脚连接至单片机*1的第1引脚vdd，电容c4的一端连接至单片机*1的第1引脚vdd后接地。

单片机供电模块中，u1为三端稳压ic，输出5v电压给单片机*1供电，电容c4是滤波电容，电容c3、电容c6与晶振*2构成振荡电路。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电池充放电管理电路40还包括并联切换模块430，通过并联切换模块430实现不同电源之间电池充放电管理电路的并联连接。

当通信基站同时运行的5g设备增多需要较大功率的电源提供供电时，可将两个以上5g电源并联提供较大的功率来满足5g设备的供电，而且每个5g电源输出的供电电流相同，排除5g电源安全隐患的同时提高5g电源的使用寿命。

如图2所示为本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源提供的电源并联使用的备用并联接口和电池充放电接口。其中接口？2与接口j2组成一个48v输出，电阻r147用于抗干扰，电阻r149是输出检测信号给电源的控制单元引脚cpu11；接口？4与接口j4，以及接口？1与接口j1各组成可以并联的5g电源并联接口。电阻r151是抗干扰电阻，电阻r154、电阻r146、电阻r148把电源信号分别输出给电源的控制单元引脚cpu10、cpu14、cpu13。可以通过上述备用并联接口将几个5g电源连接后，出现需要并联的情况可以自动切换。

接口？3与接口j3是电池的充放电接口，电阻r150是抗干扰电阻，电阻r152把信号传输给电源的控制单元引脚cpu12。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，并联切换模块430包括：1个控制器，1个光耦，2个物理接口，6个电阻，其中，控制器ucc39002的第5引脚adj串联电阻r17后连接至物理接口*3，控制器ucc39002的第6引脚edo连接串联的电容c11和电阻r27后接地，控制器ucc39002的第7引脚ls连接至物理接口*7的第1引脚，物理接口*7的第2引脚连接至光耦pc1的输入端，并且物理接口*7的第2引脚连接至控制器ucc39002的第5引脚adj和电阻r17之间，光耦pc1的输入端连接电阻r15，光耦pc1的输出端连接电阻r16，并联的电容c8和电阻r19连接至控制器ucc39002的第1引脚cs-和第8引脚cso之间，电阻r13和电阻r14串联连接至控制器ucc39002的第1引脚cs-。

控制器ucc39002在满载时优于1％电流共享误差，具有高侧电流传感，以及超低偏移电流感应放大器，单线负荷共用母线，备用的分担负荷母线断开，负载分担母线保护防止短路到gnd，8个引脚msop封装选项，尽量减少占用空间。控制器ucc39002作为负载共享控制器可以要求最小偏置电压为4.575v，以确保负载共享总线。

控制器uc339002与光藕pc1组成并联切换模块的主体，电阻r14、电阻r19和电容c8组成检测电路，电容c11与电阻r27组成补偿网络。物理接口*3是用于不同电源并联还是不并联的物理接口。物理接口*7可以调节并联电流的精度。光藕pc1与电阻r15、电阻r16组成一个信号反馈网络。确保5g电源输出的实际功率不会超过其本身的额定功率，确保工作安全。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，并联切换模块430还包括电压保护电路，电压保护电路430包括：1个mos管，2个电容，4个电阻，其中，电阻r28连接至mos管q6的g极，电阻r18和电阻r23串联连接至mos管q6的d极，电阻r26的一端连接至电阻r18和电阻r23之间后其另一端连接至mos管q6的s极，电容c9的一端连接至控制器ucc39002的第3引脚vdd后其另一端连接至mos管q6的s极，电容c10的一端分别连接至控制器ucc39002的第2引脚vdd，以及电阻r18和电阻r23之间后其另一端连接至mos管q6的s极。其中，与控制器ucc39002并联的电容c9、电容c10是滤波电容。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电池充放电管理电路40还包括检测环路440，检测环路包括1个运算放大器，1个可调电阻，4个电阻，其中，光耦pc1的输出端连接至芯片*4的第5引脚in+，串联的电阻r22和电阻r24的一端连接至芯片*4的第6引脚in-，芯片*4的第7引脚out2连接至串联的电阻r22和电阻r24之间，电阻r25连接在芯片*4的第5引脚in+和第2引脚in+之间，可调电阻*6连接至芯片*4的第5引脚in+和第4引脚gnd之间，电阻r20连接至芯片*4的第3引脚in-和第1引脚out1之间，电阻r21的一端连接至芯片*4的第1引脚out1后接地。

运算放大器lm259为检测环路440的主体，与电阻r30、电阻r21、电阻r25组成一个检测环路。

如图3所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的用于5g通信基站的电源中，电池充放电管理电路40还包括基准源450，基准源450包括：1个单片机，1个稳压源，1个电阻，单片机*13的第2引脚分别连接至稳压源*15的第2引脚和第3引脚，电阻r165连接至单片机*13的第2引脚。单片机*13为pic12f163与稳压源tl431组成一个基准源。

通过具体实施方式的说明，应当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本申请加以限制。