CN212462880U - 一种5g基站电池双向充电切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种5G基站电池双向充电切换装置，属于5G基站技术领域，包括多个5G信号发射设备，分别连接各个5G信号发射设备的市电供电单元和蓄电中心，每个5G信号发射设备均连接有备用电池组；所述蓄电中心包括输出端和充电端，所述蓄电中心的充电端通过市电接口连接市电，通过电池接口分别连接各个备用电池组的输出端，所述蓄电中心的输出端分别连接各个备用电池组的输入端；还包括控制器，所述控制器与各个基站、蓄电中心连接，通过市电检测单元、电量监测单元、供电切换单元对基站和蓄电中心进行供电控制；所述市电检测单元与控制器、市电供电单元连接；所述电量监测单元与控制器、备用电池组连接；所述供电切换单元与控制器连接。

Description

一种5G基站电池双向充电切换装置

技术领域

本实用新型属于5G基站技术领域，涉及一种5G基站电池双向充电切换装置。

背景技术

当前的通信基站存量很多，基站建设较为密集，以前的基站机柜外侧都没有预留专门发电接口，当市区停电后不能方便地为基站供电，现有技术中有在通信基站系统中设置备用电池以在没有市区供电时为基站系统供电，在基站工作的过程中，难免会发生市电供电出现问题而备用电池的剩余电量又不足以带动基站系统工作的情况。另外，现有技术中还通过将两个基站的电池组连接，当其中一个基站电池组电量不足时，通过另一个基站电池组为其供电，但这存在以下问题：实际情况中，两个连接的基站距离应不会太远，是属于同一片区的基站，当市区停电时，两个基站会同时切换为备用电池组供电，而两者的备用电池组应为同一制式，各自总电量相差不大，因此在一段时间后，两个基站几乎会同时没电，即使其中一个基站备用电池组还有剩余电量也无法同时为两个基站供电，导致该现有技术没有实际应用性。

另外现有技术中还通过在每个基站旁设置发电箱和自动切换装置，当市电停电时切换为发电箱供电，该方案在实际应用中存在成本极高，不好管理的问题。

另一方面，随着通信技术的发展，第五代移动通信网络(5G网络)已经由概念变为现实。由于5G信号的发射距离相对较短、发射功率较低，因此5G基站通常为密集部署的小微基站，这使得现有的基站建设更加密集，考虑到路灯通常循城市道路和街道分布，且路灯的分布密度较大，与5G基站的分布特点相符，且5G基站通常采用小型设备，因此目前常见的方法是将5G基站安装在路灯杆上，无需重新立杆和布线。然而，路灯通常只在夜晚工作，白天路灯没有供电，会导致安装在路灯杆上的5G基站再整个白天都不能通过市电供电，这更容易出现备用电池电量不足的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于解决当基站发生市电供电出现问题而备用电池的剩余电量又不足以带动基站系统工作的情况时现有技术无法智能切换的问题，提供一种5G基站电池双向充电切换装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种5G基站电池双向充电切换装置，包括多个5G信号发射设备，分别连接各个5G信号发射设备的市电供电单元和蓄电中心，每个5G信号发射设备均连接有备用电池组；

所述蓄电中心包括输出端和充电端，所述蓄电中心的充电端通过市电接口连接市电，通过电池接口分别连接各个备用电池组的输出端，所述蓄电中心的输出端分别连接各个备用电池组的输入端；

还包括控制器，所述控制器与各个基站、蓄电中心连接，通过市电检测单元、电量监测单元、供电切换单元对基站和蓄电中心进行供电控制；

所述市电检测单元与控制器、市电供电单元连接；所述电量监测单元与控制器、备用电池组连接；所述供电切换单元与控制器连接。

进一步，还包括新能源转换装置及转换开关，所述新能源转换装置的输出端通过转换开关与蓄电中心的充电端连接，所述转换开关与控制器连接。

进一步，所述新能源转换装置为光伏板，还包括亮度检测模块及微光充电模块，其中微光充电模块分别与亮度检测模块和蓄电中心连接。

进一步，所述控制器包括单片机，与单片机连接的控制电路。

进一步，所述市电检测单元、电量监测单元均包括智能电表，与智能电表连接的信号调理模块，与信号调理模块连接的A/D转换模块，与A/D转换模块相连接的单片机，以及与单片机连接的RS232接口；所述智能电表与备用电池组连接，RS232接口通过RS232总线与控制器相连接。

进一步，还包括多个NB无线发射模块，分别与各个5G信号发射设备、控制器以及蓄电中心连接，使所述控制器与蓄电中心，以及各个基站的通过NB-IoT通信连接，还包括设置在NB无线发射模块上的独立备用电池，用于单独为NB发射模块提供电能。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在5G基站周围安装备用电池组，并将一定范围的多个5G基站划分为片区，建立蓄电中心，统一连接本片区的所有备用电池组，通过独立运行的NB-IoT网络通信，形成双向充电的5G基站电能支撑系统，另外还通过新能源发电装置为蓄电中心做最后的电量支撑，多方位、多角度地对5G基站的供电提供多重保障，当市电供电正常时，所有基站通过市电供电，同时市电还用于为各个备用电池组、蓄电中心充电，以备不时之需；当市电停电后，各基站采用备用电池组供电；当一部分备用电池组电量告急时，调用蓄电中心为该部分备用电池组充电；当蓄电中心电量不足时，可通过部分电量充足的备用电池组反向为蓄电中心充电，同时蓄电中心继续为电量不足的备用电池组充电；最后，当所有备用电池组和蓄电中心均电量不足时，若市电还未恢复，则通过光伏板发电，为蓄电中心充电，多重保证了基站的电能充足，正常运行。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型所述5G基站电池双向充电切换装置结构示意图。

附图标记：1-5G信号发射设备、2-市电供电单元、3-蓄电中心、4-备用电池组、5-控制器、6-市电检测单元、7-电量监测单元、8-供电切换单元、9-光伏板、10-亮度检测模块、11-微光充电模块、转换开关12。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，为一种5G基站电池双向充电切换装置，包括多个5G信号发射设备1，分别连接各个5G信号发射设备1的市电供电单元2和蓄电中心3，每个5G信号发射设备1均连接有备用电池组4；

所述蓄电中心3包括输出端和充电端，所述蓄电中心3的充电端通过市电接口连接市电，通过电池接口分别连接各个备用电池组4的输出端，所述蓄电中心的输出端分别连接各个备用电池组4的输入端；

还包括控制器5，所述控制器5与各个基站、蓄电中心3连接，通过市电检测单元6、电量监测单元7、供电切换单元8对基站和蓄电中心3进行供电控制；所述市电检测单元6与控制器5、市电供电单元2连接；所述电量监测单元7与控制器5、备用电池组4连接；所述供电切换单元8与控制器5连接。

所述市电检测单元6与市电供电单元2连接，用于检测市电供电单元供电是否正常，如市电供电单元是否有电压输出，并将检测信号传输给控制器5。另外各基站备用电池组4以及蓄电中心3均连接有电量监测单元7。

在本实施例中，通过控制器5控制5G信号发射设备1的供电情况，当市电供电正常时，通过市电供电单元2对5G信号发射设备1供电。当市电检测单元6检测到市电停电，无法对5G信号发射设备1正常供电，会将信号发送给控制器5，控制器5立刻通过供电切换单元切换8到由备用电池组4供电，同时通过电量监测单元7对备用电池组4的电量进行监测。当备用电池组4的电量不够时，电量监测单元7发送信号给控制器5，控制器5发送控制信号到蓄电中心3，对备用电池组4进行充电，从而保证备用电池组4电量足够维持基站供电。在此过程中，备用电池组4的输出端还与蓄电中心3的充电端连接，该技术手段是为了防止蓄电中心3的电量用完。

在无市电供电的情况下，备用电池组4、蓄电中心3的电量均可能用完，因此本实施例提供双向充电，当某些备用电池组4电量不足时，通过蓄电中心3对该备用电池组4充电，同时，为了防止蓄电中心3的电量用完，还会通过电量充足的备用电池组4对蓄电中心3进行充电。

在此过程中，市电检测单元6持续检测市电，若市电供电恢复正常，则发送信号到控制器5，控制供电切换模块8切换至市电供电单元2，对基站进行供电，同时还对蓄电中心3进行充电。

在一个实施例中，本方案还包括新能源转换装置及转换开关12，所述新能源转换装置的输出端通过转换开关与蓄电中心3的充电端连接，所述转换开关12与控制器5连接。

通过设置新能源转换装置，将新能源转换为电能，当市电停电，备用电池组4和蓄电中心3的电量均使用完后，可以通过控制器5控制转换开关启动，将蓄电中心3的充电端与新能源转换装置连通，通过新能源转换装置为蓄电中心3充电，再由蓄电中心3统一为各个备用电池组4充电，以支撑5G基站的正常使用。

其中新能源转换装置可以是光能发电，也可以是风力发电，在本实施例中采用光伏板9，将光能转换为电能，为了充分利用微光、弱光，在一个实施例中，还包括亮度检测模块10及微光充电模块11，其中微光充电模块11分别与亮度检测模块10和蓄电中心3连接，亮度检测模块10用于检测环境亮度；微光充电模块11用于当环境亮度在预设亮度区间时，根据预设的光电转换率对蓄电中心3进行微光充电。这样，即使在阴雨天、光线较弱的时候，也能对蓄电中心3充电，充分利用太阳能。还包括太阳能充电模块，用于当环境亮度大于预设亮度区间的最大值时，根据预设的第二光电转换率对蓄电中心3进行太阳能充电。这样，当天气晴朗、阳光充足时，切换为太阳能充电，提升充电效率。

进一步，所述控制器5包括单片机，与单片机连接的控制电路。

在本实施例中，控制器5为单片机控制，其中单片机的型号不作限定，单片机中存储有控制供电切换单元8、通知蓄电中心3充电、新能源转换装置发电的控制命令，均属于常规程序，不属于本实施例中需要充分公开的必要内容，对本领域技术人员来说，在单片机中开发相应程序控制系统运行，属于常规技术手段，是容易知道的，不妨碍本实施例的方案完整性。

在一个实施例中，所述市电检测单元6、电量监测单元7均包括智能电表，所述智能电表与控制器5连接。

通过智能电表检测市电或备用电池组4的电压，当电压降低到预设阈值时，立即向控制器5发送转换信号，控制器5控制供电切换单元8切换供电模式，并通知蓄电中心3为备用电池组4充电。

再一实施例中，还包括多个NB无线发射模块，分别与各个5G信号发射设备、控制器5以及蓄电中心3连接，使所述控制器5与蓄电中心3，以及各个基站的通过NB-IoT通信连接，还包括设置在NB无线发射模块上的独立备用电池，用于单独为NB发射模块提供电能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：包括多个5G信号发射设备，分别连接各个5G信号发射设备的市电供电单元和蓄电中心，每个5G信号发射设备均连接有备用电池组；

所述蓄电中心包括输出端和充电端，所述蓄电中心的充电端通过市电接口连接市电，通过电池接口分别连接各个备用电池组的输出端，所述蓄电中心的输出端分别连接各个备用电池组的输入端；

还包括控制器，所述控制器与各个基站、蓄电中心连接，通过市电检测单元、电量监测单元、供电切换单元对基站和蓄电中心进行供电控制；

所述市电检测单元与控制器、市电供电单元连接；所述电量监测单元与控制器、备用电池组连接；所述供电切换单元与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：还包括新能源转换装置及转换开关，所述新能源转换装置的输出端通过转换开关与蓄电中心的充电端连接，所述转换开关与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：所述新能源转换装置为光伏板，还包括亮度检测模块及微光充电模块，其中微光充电模块分别与亮度检测模块和蓄电中心连接。

4.根据权利要求1所述的5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：所述控制器包括单片机，与单片机连接的控制电路。

5.根据权利要求1所述的5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：所述市电检测单元、电量监测单元均包括智能电表，与智能电表连接的信号调理模块，与信号调理模块连接的A/D转换模块，与A/D转换模块相连接的单片机，以及与单片机连接的RS232接口；所述智能电表与备用电池组连接，RS232接口通过RS232总线与控制器相连接。

6.根据权利要求1所述的5G基站电池双向充电切换装置，其特征在于：还包括多个NB无线发射模块，分别与各个5G信号发射设备、控制器以及蓄电中心连接，使所述控制器与蓄电中心，以及各个基站的通过NB-IoT通信连接，还包括设置在NB无线发射模块上的独立备用电池，用于单独为NB发射模块提供电能。

Images