CN107658966A - 通信设备的电池接口卡、电源控制系统及控制方法 - Google Patents

通信设备的电池接口卡、电源控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种通信设备的电池接口卡,包括电池管理模块、锂电池模块组,通信模块和面板指示灯;本发明还提供一种通信设备的电源控制系统,包括主控卡100、通信接口卡、电源,风扇、电池接口卡和管理通信通道;本发明还提供了一种上述控制系统的控制方法。利用本发明可以有效的解决插槽式的接入通信设备在缺少外部备用电源的情况下,如果供电系统失效能继续保持通信功能的问题。对于紧急备用电源的供电时间要求不高的情况下,相对于昂贵的外部蓄电池组或者UPS电源的方案,采用本发明提供的方法可以有效的节约设备的运维成本。

Description

通信设备的电池接口卡、电源控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种通信设备的电池接口卡、电源控制系统及控制方法。
背景技术
通信设备通常要求可靠稳定的供电电源。特别是对于低端的接入路由器,由于其安装的地方一般条件都比较恶劣,比如野外的机房,楼梯的楼道等地方,电压不稳定,还可能经常掉电。为了解决这个矛盾,通常会为这些设备配备备用的紧急电源,比如蓄电池,UPS电源等。当设备的外部电源失效的时候,由这些备用电源,比如蓄电池,UPS电源继续提供设备需要的电源。
但是有时候受限于成本或者空间等其他因素,某些场景下,接入路由器并没有配备这些紧急的备用电源,则当外部供电系统失效的时候,接入路由器也因为电源的故障而失效,通信因此而中断。本发明就是要解决小型的插槽式的接入通信设备在供电系统失效的时候,能继续为接入通信设备提供电源的一种方法。
发明内容
为了解决小型插槽式的接入通信设备在外部电源失效的条件仍然能继续保持工作,本发明提供一种通信设备的电池接口卡,该接口卡和插槽式接入通信设备的接口卡的结构上是完成兼容的。本发明提供的接口卡上具备了锂电池模块组,同时该接口卡具备电池的充放电的管理系统,以及兼容原来接口卡的与主控的管理通信系统。本发明还提供一种应用该电池接口卡的电源控制系统及控制方法。
一种通信设备的的电池接口卡,所述的电池接口卡包括电池管理模块,锂电池模块组,通信模块和面板指示灯;
电池管理模块负责锂电池模块组的控制管理,锂电池模块组负责电量的储存以及当通信设备外部电源失效继续提供设备所需要的电源,保证系统的正常运行;面板指示灯主要指示当前电池接口卡的状态信息;通信模块负责传送电池接口卡的状态信息到主控卡上。
一种通信设备的电源控制系统,包括主控卡、通信接口卡、电源,风扇、电池接口卡、管理通信通道;电源通过背板的系统电源通道分别与主控卡、通信接口卡、风扇连接并提供电源,同时还与电池接口卡连接并提供电池充电所需要的充电电源;
所述的主控卡通过管理通信通道与通信接口卡、风扇、电池接口卡进行信息通信。
进一步,所述的主控卡还与外部后台网管系统连接。
进一步,所述的电池接口卡为一个以上。
一种通信设备的电源控制系统的控制方法,其特征在于,
当设备的供电电源异常,电源无法提供系统所需要的电源,电池接口卡将为设备提供所需要的电源,保证通信设备继续正常工作;
当设备的供电电源故障恢复的时候,电源重新正常工作,重新为系统提供电源,电池接口卡关闭为设备提供系统电源的通道,改成由电源为电池接口卡充电,以便于下次电源异常的时候,电池接口卡有足够的电源为系统供应;
主控卡可以实时监控电池接口卡是否在位,当前的电池的电量是处于什么状态,电池接口卡目前是处于充电状态,还是为系统提供电源的状态;主控卡根据电池接口卡的信息,实时调整自己的电源管理策略;主控卡将电池接口卡的状态信息发布到后台网管系统,方便在远端监控电池接口卡的状态信息,通知后台运维人员进行设备维护。
进一步,所述的电池接口卡的控制方法如下:
当设备电源正常运行,电池管理模块检测到外部电压正常;电池管理模块配置成充电模式,对锂电池模块组进行充电;同时电池管理模块会进行温度、电流、电压以及锂电池模块组的电量进行监控,防止锂电池模块的过充、过流;当前的锂电池模块组203的状态信息发送给面板指示灯,以及通过通信模块发送给主控卡;
当电池管理模块检测到锂电池模块组的电量已经充满,电池管理模块关闭内部的开关,则停止系统的电源对锂电池模块组的充电行为;
当系统的外部电源失效的时候,电池管理模块检测到外部电压丢失;电池管理模块打开内部的开关,锂电池模块组开始为外部提供所需要的电源;电池管理模块同时监控则温度、电流、电压、电池的电量信息,防止锂电池过放或者过流;当外部的电源通道有发生短路的时候,电池管理模块提供内部的保险丝保护,防止损失进一步放大;电池管理模块同时会将当前的状态信息实时更新到指示灯,以及通过通信模块经过管理通信通道205发送给主控卡;主控卡从而可以知道当前电池接口卡的剩余电量信息。
进一步,当设备插入多块电池接口卡组成的时候,电池接口卡中电池管理模块可以根据其他的接口卡电池的状态控制锂电池模块组的充放电行为,从而实现多块电池接口卡的协同工作。
利用本发明可以有效的解决插槽式的接入通信设备在缺少外部备用电源的情况下,如果供电系统失效能继续保持通信功能的问题。
对于紧急备用电源的供电时间要求不高的情况下,相对于昂贵的外部蓄电池组或者UPS电源的方案,采用本发明提供的方法可以有效的节约设备的运维成本。
同时由于本发明的提供的电池接口卡是兼容原来的接口卡槽位,因此可以对于原来的设备进行无缝的升级紧急备份电源功能,可以有效的节约设计开发的成本。
附图说明
图1是本发明电池接口卡的结构框图示意图。
图2是本发明电源控制系统的框图示意图。
具体实施方式
本发明提供的电池接口卡主如图1所示,主要要包括电池管理模块201,锂电池模块组203,通信模块202,面板指示灯200。
电池管理模块201主要负责锂电池模块组203的控制管理,锂电池模块组203负责电量的储存以及当通信设备外部电源失效继续提供设备所需要的电源,保证系统的正常运行。面板指示灯200主要指示当前电池接口卡的状态信息。通信模块202负责传送电池接口卡的状态信息到主控卡上。
当设备电源正常运行,电池管理模块201检测到外部电压是正常的。电池管理模块201配置成充电模式,对锂电池模块组203进行充电。同时电池管理模块会进行温度,电流,电压以及锂电池模块组的电量等的监控,防止锂电池模块的过充,过流等。同时将当前的锂电池模块组203的状态信息发送给面板指示灯200,以及通过通信模块202发送给主控卡。
当电池管理模块201检测到锂电池模块组203的电量已经充满,电池管理模块关闭内部的开关,则停止系统的电源对锂电池模块组203的充电行为。
当系统的外部电源失效的时候,电池管理模块201检测到外部电压丢失。电池管理模块201打开内部的开关。锂电池模块组开始为外部提供所需要的电源。电池管理模块201同时监控则温度,电流,电压,电池的电量等信息,防止锂电池过放或者过流。当外部的电源通道204有发生短路的时候,电池管理模块201提供内部的保险丝保护,防止损失进一步放大。电池管理模块201同时会将当前的状态信息实时更新到指示灯200,以及通过通信模块202经过管理通信通道205发送给主控卡。主控卡从而可以知道当前电池接口卡的剩余电量等必要信息。
当设备插入多块电池接口卡组成的时候,由于电池接口卡具备通信模块,因此电池接口卡中电池管理模块201可以根据其他的接口卡电池的状态控制锂电池模块组203的充放电行为,从而实现多块电池接口卡的协同工作。
本发明电源控制系统如图2所示。系统由主控卡100、通信接口卡101、电源102,风扇103,电池接口卡104几个部分组成。一个系统上有一到两块主控板,多块接口板。简化起见,图2中只画了一块主控板、一块通信接口板。
电源102通过背板的系统电源通道105分别为主控卡100,通信接口卡101,风扇103提供正常工作所需要的系统电源,同时为电池接口卡104提供电池充电所需要的充电电源。
当设备的供电电源异常的时候,比如外部的电压掉电,电源102无法正常工作,提供系统所需要的电源,这个时候,电池接口卡将为设备提供所需要的电源。保证通信设备继续正常工作。
当设备的供电电源故障恢复的时候,电源102重新正常工作,重新为系统提供电源,这个时候电池接口卡关闭为设备提供系统电源的通道,改成由电源102为电池接口卡104充电,以便于下次电源异常的时候,电池接口卡104有足够的电源为系统供应。
系统提供了一个管理通信通道106,主控卡100通过该通道可以与通信接口卡101,风扇103,与电池接口卡104进行信息通信。通过管理通信通道106,主控卡100可以很方便对电池接口卡104进行信息的交互。主控卡100可以实时的知道电池接口卡104是否在位,当前的电池的电量是处于什么状态,电池接口卡104目前是处于充电状态,还是为系统提供电源的状态等等信息。主控卡100根据电池接口卡104的信息,实时调整自己的电源管理策略,比如当使用电池接口卡104供电的时候,采用一系列操作降低设备的功耗,当电池电量消耗到一定额度的时候,只保留最重要的通信保障等等。
同时主控卡100可以将电池接口卡104的状态信息发布到后台网管系统,这样运维系统可以方便在远端监控电池接口卡104的状态信息,通知后台运维人员进行设备维护。
由于电池接口卡104具备原来插槽式的接口卡的结构设计,同时兼容了原来的管理通信接口。主控卡100可以像管理其他通信接口卡101一样,很方便的管理电池接口卡104。因此在实际使用的情况下,可以根据需求灵活的配备电池接口卡104的数量。多块电池接口卡104可以同时插入接口卡槽位中,采用并联的方式为设备提供紧急备用电源,图1中的系统框因为简化的原因只描述了一块电池接口卡104,实际根据需要可以支持多块电池接口卡104同时工作。
采用本发明,可以实现小型插槽式通信设备在外部电源失效的情况,继续保证设备运行的能力。特别是对于在电力系统不稳定的场景并且考虑成本或者空间等其他因素不方便设置外部的UPS电源情况下,提供设备继续维持运行的能力。而且由于采用兼容原来设备的插槽式的设计,可以方便在原来设备上进行无缝升级,快速部署。同时兼容了原来的管理通信通道,可以方便进行该电池接口卡的管理以及进行远程监控,降低运维成本。

Claims (7)

1.一种通信设备的的电池接口卡,其特征在于,所述的电池接口卡包括电池管理模块201,锂电池模块组203,通信模块202和面板指示灯200;
电池管理模块201负责锂电池模块组203的控制管理,锂电池模块组203负责电量的储存以及当通信设备外部电源失效继续提供设备所需要的电源,保证系统的正常运行;面板指示灯200主要指示当前电池接口卡的状态信息;通信模块202负责传送电池接口卡的状态信息到主控卡上。
2.一种通信设备的电源控制系统,其特征在于,包括主控卡100、通信接口卡101、电源102,风扇103、应用权利要求1的电池接口卡104、管理通信通道106;
所述的电源102通过背板的系统电源通道105分别与主控卡100、通信接口卡101、风扇103连接并提供电源,同时还与电池接口卡104连接并提供电池充电所需要的充电电源;
所述的主控卡100通过管理通信通道106与通信接口卡101、风扇103、电池接口卡104进行信息通信。
3.根据权利要求2所述的一种通信设备的电源控制系统,其特征在于,所述的主控卡100还与外部后台网管系统连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种通信设备的电源控制系统,其特征在于,所述的电池接口卡为一个以上。
5.根据权利要求2所述的一种通信设备的电源控制系统的控制方法,其特征在于,
当设备的供电电源异常,电源102无法提供系统所需要的电源,电池接口卡将为设备提供所需要的电源,保证通信设备继续正常工作;
当设备的供电电源故障恢复的时候,电源102重新正常工作,重新为系统提供电源,电池接口卡关闭为设备提供系统电源的通道,改成由电源102为电池接口卡104充电,以便于下次电源异常的时候,电池接口卡104有足够的电源为系统供应;
主控卡可以实时监控电池接口卡104是否在位,当前的电池的电量是处于什么状态,电池接口卡104目前是处于充电状态,还是为系统提供电源的状态;主控卡100根据电池接口卡104的信息,实时调整自己的电源管理策略;主控卡100将电池接口卡104的状态信息发布到后台网管系统,方便在远端监控电池接口卡104的状态信息,通知后台运维人员进行设备维护。
6.根据权利要求5所述的一种通信设备的电源控制系统的控制方法,其特征在于,所述的电池接口卡的控制方法如下:
当设备电源正常运行,电池管理模块201检测到外部电压正常;电池管理模块201配置成充电模式,对锂电池模块组203进行充电;同时电池管理模块会进行温度、电流、电压以及锂电池模块组的电量进行监控,防止锂电池模块的过充、过流;当前的锂电池模块组203的状态信息发送给面板指示灯200,以及通过通信模块202发送给主控卡;
当电池管理模块201检测到锂电池模块组203的电量已经充满,电池管理模块关闭内部的开关,则停止系统的电源对锂电池模块组203的充电行为;
当系统的外部电源失效的时候,电池管理模块201检测到外部电压丢失;电池管理模块201打开内部的开关,锂电池模块组开始为外部提供所需要的电源;电池管理模块201同时监控则温度、电流、电压、电池的电量信息,防止锂电池过放或者过流;当外部的电源通道有发生短路的时候,电池管理模块201提供内部的保险丝保护,防止损失进一步放大;电池管理模块201同时会将当前的状态信息实时更新到指示灯200,以及通过通信模块202经过通信通道205发送给主控卡;主控卡从而可以知道当前电池接口卡的剩余电量信息。
7.根据权利要求5所述的一种通信设备的电源控制系统的控制方法,其特征在于,当设备插入多块电池接口卡组成的时候,电池接口卡中电池管理模块201可以根据其他的接口卡电池的状态控制锂电池模块组203的充放电行为,从而实现多块电池接口卡的协同工作。
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CN1212087A (zh) * 1995-11-23 1999-03-24 机载安全系统有限公司 Ups卡
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