CN201742109U - 便携式移动终端电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式移动终端电源，其特征在于：电池组经电池监控电路分别与低压差线性稳压器和DC-DC转换器连接，低压差线性稳压器与射频板连接，DC-DC转换器分别与FPGA板和ARM板连接。本实用新型连续使用时间长、多组电压大电流输出、极低噪声及纹波，同时体积及重量小。

Description

便携式移动终端电源

技术领域

本实用新型涉及电子通信设备技术领域，尤其是涉及一种L、S波段卫星移动通信便携式移动终端电源。

背景技术

当今移动通信设备均采用电池作为设备的供电源，为了保证设备的便携性及移动性，一般都采用容量体积比最佳的锂离子电池，如我们常用的手机、GPS、海事卫星电话等均采用锂电池作为机载电源。由于L波段卫星的转发功率大大低于传统通信卫星，因此我们的通信终端设备不仅要处理及其微弱的接收信号还必须具备大功率的发射功率，同时由于L波段卫星的转发功率的限制，对通信语音数据的压缩、解压缩，编、解码等数据处理的复杂程度也远大于一般通信设备，必须采用超大规模DSP芯片来完成数据处理。以上两点注定了L波段卫星移动通信便携式移动终端不仅是一种具备及微弱信号处理能力的终端设备，同时也是一高功率的耗电设备。要保证该终端在各种复杂环境下都能正常工作，L波段卫星移动通信便携式移动终端电源必须具备较长的连续使用时间、多组电压大电流输出、极低噪声及纹波、同时又要减小设备的体积及重量，本实用新型就是以锂电池作为供电源，为实现上述目的而设计的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续使用时间长、多组电压大电流输出、极低噪声及纹波，同时体积及重量小的便携式移动终端电源。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种便携式移动终端电源，电池组经电池监控电路分别与低压差线性稳压器和DC-DC转换器连接，低压差线性稳压器与射频板连接，DC-DC转换器分别与FPGA板和ARM板连接。

所述电池组由4只锂电池串联、8只锂电池并联组合构成，每只锂电池容量为2600mAH，所述电池组标称电压为14.4V，实际有效工作电压范围在13.4-17V之间，所述电池组容量为20.8AH。

所述DC-DC转换器为5V直流输出电压，总电流大于5A。

所述低压差线性稳压器为12V输出电压，电流大于2A。

所述电池监控电路由电池监控芯片和外置大电流场效应管开关管对电池组充放电进行适时切换，实现对所述电池组的保护。

本实用新型采用电池组来保证连续使用时间以及多组电压大电流输出；采用低压差线性稳压器来保证极低噪声及纹波；采用DC-DC转换器来保证高效率和小体积及轻重量。

本实用新型的有益效果是：连续使用时间长、多组电压大电流输出、极低噪声及纹波，同时体积及重量小。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的电路原理图；

图2为电池监控电路的电路图；

图3为电池组由4只锂电池串联、8只锂电池并联组合构成图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，一种便携式移动终端电源，电池组经电池监控电路分别与低压差线性稳压器和DC-DC转换器连接，低压差线性稳压器与射频板连接，DC-DC转换器分别与FPGA板和ARM板连接。所述电池组由4只锂电池串联、8只锂电池并联组合构成如图3所示，每只锂电池容量为2600mAH，所述电池组标称电压为14.4V，实际有效工作电压范围在13.4-17V之间，所述电池组容量为20.8AH。所述DC-DC转换器为5V直流输出电压，总电流大于5A。所述低压差线性稳压器为12V输出电压，电流大于2A。所述电池监控电路由电池监控芯片和外置大电流场效应管开关管对电池组充放电进行适时切换，实现对所述电池组的保护，其电路如图2所示，监控芯片U1的V1、V2、V3、V4脚分别连接电池组的B1、B2、B3、B4端口检测电池组的每个并联组的电压，当电池组的B1、B2、B3、B4中任一组的电压低于设定保护值2.3V时，U1的0V脚输出低电压至大电流场效应管Q2的控制栅极，Q2管断开，放电回路切断，从而保护电池组不过放电。当电池组的B1、B2、B3、B4中任一组的电压高于设定保护值4.2V时，U1的DCHG脚输出低电压至大电流场效应管Q2的控制栅极，Q2管断开，充电回路切断，从而保护电池组不过充电。

本实用新型的几个部件：

1.锂离子电池组：

电池的选用关系到整机的连续工作时间、体积、重量等关键指标，综合考虑各种因素后，最终选用锂电池作为本机电源。这里采用18650标准系列锂电池，因为它具备最佳的容量、体积比，在便携式设备如笔记本电脑、海事卫星电话等中得到广泛应用。本专利选用单只容量为2600mAH的电池，考虑整机电压及连续工作时间需求，采用4串8并组合，电池组标称电压为14.4V，实际有效工作电压范围在13.4-17V之间，容量为20.8AH。在整机5A的总电流下，整机能连续工作4小时以上。

2.5V电压调整器：

数字整机电路部分(FPGA、ARM)均为5V直流供电，总电流要求5A以上，消耗功率达25W以上，对电源噪声、纹波等指标要求要低一些，同时由于电池组电压为14.4V，如果这里采用低压差线性稳压器，电池供电的大部分功率消耗在稳压器上，不仅大大降低电池的供电效率(小于35％)，还会带来很大的发热量，还必须增加较大体积和重量的散热器。因此高效率是我们需要考虑的主要问题，最终选用效率高达96％的开关型DC-DC转换器MAX5066来实现我们的目的。

3.12V电压调整器：

12V电源用于射频系统，要求有2A以上电流输出，且射频系统又是本机前端最弱信号处理单元，电源的噪声、纹波、稳定度等指标是首要考虑因素，由于开关DC-DC转换器的具有开关噪声大、纹波大等特点，用在射频系统势必影响该电路的正常工作，这里放弃了噪声较大的开关电源，最终采用性能优异的低压差线性稳压器来完成12V的电压调整，在电池组13.4-17V工作电压范围之间能实现输出12V的电压，电流大于2A的高稳定电源。低压差线性稳压器可以采用市购产品。

4.保护电路(电池监控电路)：

根据锂离子电池的使用规范，为了延长锂离子电池的充、放电使用周期，必须对其采用过充电、过放电、过流、过温保护电路，这里采用专用电池监控芯片和外置大电流场效应管开关管对电池组充放电进行适时切换，实现对电池组的保护。

本电源须满足如下指标：

1.电池组：

满载连续工作时间：≥4H

容量：20.8AH

标称电压：14.4V

有效工作电压：13.4-17V

2.额定输出电压1：5V±2％

额定输出电流≤6A

周期与随机漂移≤100mVpp

负载效应＜8X10-3

源效应＜6X10-3

效率≥90％

3.额定输出电压2：12V±2％

额定输出电流≤3A

周期与随机漂移≤5mVrms

负载效应＜5X10-3

源效应＜1X10-3

效率：70％-90％

4.保护电路：

过充电保护电压≤4.25V

过放电保护电压≥2.35V

过电流保护电流≥10A

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种便携式移动终端电源，其特征在于：电池组经电池监控电路分别与低压差线性稳压器和DC-DC转换器连接，低压差线性稳压器与射频板连接，DC-DC转换器分别与FPGA板和ARM板连接。

2.根据权利要求1所述的便携式移动终端电源，其特征在于：所述电池组由4只锂电池串联、8只锂电池并联组合构成，每只锂电池容量为2600mAH，所述电池组标称电压为14.4V，实际有效工作电压范围在13.4-17V之间，所述电池组容量为20.8AH。

3.根据权利要求1所述的便携式移动终端电源，其特征在于：所述DC-DC转换器为5V直流输出电压，总电流大于5A。

4.根据权利要求1所述的便携式移动终端电源，其特征在于：所述低压差线性稳压器为12V输出电压，电流大于2A。

5.根据权利要求1所述的便携式移动终端电源，其特征在于：所述电池监控电路由电池监控芯片和外置大电流场效应管开关管对电池组充放电进行适时切换，实现对所述电池组的保护。

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