一种用于5G基站的智能电池管理系统的制作方法

本发明属于通信技术领域，涉及一种用于5g基站的智能电池管理系统。

背景技术：

5g时代到来，加速了通信基站锂电池的应用。

以5g为代表的移动通信技术正在与ai、大数据紧密结合，开启一个万物互联的全新时代，将成为下一个10年最为重要的技术方向。目前各国政府、运营商和整个产业链都在摩拳擦掌，准备大干一场。铁塔机房中的电源系统是移动通信网中必不可少的重要组成部分，其供电质量的好坏，将直接关系到整个通信网是否能够正常工作。

目前通信机房供电模式采用48v锂电池ups电源供电系统，所有设备统一使用现成48v电源供电，这种供电系统是最安全、最可靠、最经济、最合理的方案。

然而，由于5g基站处于通信网络的重要位置，其对于供电锂电池的要求更加苛刻，目前市场上的锂电池供电方案均为对整体锂电池模块进行监测，不能精确到其中的每一个锂电池组或每一个锂电池。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于5g基站的智能电池管理系统，解决了对每一个锂电池组进行单独监测的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于5g基站的智能电池管理系统，包括数个电池组、数个电池检测单元、电池控制单元和单片机，所有电池组为并联连接，用于为5g基站中的设备提供电力；

电池检测单元用于检测电池组的温度信息和电流信息，所有电池检测单元均与单片机连接；

电池控制单元用于控制电池组的供电正极的回路的闭合和断开，电池控制单元连接单片机；

每一个电池组对应一个电池检测单元。

优选的，所述电池检测单元包括电流采样单元、温度传感器、ad单元和温度触发单元，电流采样单元用于采集所述电池组的正极的所述电流信息，温度传感器用于采集所述电池组的所述温度信息，电流采样单元连接ad单元，ad单元连接所述单片机，温度传感器连接所述温度触发单元，温度触发单元连接所述单片机。

优选的，所述温度触发单元包括电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、放大器ic1、电阻r8、电阻r9、电阻r12、反相器u1a、二极管d11和电阻r10，所述温度传感器为热敏电阻rt1，热敏电阻rt1的一端连接地线、另一端通过电阻r6连接放大器ic1的正输入端，电阻r3的一端连接外部5v电源、另一端通过电阻r6连接放大器ic1的正输入端，放大器ic1的正输入端还通过电阻r7连接地线，电阻r1的一端连接外部5v电源、另一端连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接地线，电阻r4与电阻r1的连接节点还通过电阻r5连接放大器ic1的负输入端，放大器ic1的负输入端还通过串联连接的电阻r8和电阻r9连接放大器ic1的输出端，电阻r8和电阻r9的连接节点还通过电阻r12连接地线；

放大器ic1的输出端连接二极管d1的正极，二极管d1的负极通过电阻r10连接地线；

反相器u1a的输入端连接二极管d1的负极、输出端与所述单片机的一个io口连接，反相器u1a的正供电端连接二极管d11的正极。

优选的，所述电流采样单元包括电流互感器l1、电阻r11、电阻r13、电阻r14和电容c1，电阻r11、电阻r13和电阻r14构成了电流互感器l1的取样电阻网络，电容c1为滤波电容。

优选的，所述电池控制单元包括数个场效应管，每一个场效应管均控制一个所述电池组的正极回路，所有场效应管分别通过所述单片机的不同的io口控制。

本发明所述的一种用于5g基站的智能电池管理系统，解决了对每一个锂电池组进行单独监测的技术问题，本发明对每一个锂电池组进行单独的温度和电流检测，可以快速准确的发现故障的锂电池组，并进行断电控制，保护了5g基站设备的安全，本发明电路结构简单，增加扩展方便，维护方便。

附图说明

图1为本发明的电路图方框图；

图2是本发明的电路图。

具体实施方式

如图1-图2所示的一种用于5g基站的智能电池管理系统，包括数个电池组、数个电池检测单元、电池控制单元和单片机，所有电池组为并联连接，用于为5g基站中的设备提供电力；

电池检测单元用于检测电池组的温度信息和电流信息，所有电池检测单元均与单片机连接；

电池控制单元用于控制电池组的供电正极的回路的闭合和断开，电池控制单元连接单片机；

每一个电池组对应一个电池检测单元。

优选的，所述电池检测单元包括电流采样单元、温度传感器、ad单元和温度触发单元，电流采样单元用于采集所述电池组的正极的所述电流信息，温度传感器用于采集所述电池组的所述温度信息，电流采样单元连接ad单元，ad单元连接所述单片机，温度传感器连接所述温度触发单元，温度触发单元连接所述单片机。

优选的，所述温度触发单元包括电阻r1、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、放大器ic1、电阻r8、电阻r9、电阻r12、反相器u1a、二极管d11和电阻r10，所述温度传感器为热敏电阻rt1，热敏电阻rt1的一端连接地线、另一端通过电阻r6连接放大器ic1的正输入端，电阻r3的一端连接外部5v电源、另一端通过电阻r6连接放大器ic1的正输入端，放大器ic1的正输入端还通过电阻r7连接地线，电阻r1的一端连接外部5v电源、另一端连接电阻r4的一端，电阻r4的另一端连接地线，电阻r4与电阻r1的连接节点还通过电阻r5连接放大器ic1的负输入端，放大器ic1的负输入端还通过串联连接的电阻r8和电阻r9连接放大器ic1的输出端，电阻r8和电阻r9的连接节点还通过电阻r12连接地线；

放大器ic1的输出端连接二极管d1的正极，二极管d1的负极通过电阻r10连接地线；

反相器u1a的输入端连接二极管d1的负极、输出端与所述单片机的一个io口连接，反相器u1a的正供电端连接二极管d11的正极。

电阻r1、电阻r3、电阻r4和热敏电阻rt1构成了一个电阻平衡网络，用来测量热敏电阻rt1测量得到的温度值，并将其输出为电压值；

放大器ic1采用型号为lm108的运放，其外围电路为电阻r7、电阻r5、电阻r6、电阻r8、电阻r9和电阻r12，构成了一个低噪声放大电路，用来将电阻平衡网络输出的电压值进行放大，并输出给反相器u1a进行电压甄别。

反相器u1a、二极管d11和电阻r10构成了一个电压甄别器，用来甄别是否在允许的范围内，反相器u1a的输出端输出为ttl电平，直接连接在单片机的一个io口上，节省了一个ad模块，减小了成本。

优选的，所述电流采样单元包括电流互感器l1、电阻r11、电阻r13、电阻r14和电容c1，电阻r11、电阻r13和电阻r14构成了电流互感器l1的取样电阻网络，电容c1为滤波电容。

本发明的电流互感器l1采用直流电流互感器，电阻r11、电阻r13、电阻r14构成了电流采样电路，其采样值输出给ad模块，本实施例的ad模块采用ad9852芯片，可以高速高精度测量电流值，极大的提高了对电池组电流的测量精度。

优选的，所述电池控制单元包括数个场效应管，每一个场效应管均控制一个所述电池组的正极回路，所有场效应管分别通过所述单片机的不同的io口控制。

本实施例中，如图2所示，场效应管q1的g极受单片机一个io口的控制，场效应管q1用来断开或导通电池组b1的正极回路。

在本实施例中，电流采样单元实时监测电池组b1的电流值，温度传感器rt1监测电池组b1的温度，当电流值过低或温度过高时，单片机控制场效应管q1来截断电池组b1的正极的回路，从而使电池组不会因为过度使用而进一步损坏，同时，单片机会通过电池控制单元打开其他的电池组为5g基站中的设备供电。

本实施例中，单片机还通过串口与上位机进行通信，实时将电池组的状态发送给上位机。

本发明所述的一种用于5g基站的智能电池管理系统，解决了对每一个锂电池组进行单独监测的技术问题，本发明对每一个锂电池组进行单独的温度和电流检测，可以快速准确的发现故障的锂电池组，并进行断电控制，保护了5g基站设备的安全，本发明电路结构简单，增加扩展方便，维护方便。