基于DSP的3G基站蓄电池组集散控制系统的设计

作者:俞斌;何志勇 刊名:今日电子 上传者:刘文辉

【摘要】随着3G技术被广泛接受,3G的基站也越来越多,因此蓄电池组也会越来越多。每个蓄电池组是由24个单体电池串联组成的,在工作过程中会成百上千次的充、放电。各单体蓄电池过充电、过放电或者放电不足均易引起电池的故障,某个单体蓄电池的故障也会导致整个蓄电池组的故障和

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61今日电子 · 2012年6月 应用设计Applications 基于 DSP 的 3G 基站蓄电池组集散控制系统的设计 湖南工学院 俞斌中国电信衡阳分公司 何志勇 随着3G技术被广泛接受,3G的基站也越来越多,因此蓄电池组也会越来越多。每个蓄电池组是由24个单体电池串联组成的,在工作过程中会成百上千次的充、放电。各单体蓄电池过充电、过放电或者放电不足均易引起电池的故障,某个单体蓄电池的故障也会导致整个蓄电池组的故障和损坏。因此,实时监测蓄电池组充放电及各单体蓄电池的充放电电压、充放电时的温升以及整个蓄电池组的充放电电流、电压等参数,对于延长蓄电池的使用寿命、保证3G通信系统的可靠性至关重要。根据3G 通信网络及基站的特点,我们选择TMS320LF2407ADSP处理器对蓄电池组进行集散控制。 系统总体设计 图1是3G基站蓄电池集散控制系统的结构框图。系统由中央控制器和n个电压、电流、温度监测节点单元及3G网络组成。系统中,每个节点都以TMS320LF2407A为核心,具有相同的 硬件结构,安置于单体蓄电池旁。中央控制器和各监测节点单元之间采用3G网络相连(以中国电信为例,采用 CDMA2000技术)。 各监测节点单元实时监测各单体蓄电池的电压、充放电过程中的电流及温升等现场数据,处理后通过3G网络传送给中央处理器,中央处理器对其进行故障分析、报警并诊断。 节点单元设计 监测节点单元由TMS320LF2407A作为控制核心,外围配有3G通信模块、存储器、信号调理模块、报警电路等,如图2所示。DSP通过多路转换开关采集电压、电流及温度,一方面对这些数据进行存储并诊断,另一方面将这些数据和诊断信息通过3G通信模块送给中央控制 器。对于诊断结果,DSP先进行信号调理,再送出PID信号去控制蓄电池的电压、电流及温度,使其工作在稳定状态。 1 信号采集电路的设计 信号采集主要由DSP和TI公司推出的可编程、12位4路模拟输入通道、最高转换速率为6MSPS的低功耗(仅为220mW)并行高速模数转换器THS1206实现。DSP通过空间选通引 脚 与地址线A15选择外围空间,前者与THS1206的片选引脚CS0相连,后者与引脚CS1相连。考虑到DSP的工作电压为3.3V,而THS1206等外围 图1 3G基站蓄电池集散控制系统的结构框图 图2 节点单元硬件结构框图 图3 THS1206与TMS320LF2407A的通信 62 今日电子 · 2012年6月 应用设计 Applications 器件工作在5V,本系统选用Fairchild Semiconductor公司的双向逻辑电平转换芯片74LVTH245。THS1206与TMS320LF2407A的构成的数据采集系 统结构示意图如图3所示。 2 存储电路的设计 图4和图5是系统存储电路的 设计。其中,FLASH采用Silicon Storage 公司的新一代256K×16位CMOS 闪存SST39VF400A作为DSP 的外部数据存储器,地址总线和数 据总线接至DSP的外部总线, 接至DSP的 。DSP上的XF引脚用于启动编程。当XF为低时,FLASH处于读状态;当XF为高时,FLASH可擦或编程。为了满足SST39VF400A 的时序要求,XF与 相“或” 后接至 , 引脚与 相 “或”后接至 。 4 系统抗干扰设计 因本系统主要用于机房和基站,所以电磁干扰是系统的主要干扰源,因此本系统一方面利用电磁干扰滤波器(EMI Filter)消除电磁干扰。如图6所示。 另一方面由专用芯片MAX692构成的看门狗电路

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