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身份证号码：452527197404154618
摘要：针对目前基站通信电源设计中使用传统设计方法造成电源直流系统容量配置偏大的问题，通信电源的配置必须科学、合理、规范。移动通信终端产品在我们的日常生活中已经非常普及，因此，其设计的安全性问题显得尤为重要。
关键词：移动通信基站；直流电源；系统设计方法
引言
移动基站具有数量众多、站址分散的特点，同时，由于移动基站的数量众多，这种影响在电源系统的设计中则更加显著。通信电源稳定可靠的运行是整个通信系统正常运行的基础，因此，通信电源的配置必须科学、合理、规范。使用权基站电源的维护任务十分繁重。
1.基站电源系统的特点
1.1如果锂电池在充电过程中充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。使用者需要关闭开关按钮，结束充电，无法智能化控制，分散使用者的精力，在不及时关闭开关按钮的情况下，会造成移动电源的电量非必要的消耗甚至过对电子产品的过度充电。1.2基站环境恶劣，交流供电复杂
1）同時在较大负载的情况下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值电流，采用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，这样便于降低电路成本及尺寸。另外，移动基站电网的操作过电压、雷电过电压较严重，通信电源应有可靠的过电压及防雷保护措施。
2）许多移动基站在设备投运初期，经常有潮湿、高温、粉尘等情况出现，因此要求通信电源具有防潮、防高温、防尘等措施。只有借助其智能化，对电源设备的运行状态自动检测，对电源故障及时发现、诊断和处理。使得维护人员面对的不再是复杂的器件和电路，而是一个人机表达和交流的信息，大大改进了维护管理方式。
3）移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
4）为保证通信畅通，移动基站通信电源应具有缺相运行功能。
1.3铁塔居高临下，雷击灾害频发
高山、野外基站的大量建设，使得雷击灾害造成的基站通信事故频发。铁塔一般都是基站附近位置最高的建筑物，并且铁塔具有良好的电荷输送本领，基站主设备和蓄电池对环境温度要求都很高，温度过高或过低都直接导致基站退服，而且高温对蓄电池的使用寿命也有致命的影响。同时雷电流释放形成的地电位抬高而进行的反击放电也是基站设备遭受雷击损坏的主要原因之一。
2.移动基站通信电源系统的可靠性、可维性和可用性解决方案
2.1 移动基站通信电源系统的可靠性设计
1）即通过测试锂芯电池放电的时间电压特性曲线，选取整个放电过程的四个位点电压，用电压来估算电池的容量。一旦电池的温度达到60℃，或锂离子电池的电压达到4.2V，恒压充电状态自动终止。此外，还应设置最长恒压充电时间。在温度和电压检测失败的情况下，可以保证锂电池安全充电。既保持了传统PFM的低静态电流，同时在较大负载的情况下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值电流，采用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，这样便于降低电路成本及尺寸。
2）移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。锂离子电源管理的设计主要是针对锂离子电池的特性来进行的。锂离子电池的安全性能及供电性能主要体现在其充放电参数的控制上，通过对移动电源的智能化检测和控制的设计，实现将移动电源与手机等用电设备通过USB线连接后，移动电源可自动检测负载状况，进而启动充电模式（即给手机等用电设备充电），待手机等用电设备充电完成后，移动电源自动断电。
3）移动电源与手机等用电设备连接后需要使用者手动开启开关按钮，使移动电源给手机充电，在充电完成后，使用者需要关闭开关按钮，结束充电，无法智能化控制，分散使用者的精力，在不及时关闭开关按钮的情况下，会造成移动电源的电量非必要的消耗甚至过对电子产品的过度充电。移动基站通信电源综合过电压保护原理电路如图1所示。
图1 移动基站通信电源综合过电压保护原理电路
移动基站通信电源的故障隔离设计是提高电源系统可靠性的重要方法。计移动电源如何检测是否与手机用电设备连接，端口是否被占用，移动电源自动启动给手机充电的电路结构；移动电源如何检测充电是否完成，具体的电路结构等。
2.2 移动基站通信电源系统的可维性设计
电源模块的安装方式采用带电插拔方式，电源模块在任何状态下可任意插入和拔出。为此，设计了电源模块动态识别电路，该电路可以保证在电源模块插拔过程中不影响系统均流电路的工作。带电插拔均流总线动态识别控制电路如图2所示。
图2 带电插拔均流总线动态识别控制电路图
将移动电源的电路板改为9V/2A的电路板，并单独设计适配器，在移动电源中增加一IC，该IC中可写入比如QC2.0快充协议，充电器或者移动电源通过检测移动电源或手机等电子产品中是否写有QC2.0快充协议，来实现充电模式的切换，即可灵活选择利用9V/2A或者5V/2A其中一种模式充电。移动基站通信电源系统监控的故障诊断功能为电源系统的维护提供方便。对移动电源进行充电，以及移动电源对手机等电子消费品进行充电时，随时实现可随充随用，边打边充。移动电源虽然是移动设备，但其实不一定是揣在口袋里的独立产品，甚至也可以和背包整合起来。在背包的尺度下，移动电源的体积和重量的设计自由度就大得多了。这样的产品已经有了，估计是因为要和高质量的背包整合，现在价格还不算便宜。
摘要：针对目前基站通信电源设计中使用传统设计方法造成电源直流系统容量配置偏大的问题，通信电源的配置必须科学、合理、规范。移动通信终端产品在我们的日常生活中已经非常普及，因此，其设计的安全性问题显得尤为重要。
关键词：移动通信基站；直流电源；系统设计方法
引言
移动基站具有数量众多、站址分散的特点，同时，由于移动基站的数量众多，这种影响在电源系统的设计中则更加显著。通信电源稳定可靠的运行是整个通信系统正常运行的基础，因此，通信电源的配置必须科学、合理、规范。使用权基站电源的维护任务十分繁重。
1.基站电源系统的特点
1.1如果锂电池在充电过程中充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。使用者需要关闭开关按钮，结束充电，无法智能化控制，分散使用者的精力，在不及时关闭开关按钮的情况下，会造成移动电源的电量非必要的消耗甚至过对电子产品的过度充电。1.2基站环境恶劣，交流供电复杂
1）同時在较大负载的情况下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值电流，采用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，这样便于降低电路成本及尺寸。另外，移动基站电网的操作过电压、雷电过电压较严重，通信电源应有可靠的过电压及防雷保护措施。
2）许多移动基站在设备投运初期，经常有潮湿、高温、粉尘等情况出现，因此要求通信电源具有防潮、防高温、防尘等措施。只有借助其智能化，对电源设备的运行状态自动检测，对电源故障及时发现、诊断和处理。使得维护人员面对的不再是复杂的器件和电路，而是一个人机表达和交流的信息，大大改进了维护管理方式。
3）移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。
4）为保证通信畅通，移动基站通信电源应具有缺相运行功能。
1.3铁塔居高临下，雷击灾害频发
高山、野外基站的大量建设，使得雷击灾害造成的基站通信事故频发。铁塔一般都是基站附近位置最高的建筑物，并且铁塔具有良好的电荷输送本领，基站主设备和蓄电池对环境温度要求都很高，温度过高或过低都直接导致基站退服，而且高温对蓄电池的使用寿命也有致命的影响。同时雷电流释放形成的地电位抬高而进行的反击放电也是基站设备遭受雷击损坏的主要原因之一。
2.移动基站通信电源系统的可靠性、可维性和可用性解决方案
2.1 移动基站通信电源系统的可靠性设计
1）即通过测试锂芯电池放电的时间电压特性曲线，选取整个放电过程的四个位点电压，用电压来估算电池的容量。一旦电池的温度达到60℃，或锂离子电池的电压达到4.2V，恒压充电状态自动终止。此外，还应设置最长恒压充电时间。在温度和电压检测失败的情况下，可以保证锂电池安全充电。既保持了传统PFM的低静态电流，同时在较大负载的情况下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值电流，采用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，这样便于降低电路成本及尺寸。
2）移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。锂离子电源管理的设计主要是针对锂离子电池的特性来进行的。锂离子电池的安全性能及供电性能主要体现在其充放电参数的控制上，通过对移动电源的智能化检测和控制的设计，实现将移动电源与手机等用电设备通过USB线连接后，移动电源可自动检测负载状况，进而启动充电模式（即给手机等用电设备充电），待手机等用电设备充电完成后，移动电源自动断电。
3）移动电源与手机等用电设备连接后需要使用者手动开启开关按钮，使移动电源给手机充电，在充电完成后，使用者需要关闭开关按钮，结束充电，无法智能化控制，分散使用者的精力，在不及时关闭开关按钮的情况下，会造成移动电源的电量非必要的消耗甚至过对电子产品的过度充电。移动基站通信电源综合过电压保护原理电路如图1所示。
图1 移动基站通信电源综合过电压保护原理电路
移动基站通信电源的故障隔离设计是提高电源系统可靠性的重要方法。计移动电源如何检测是否与手机用电设备连接，端口是否被占用，移动电源自动启动给手机充电的电路结构；移动电源如何检测充电是否完成，具体的电路结构等。
2.2 移动基站通信电源系统的可维性设计
电源模块的安装方式采用带电插拔方式，电源模块在任何状态下可任意插入和拔出。为此，设计了电源模块动态识别电路，该电路可以保证在电源模块插拔过程中不影响系统均流电路的工作。带电插拔均流总线动态识别控制电路如图2所示。
图2 带电插拔均流总线动态识别控制电路图
将移动电源的电路板改为9V/2A的电路板，并单独设计适配器，在移动电源中增加一IC，该IC中可写入比如QC2.0快充协议，充电器或者移动电源通过检测移动电源或手机等电子产品中是否写有QC2.0快充协议，来实现充电模式的切换，即可灵活选择利用9V/2A或者5V/2A其中一种模式充电。移动基站通信电源系统监控的故障诊断功能为电源系统的维护提供方便。对移动电源进行充电，以及移动电源对手机等电子消费品进行充电时，随时实现可随充随用，边打边充。移动电源虽然是移动设备，但其实不一定是揣在口袋里的独立产品，甚至也可以和背包整合起来。在背包的尺度下，移动电源的体积和重量的设计自由度就大得多了。这样的产品已经有了，估计是因为要和高质量的背包整合，现在价格还不算便宜。