一种基站用电池合路器双向电源架构的制作方法

1.本实用新型涉及电源管理的技术领域，尤其是涉及一种基站用电池合路器双向电源架构。


背景技术：

2.基站中存量电池主要是铅酸电池，现阶段锂电池开始大量应用。不同类型、电流存在不同程度偏流，存在充电、放电过流风险。当电池间差异较大时，甚至存在多组电池雪崩式过流保护风险；对电池造成损坏的同时，也影响电池备电功能。不同容量、不同时期、不同厂家的电池直接并联在一起使用，由于动态内阻不同，充电、放电存在安全隐患。基于此，铁塔公司便急需一种可以对基站用多路电池充放电管理的合路器。
3.鉴于基站需求的多种多路电池并联充放电的应用场景，合路器的电源选择很窄，直流双向升压降压电源便是较好的选择。直流双向升压降压电源的基本架构，在一般的应用场景中是完全没有问题的。但是基站的电池组是用来作为不间断电源的，在外部交流电停电时，电池必须瞬间对外放电。
4.上述电池瞬时由充电转换为放电的场景中，对于传统经典直流双向升压降压电源架构来说，电感上电流出现反向，电感产生极高的感应电压，会造成电源元器件的烧毁。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种基站用电池合路器双向电源架构，解决电池充电过程中瞬时放电造成元器件损坏的问题。
6.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种基站用电池合路器双向电源架构，包括基站电源端、电池端、第一二极管、第二二极管、电感、电容和nmos管；其中，所述nmos管的漏极同时耦接第二二极管的正极和电感一端，所述电感另一端耦接至电容一端，所述电容另一端耦接至基站电源端和电池端，所述基站电源端同时耦接至第二二极管的负极，所述nmos管的源极耦接至第一二极管的正极，所述第一二极管的负极耦接至电容；所述第一二极管的正负极分别通过第一可控开关和第二可控开关接地。
8.本实用新型进一步设置为：所述第一二极管的负极与第二可控开关之间串联有电流侦测电阻。
9.本实用新型进一步设置为：所述电容为电解电容，所述电解电容的正极与基站电源端和电池端耦接，所述电解电容的负极与电感耦接。
10.本实用新型进一步设置为：所述电流侦测电阻为贴片电阻且阻值为100m ω。
11.本实用新型进一步设置为：所述电容的电容容量为470μf。
12.本实用新型进一步设置为：所述电感的电感量为47μh。
13.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
14.1.当基站电源正常供电时，基站电源端可以为电池组充电，充电电路为 nmos管、
第二二极管、电感、电容组成的负向降压buck的电源电路，当基站电源断电时，电池组对外放电，放电电路主要为第一二极管组成的降压放电电路，实现了支持电池充电与放电的双向电源架构，并且解决了电池充电过程中瞬时放电的问题；
15.2.通过电流侦测电阻的设置，用于测量充电电流和放电电流；
16.3.通过第一可控开关和第二可控开关的设置，实现合路器电路接入基站电源和电池组的控制，及充电过流和放电过流时的二级保护。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例的电路原理图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
19.参照图1，为本实用新型公开的一种基站用电池合路器双向电源架构，包括基站电源端、电池端、第一二极管d1、第二二极管d2、电感l1、电容 ec1和nmos管q1；其中，nmos管q1的漏极同时耦接第二二极管d2的正极和电感l1一端，电感l1另一端耦接至电容ec1一端，电容ec1另一端耦接至基站电源端和电池端，基站电源端同时耦接至第二二极管d2的负极，nmos 管q1的源极耦接至第一二极管d1的正极，第一二极管d1的负极耦接至电容 ec1。第一二极管d1的正负极分别通过第一可控开关j1和第二可控开关j2 接地。第一可控开关j1和第二可控开关j2能够实现合路器电路接入基站电源和电池组的控制，及充电过流和放电过流时的二级保护。
20.第一二极管d1的负极与第二可控开关j2之间串联有电流侦测电阻r1。电流侦测电阻r1为贴片电阻且阻值为100mω。r1上左向电流为充电电流。 r1上右向电流为放电电流。
21.电容ec1为电解电容，电解电容的正极与基站电源端和电池端耦接，电解电容的负极与电感l1耦接。电容ec1的电容容量为470μf，电感l1的电感量为47μh。在本实施例中，电流侦测电阻r1的阻值、电容ec1的电容容量及电感l1的电感量仅为一个可实施的方案，可根据实际需求进行合理调整。
22.上述实施例公开的支持电池充电与放电的双向电源架构符合基站多路多种电池组并联充放电的应用场景，解决了电池充电过程中瞬间放电损坏电源元器件的问题，并且此电源架构充电至放电的切换具有0时延的特性，满足基站电池组不间断供电的需求。
23.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：包括基站电源端、电池端、第一二极管、第二二极管、电感、电容和nmos管；其中，所述nmos管的漏极同时耦接第二二极管的正极和电感一端，所述电感另一端耦接至电容一端，所述电容另一端耦接至基站电源端和电池端，所述基站电源端同时耦接至第二二极管的负极，所述nmos管的源极耦接至第一二极管的正极，所述第一二极管的负极耦接至电容；所述第一二极管的正负极分别通过第一可控开关和第二可控开关接地。2.根据权利要求1所述的一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：所述第一二极管的负极与第二可控开关之间串联有电流侦测电阻。3.根据权利要求2所述的一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：所述电容为电解电容，所述电解电容的正极与基站电源端和电池端耦接，所述电解电容的负极与电感耦接。4.根据权利要求3所述的一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：所述电流侦测电阻为贴片电阻且阻值为100mω。5.根据权利要求4所述的一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：所述电容的电容容量为470μf。6.根据权利要求5所述的一种基站用电池合路器双向电源架构，其特征在于：所述电感的电感量为47μh。

技术总结
本实用新型公开了一种基站用电池合路器双向电源架构，涉及电源管理的技术领域，旨在解决现有基站的电池组充放电切换时，造成电源元器件的烧毁的问题。其技术方案要点是包括基站电源端、电池端、第一二极管、第二二极管、电感、电容和NMOS管；其中，NMOS管的漏极同时耦接第二二极管的正极和电感一端，电感另一端耦接至电容一端，电容另一端耦接至基站电源端和电池端，基站电源端同时耦接至第二二极管的负极，NMOS管的源极耦接至第一二极管的正极，第一二极管的负极耦接至电容；第一二极管的正负极分别通过第一可控开关和第二可控开关接地。本实用新型解决了电池充电过程中瞬时放电造成元器件损坏的问题。成元器件损坏的问题。成元器件损坏的问题。


技术研发人员：何泉
受保护的技术使用者：江苏亚奥科技股份有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/6/3