电源管理
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电源管理范文第1篇
通信电源的基本任务是向通信设备提供不间断的、符合质量要求的电能。它作为通信网的“血脉”,是确保通信畅通的必要条件。要保证现代化通信网全程全网的畅通并做到高可靠、低电磁干扰,低功耗通信电源系统是基础。
一、加强通信电源管理的专业化
随着通信网装备水平的逐步提高,电源也同样处在大量引进新设备、淘汰旧设备的时期,同时为配合维护体制全专业、大配套的改革,用了许多新的维护手段,出台了许多新的维护管理办法。所以在通信网的各级管理层次及建设、维护方面都应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源不仅是一个专业,而且是一个包括多种系统和学科的大专业,由其他专业的人员来兼管电源专业是不科学的,也是不专业的。因此,要管理和维护好现代化通信网,电源专业同其专业一样存在着维护人员素质、水平亟待提高的问题。要解决这一问题可以采取以下一些措施:
加强日常及定期管理,根据新设备、新技术的采用及新的网络体系结构重新制定和完善各项规章制度。
在新建工程时,要从工程设计、方案会审、工程实施到验收竣工各个阶段积极参与和把关。继续搞好技术练兵,加大培训力度。引进电源专业的高素质人才。
二、加强通信电源安全可靠运行的管理与维护
通信电源安全可靠运行是由多种因素和环节所决定的,它与设备质量、工程勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各环节相关。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。一个先天不足的通信电源系统将造成通信安全的巨大风险和后期人力、物力、财力的巨大重复投入。
2.1动力电源
动力电源设备是所有通信设备运行的动力之源,其运行状态直接影响到通信业务能否有效提供。在日常设备运行中,常存在高压电源单引入、逆变电源不稳定、UPS应用不当等问题,为此应做好以下工作:
机房的高压宜采用双回路供电,即两路不同的变电站输入,以确保供电不间断。对于给机房通信设备供电的交直流电源列头柜,也应采用双路供电,以保障业务设备用电安全。
逆变电源与整流电源应采用一体化设备,以保障安全供电,易于监控,同时可减少设备投资,降低维护工作量。目前,一些通信机房为部分设备提供220V交流电时,采用2KVA～6KVA的UPS(另带有220V蓄电池组)供电,单机工作不可靠,成本高。建议使用逆变且与整流功能一体化的电源设备,其结构为:在整流电源机架的空余子框中插入1KVA～1.5KVA逆变模块,1个子框一般插3～4个,逆变模块均流输出,实现N+1容量冗余,这样不会因某个模块出现故障而影响正常供电。逆变模块的运行监控由整流电源的监控模块统一实现,从而可节省机房空间。由于共用原有的-48V蓄电池组,省去了UPS必须另带其他型号电池组的费用(以16个单体65AH电池为一组,约需1.5万元)及其维护,并减少了动力环境监控系统的协议转换节点(约需0.4万元),6KVA的逆变器(4个1.5KVA模块)比同容量UPS少2万元,因此1个机房就可减少建设投资及运行维护成本约4万元,同时可大幅度减少维护工作量,设备运行也更安全可靠。同时建议在机房新建通信项目时,不应另购小的UPS/逆变器,而应使用机房原有的大UPS交流电源,以保障设备用电可靠,减少故障环节。
2.2蓄电池
蓄电池作为直流(直流系统)或交流(UPS系统)不间断供电的保证,在整个系统中最为关键。电池不但在交流系统或整流器出现问题时保证不间断供电,而且还要在市电正常转换时提供保证。如果电池丧失容量,即使对前端的交流高低压系统、整流系统等配置管理得再好,在一次正常的市电转换中,都可能造成失电而引致通信故障。因此,应把蓄电池的维护管理作为一项重点工作来抓。目前阀控式密封蓄电池以其体积小、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小等特点,而成为通信电源系统的首选电池。但在实际使用中,达不到理论预期寿命的比比皆是。
2.2.1影响阀控式蓄电池使用寿命的主要因素
阀控式蓄电池全浮充正常使用寿命在10年以上,理论上可到20年,但在实际使用中,影响阀控式蓄电池使用寿命的因素很多,主要有:
环境温度。环境温度过高对蓄电池使用寿命的影响很大。温度升高时,蓄电池的极板腐蚀将加剧,同时将消耗更多的水,从而使电池寿命缩短。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命,长期运行温度若升高10℃,使用寿命约降低一半。
过度充电。长期过充电状态下,正极因析氧反应,水被消耗,H+增加,从而导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加速,使板栅变薄加速电池的腐蚀,使电池容量降低同时因水损耗加剧,将使蓄电池有干涸的危险,从而影响蓄电池寿命。
过度放电。蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后,蓄电池长时间为负载供电。当蓄电池被过度放电到其电压过低甚至为零时,会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面,在电池的阴极造成“硫酸盐化”。硫酸铅是一种绝缘体,它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响,因此在阴极上形成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。
2.2.2阀控式蓄电池的正确使用和维护
蓄电池应放置在通风、干燥、远离热源处和不易产生火花的地方,安全距离为0.5m以上。在环境温度为25℃～0℃内,每下降1℃,其放电容量约下降1%,所以电池宜在15℃～20℃环境中工作。
要使蓄电池有较长的使用寿命,应使用性能良好的自动稳压限流充电设备。当负载在正常范围内变化时,充电设备应达到±2%的稳压精度,才能满足电池说明书中所规定的要求。浮充使用的蓄电池非工作期间不要停止浮充。
必须严格遵守蓄电池放电后,再充电时的恒流限压充电恒压充电浮充电的充电规律,条件允许的最好使用高频开关电源型充电装置,以便随时对蓄电池进行智能管理。
新安装或大修后的阀控式蓄电池组,应进行全核对性放电实验,以后每隔2～3年进行一次核对性放电实验,运行了6年的阀控式蓄电池,每年作一次核对性放电实验。若经过3次核对性放充电,蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上,可认为此组阀控式蓄电池寿命终止,应予以更换。
结语
虽然通信电源不是通信网的主流设备,但它却是整个通信网中最重要、最关键的设备。必须看到,通信电源是整个通信网的能量保证,它的作用是整体性和全局性的。在日常维护工作中,要引起足够的重视,明确工作重点,抓住工作重心,确保重点系统的安全运行,减少因电源引起的通信故障,降低故障的影响程度,从而确保通信网的安全畅通。
参考文献:
电源管理范文第2篇
AS1331采用4开关架构，效率高达90％，轻负载时的静态电流低至22μA。在关断模式下，AS1331可完全断开输入和输出，关断电流仅有100nA，从而进一步延长了电池使用寿命。AS1331在1.8～5.5V的输入电压范围内可提供2.5～3.3V可调输出电压。为减少外部元件数及缩小电路板空间，器件还提供了2.5、3.0和3.3v多种固定输出电压版本，精度可达±3％。在一节锂离子电池输入电压范围内，AS1331可供出300mA电流。AS1331外配2个小型电容和单个片状电感，可为电池供电应用提供所需的小尺寸、超薄占位解决方案。
austriamicrosystems
电话：0512-6762-2590
http:／／
初级端调节PWM控制器
FSEZ1016A是集成了一个初级端调节PWM控制器和一个功率MOSFET的EZSWITCH PSR PWM控制器，而FAN100是一个初级端调节PWM控制器。FSEZ1016A和FAN100具有专有的节能模式，提供关断时间调制功能，以线性方式减小轻负载状况下的PWM频率。另外，它们还通过减少次级端反馈电路和组件，最大限度地减小功耗(无负载下待机功耗
Fairchild Semiconductor
电话：0755-8246-3088
配备数字接口的输入功率监控器IC
IR3725是为12V电源而设的多功能输入功率、电压和电流监控器IC。它采用已申请专利的TruePower技术，在串行数字接口上于特定区间输出平均功率，不像同类解决方案需要依赖昂贵的A／D转换器来量度系统的功率。系统控制器以新器件提供的数据，体现极佳的整体功率消耗，达到1％的基准电流精度。
International Rectifier
电话：010―6803―8195
过压保护稳压器和浪涌电流限幅器
LT4356－3是一个新的可选版本，在故障情况下提供锁断工作。它也是一个产品系列的最新成员，这个产品系列用来抑制高压浪涌和电流，以保护下游电子组件免受损坏。性能特点：电压范围为4～80V，可调输出钳位电压；浪涌电流限制；反向输入保护至－60V,可调故障定时器；故障输出指示，备用放大器用于电平检测比较器或线性稳压器控制器，过流保护；－55～+125℃工作。
Linear Technology
电话：00852-2428-0303
Email：.cn
httpt／／.cn
针对超级电容LED相机闪光应用的4A单芯片驱动器
CAT3224是4A超级电容发光二极管(LED)闪光驱动器。其支持三项关键功能：精密的超级电容充电控制、电流放电至LED闪光的管理，以及为LED手电筒模式提供恒流。CAT3224以模拟控制输入电路上的外部电阻进行简单编程，吸收达4A的LED闪光脉冲电流及达400mA的手电筒模式电流。这器件集成了双模1x／2x电荷泵，这电荷泵将堆叠的超级电容充电至5.4V额定电压，同时主动平衡控制电路确保两个超级电容单元的电压在充电周期匹配。
电源管理范文第3篇
关键词：移动通信终端；电源管理；可充电锂离子电池
引言
移动通信终端产品如GSM手机、CDMA手机及PHS小灵通电话已经深入普及到我们的日常生活中，促进了中国电信事业的发展，也为我们的生活带来了方便与快捷。但同时，由于一些移动终端厂商的设计缺陷，多次出现了手机爆炸伤人事件，而造成爆炸的主要原因在于电源管理部分设计有缺陷或设计存在不完善的地方。
与其他现有电池相比，可充电锂离子电池具有多项优势，这使它们成为更适合于便携式应用的电源。它们可以提供更高的能量密度（最高达200W·h/kg或300～400W·h/L，分别是Ni/Cd或者Ni/MeH电池的2.5倍和1.5倍）和更高的电池电压(碳阳极电池为4.1V，石墨阳极电池为4.2V)。它们具有无记忆效应，自放电率小，可快速充放电及更高的充放电次数等优点。
锂离子电池的更高化学能量密度和更高电池电压使得我们可以为移动终端产品应用制造出更小和更轻的电池，而更轻和更小的电源对目前中国移动通信终端产品追求最小尺寸来说是至关重要的。要想充分利用电池容量或延长电池寿命，必须极其严格地控制充电参数。
鉴于锂离子可充电电池的上述优点，本文将详细介绍如何设计高效、安全的锂离子可充电电池管理电路。
1 移动通信终端产品锂离子电源管理的原理及设计
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。图1为锂电池电源管理原理图。该图由控制芯片和外围电路组成。接下来，我们就图1从锂电池放电、充电两个方面来探讨如何实现锂电池的管理。
1.1 放电工作原理
电池过放可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过放或反复过放，对电池的影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质的可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量会有明显衰减。锂离子电源管理电路的功能之一就是为了保护锂电池不至于过放。
图1
锂电池的正常工作电压为2.575～4.2V。当电池电压在此范围内，管理电路将MOSFET管S4打开，在电池(CELL)电压与BATT＋之间建立低阻通道，有利于电流从电池流向手机负载。在此情况下，过放就体现为输出电流过大。在整个输出过程中，电源管理电路不断地检测从电池输出到负载的电流。当电池输出电流超过通常的保护值3.5A的时候，手机短路保护电路开始工作，关闭S4，切断电池与BATT＋的连接。
当电池持续放电到电池电压低于文献[1]规定的放电终止电压2.375V以下时，则属于电压过放。此时，图1中的手机低电压及短路保护电路开始工作，同电流过放一样，关闭S4，切断电池与BATT＋的连接达到保护锂电池的目的。
1.2 充电工作原理
充电管理电路在对锂电池进行充电时，更是一个复杂的过程，既要保证锂电池能够充满，又要保证锂电池的性能，最重要的是要保证锂电池不能过充。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，其电性能也会显着降低。
整个充电电路应该具有以下几种充电模式：
——低电压预充电模式；
——全速充电模式；
——涓流充电模式；
——顶端截止、脉冲充电模式；
——充电截止模式。
1.2.1 低电压预充电模式
当电池电压低于3.0V时，电源管理电路进入低电压预充电模式。当电池极度过放时，为了防止过量的充电电流对电池性能造成损伤，充电电路应该采取渐进的充电方式。
对于一块极度过放的，电压已低于0.7V的锂电池，电源管理电路将提供预充电涓流给电池。此时S1关闭，充电器通过R1提供电流给管脚Vdect，充电器提供电流的大小完全由R1决定，整个充电器几乎工作在无负载情况下。这种充电模式甚至可以对电压已经为0V的电池进行充电；当电池电压高于0.7V低于1.98V时，外部S1及S2工作，电源管理电路可以以更高的电流对电池进行充电。但是，此时三极管S1的功耗检测电路还没有工作，必须限制其功耗低于800mW，以免烧毁S1；当电池电压高于1.98V低于3.0V时，整个电源管理电路都正常工作，此时S1的控制电路使S1以较高的电流，但远低于全速充电电流对电池进行充电，该电流一般超过100mA。
1.2.2 全速充电模式
当电池电压高于3.0V时，预充电模式结束，进入全速充电模式。此时，电源管理电路将S1及S2打开，并使S1工作在饱和模式，充电器提供全速充电电流给电池充电。但是，电源管理电路将限制最大充电电流小于1.5A。
这种充电模式对充电器也有一定的要求，要求其实现限流输出。这样做的目的是便于移动通信终端厂商，在产品设计时可以根据产品的定义，选择不同的充电电流，实现对具体锂电池快速有效的充电。在典型应用中，一般要求充电器提供的输出电流限制在1A以内，具体的电流可以根据所用锂电池厂商推荐使用的充电电流，以便电池能够具有一个较高的循环寿命。
1.2.3 涓流充电模式
该充电模式其实也是一种恒压充电模式，当电池表面达到控制电路设定的终止充电电压Vterm时，即进入该种充电模式。由于在全速充电模式下，电流比较大，电池表面电压与实际电池芯的电压有比较大的落差，涓流充电模式就是用来减小甚至消除该落差。此时，电源管理电路通过控制S1的开闭情况，将提供给电池的最大电流限制在100多mA。由于电池被充得越来越足，因此，涓流就越来越小，直到截止。
1.2.4 顶端截止脉冲充电模式
当电源管理电路处于涓流充电模式时，它会周期性地跳转到全速充电模式，形成脉冲电流对电池进行充电。大电流脉冲宽度一般<100μs，这样有利于电池更快被充满。
1.2.5 充电截止模式
电源管理电路会有一个控制引脚，由手机的CPU决定什么时候停止充电。进入这种模式，一般会有这样几种情况：手机检测到充电电路包括锂电池温度过高；不是原装的锂电池；已经进入涓流充电，不需要充电时间过长；充电器设计不合理等等。
电源管理范文第4篇
[关键词] 通信电源 通信系统 管理 维护
在通信系统中，电源是一个不可缺少的部分。完整的通信电源系统分为5个部分：直流配电单元、交流配电单元、蓄电池组、整流模块和监控系统，这种通信电源系统能够被广泛的应用，也适合于专网通信和公众网通信。
1.通信电源的基本要求和特点
对通信电源系统来说，最重要的要求就是可靠性和稳定性，在通信系统中，如果其他的设备出现故障，只会对局部造成一定的影响，这种影响较小，但是如果通信电源系统出现故障，那么就会造成通信系统的全面中断。所以通信电源系统必须有一个备份设备，电源设备要有备品备件，要进行双路或多路输入，直流和交流互相备用。在目前，我国对通信电源的要求是：要有完善的防雷措施、设备要能够满流输入电源范围的大幅度波动，用多重的备用设备来防止电源发生故障而导致通信的全面中断。因电网的分布和许多地方的电压波动范围很大，这就要求电源设备能够有着更宽的工作电压范围，不然就需要进行稳压装置的安装或是增添。
2.通信电源的管理
2.1提高对电源设备的认识、重视
电源设备和通信网中的其他设备在交换、传输等方面有着很大的差别。从本质上来讲，其实电源设备是属于机电设备而不是通信设备。因此，在通信业中，通信电源在很多的地方都得不到保证，无论是从机构组织上、人员资金上或是管理上，通信电源都得不到相应的保障。然而通信电源作为整个通信系统中的正常运转的保证，它的作用从整体到局部上，都占据了最重要、最关键的地位，因此，必须要引起对通信电源的重视。
2.2加强专业化管理
对通信电源的管理上，要求通信网的各个网点都要有专门的、独立的电源管理机构和人员，因为相对于通信网络来说，通信电源是另外的一个专业，而且是一个包含了多种学科和系统的大专业。因此，通信电源的管理要配备专业的管理人员，由其他专业的人来兼管通信电源是一种不科学的行为。
2.3从技术上规范
在管理过程中，对运行维护中存在的问题要进行及时、有效的研究，经常分析运行参数，对故障的发生进行预测，并及时的排除，尽量把设备的平均故障修复时间缩短。建立排除电源故障有效的应急措施，保证可靠的供电。建立健全管理规章制度，以适应新形势下的管理需要。
2.4智能化管理
随着通信设备的集成化、小型化，通信电源设备也开始向标准化、智能化的方向发展，符合开放式的通信协议。同时，因供电方式从集中供电向分散供电的转变，导致了人工监控的模式难以实现有效的管理。所有，实施集中监控管理是通信电源管理的一个必然的管理趋势，是现代化通信网的必然要求。
3.通信电源系统的维护和检修
3.1做好电源故障的清查
当通信电源系统出现故障时，必须首先清查原因，分清是因为负载还是因为电源系统，是主机或是电池组，虽然说通信电源系统主机有着一定的故障自检功能，但是这种坚持功能是一种面的坚持，而不是对点的，对于配件的更换会很方便，但是要想进行故障点的维护，还需要对故障进行大量的分析和检测工作。另外如果是自检部分出现故障，那么自检出来的内容也肯定是错误的。在主机出现击穿、烧毁器件或断保险等故障，一定要先查明故障的原因，并在故障排除后再进行重新启动，否则就会接连出现相同的故障，这样就会严重的减少设备使用寿命。不要因为高智能而忽略了本应该做的维护工作，预防措施在任何条件下都是对通信系统正常、安全运行的重要保障。
3.2做好除尘工作
高频开关电源设备在正常的使用情况下，一般出现的维护工作较少，主要是进行定期的除尘和防尘。特别是在一些气候干燥的地区，一般空气里面所含的灰粒会很多，如果不进行必要的防尘和定期的除尘，就会造成灰尘在机器里面沉积，如果再遇到空气变得潮湿，就会引起主机控制的紊乱，造成主机工作失常，并不断发出一些不准确的警告。另外大量的灰尘还对器件散热产生严重的影响，所以要在每个季度开展一次全面、彻底的灰尘清理。其次在进行除尘时，要对各个连接件和插接件进行检查，主要检查是否出现了松动或是接触不牢等情况。
3.3做好电池组的维护工作
蓄电池除了有进行直流电能的储存功能外，其等效电容量的大小也和蓄能电池容量大小成正比关系，因此在维护过程中，进行蓄电池的维护和检修也是一项非常重要的工作，虽然说蓄电池组现在一般都采用了免维护电池，但这只能够免除以往的配比、测比以及定式添加蒸馏水等几项工作。但是工作状态对电池的影响并没有发生改变，不正常工作状态对电池的影响也没有发生改变，所有蓄电池的工作全部都处在浮充状态。对这种情况，要求在每年进行一次电池的放电，放电前要对电池组进行均衡的充电，让全组电池达到一个平衡状态。放电过程中，如果一只电池达到了放电终止电压，就要停止放电，想要继续放电就必须先排除落后的电池再进行放电。注意要关注、发现并进行落后电池的处理，通过对落后电池的处理后再进行核对性放电试验，这样可以有效的防止事故发生，以免在放电过程中，落后电池变成反极电池。在平时每组电池中至少要有8只电池来作为标示电池，作为了解电池组工作状况的参考，对这些标示电池要进行定期的测量，并在测量后做好记录工作。还要注意在日程维护中要做好电池组的清洁，并对电池两端的电压、温度、连接处松动和腐蚀情况、连接条压降、电池外观是否完好、是否有渗漏、极柱和安全阀周围是否有酸雾逸出以及主机设备是否正常等进行检查，对于免维护电池要做好日常的运行维护和管理，保证设备的安全、政策运行，从而延长设备的使用寿命。
4.结束语
电源管理范文第5篇
关键词：动态电源管理静态预知方法动态预知方法
引言
电子系统可视为是种类不同的元件集合，有些元件有着固定的性能指标和耗能，这些元件被称为非电源管理元件；上反，有些元件可以在不同时间工作，并且有多种耗能状态，相应地消耗着不同的系统电能，这些元件称为可电源管理元件。可电源管理元件的有效使用成为节省系统耗能，使整个系统在有限电能下长时间工作的关键所在。
系统元件从一种耗能状态到另一种耗能状态往往需要一段时间，并且在这段时间内会消耗更多的额外能量。状态的改变会影响系统的性能，所以设计者需要在系统节能和系统性能之间找到恰当的折衷切入点。本文介绍了动态电源管理中的一些方法。这些方法将决定元件是否改变耗能状态和何时改变。
1动态电源管理技术
“动态电源管理”是动态地分配系统资源，以最少的元件或元件最小工作量的低耗能状态，来完成系统任务的一种降低功耗的设计方法。对于电源管理实施时间的判断，要用到多种预测方法，根据历史的工作量预测即将到来的工作量，决定是否转换工作状态和何时转换。这就是动态电源管理技术的核心所在——动态电源管理方法。
动态电源管理技术适用的基本前提是，系统元件在工作时间内有着不相同的工作量。大多数的系统都具有此种情况。另一个前提是，可以在一定程度上确信能够预知系统、元件的工作量的波动性。这样才有转换耗能状态的可能，并且在对工作量的观察和预知的时间内，系统不可以消耗过多的能量。
2电源管理
各个系统设备当接到请求时，设备忙；而没有请求时，就进入了空闲状态。设置进入空闲时，可以关闭设备，进入低耗能的休眠状态；当再次接到请求后，设备被唤起。这就是所谓的“电源管理”。然而，耗能状态的改变是需要时间的，也就是关闭时延和唤起时延。唤起休眠状态中的设备需要额外的能量开销，如图1所示。如果没有这项开销，也就用不着电源管理技术了，完全可以只要设备空闲就关闭设备、这种时延和能量开销确定存在，所以必须考虑，只有当设备在休眠状态所节省的能量至少可以抵得上状态转换耗能的情况时，才可以进入休眠状态。
电源管理技术是一个预知性问题。应寻求预知空闲时间是否足够长，以及于能否抵得上状态转换的耗能开销。空闲时间过短时，采用电源管理的方案就得不偿失了。所以事先估计出空闲时间的长短是电源管理技术中的首要问题。定义“恰当的停止时间段”（tBE）：能达到系统节能的最短空闲时间段。此时间与设备元件本身有关，与系统发出的请求无关。假设状态转换延时t0（包括关闭和唤起延时）耗能为E0；工作状态功率Pw，休眠状态功率Ps，可由以下式求出tBE。
Pw×tBE=E0+Ps×(tBE-T0)
等式左边为“适合暂停时间段”内的耗能，也就是系统在这段用于节能的最短空闲时间内继续工作所需能量；右边是状态转换耗能和休眠时间内的系统耗能。tBE换和这段休眠时间内的系统耗能。电源管理技术就是要预知将要发生的休眠时间是否能够大于tBE，只有大于它，设备才有休眠的必要。
3基于先验预知的动态电源管理技术
对于大多数真实系统，即将输入的信号是难以确定的。动态电源管理的决策是基于对未来的不确定预知的基础之上的。所有的基于预知的动态电源管理技术的基本原理是探过去工作量的历史和即将发生的工作量之间的相互关系，来对未来事件进行可靠的预知。对于动态电源管理，我们关心怎样预知足够长的空闲时间进入休眠状态，表达如下：
p={tIDLE>tBE}
我们称预知空闲时间比实际的空闲时间长（短）为“预知过度”（“预知不足”）。预知过度增加了对性能的影响；预知不足虽对性能无影响却造成了能量的浪费。要是能既无预知过度又无预知不足，那就是一个理想的预知。预知的质量取决于对观察样本的选择和对工作量的统计。
3.1静态预知方法
固定超时法：最普遍的电源管理预知法，用过去的空闲时间作为观察校本对象来预知当前空闲时段的总持续时间。此方法总结如下：空闲时钟开始，计时器开始计时，超过固定超时时间tTO系统仍处于空闲，则电源管理使得系统休眠，直到接收到外界请求，标志着空闲状态的结束。能够合理地选择tTO显然是这种方法的关键。通常在要求不高的情况下取tTO=tBE。
固定超时法优点有二：①普遍适用（应用范围仅限决于工作量）；②增加固定超时值可以减少“过度预知”（即预知时间比实际空闲时间长）的可能性。但是其缺点也明显：固定超时过大则将引起预知不足，结果不能有效的节省能量，相当多的能量浪费在等待超时上。
预知关闭法：此方法可以解决固定超时法中等待固定超时而耗费过多能量的问题，即预知到系统的空闲可能性就立即关闭系统，无需等到空闲时间超过超时值。预知方法是对历史工作量的统计上做的有肯定性估计。
Srivastave提出了两种先验关闭的方案。
①非线性衰减方程（φ）。此方程可由过去的历史中得到。
t的上标表示过去空闲和工作时期的序号，n表示当前的空闲时期（其长度有待于预知估计）和最近的工作时段。此方程表明了要估计将发生的空闲时期，要考虑到过去的空闲和工作时期。
如果tpred>tBE，那么系统一空闲就立即关闭。观察样本是
此方法的局限：
*无法自主决定衰减方程的类型；
*要根据收集和分析的分散数据建立衰减模型，并且这些数据适合此衰减模型。
这些数据适合此衰减模型。
②极限方案。此方案基于一个极限。观察样本为紧挨着当前空闲时期之前的工作时期，如果便认为空闲时期比前一个工作时期长，则系统关闭。
注意：统计研究表明，短时间的工作时期后是长时间的空闲期；长时间的工作期后是短时间的空闲期。这样的系统可以用极限法，如图2所示。而短时期的工作期后是短时期的空闲期这种情况下就不能用些极限法。总之，对tthr的选择尤为重要。
预知唤起法：可以解决固定超时方法中唤起时的性能损耗。当预知空闲时间超时后则系统唤起，即使此时没有接收收到任何系统请求。使用此方法应注意的是，如果tidle被“预知不足”，则这种方法增加了能量的消耗，但同时也减少了等待接收第一个系统请求的时间，还是在一定程度上节省了能量，提高了系统性能。
3.2动态预知方法
由于动态电源管理方法的最优化取决于对工作量的统计，当工作量既未知又非静态时，静态预知方法就不是十分有效。因此，就有了动态预知方法。对非静态工作量有几种动态的预知方法。
①设定一套超时值，每个值与一个参数相关。此参数表明超时值选择的准确性。此方法是在每一个空闲时间内，选择这些超时值中最有效的一个值。
②此方法同样有一些供选择的超时值，分配给每个值一个“权”。此“权”是对过去相同要求下，采取此超时值带来的满意度为衡量对象抽象出的参数。实际采用的超时值是取所有被选超时值的权的平均。
③只采用一个超时值，当选择此超时值后会引起许多不尽如人意的“系统关闭”后，再适当增加此值。当更多的“系统关闭”可以被接受了，则适当降低此值。
4总结
动态电源管理是降低电子系统耗能的有效设计方法。在电源管理系统中，不同元件的工作状态要动态地适应不同程度的性能要求，只有这样才能最小化空闲时间浪费的能量或者无用元件浪费的能量。
电源管理范文第6篇
[关键词]通信电源 现状 维护 管理
中图分类号：[E968] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0102-01
1、通信电源概述
通信电源是向电信设备提供交直流电的能源，它在电信网上处于极为重要的位置，人们往往把电源设备的供电比喻为电信设备运行的“心脏”。如果一个市话局的供电发生故障，中断供电将使整个电话局瘫痪，影响社会的正常生活和运作。如果一个长途干线站或电信枢纽局发生供电故障，中断供电则必将造成严重的经济损失和社会影响。
通信电源设备和设施主要包括：交流市电引入线路、高低压局内变电站设备、柴油发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器和交流逆变设备、以及各种交直流配电设备等。
通信配电就是把上述的电源设备，组合成一个完整的供电系统，合理地进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。
1.1 交流供电系统
交流供电系统由主用交流电源、备用交流电源（柴油发电机组）、高压开关柜、电力降压变压器、低压配电屏、低压电容器屏和交流调压稳压设备及连接馈线组成，为各类通信设备、建筑负荷等提供交流电源。
1.2 直流供电系统
直流供电系统由整流设备、直流配电设备、蓄电池组、直流变换器、机架电源设备和相关的配电线路所组成，为通信设备提供直流电源。
1.3 通信电源监控系统
动力环境集中监控系统是对分布的各个独立的动力设备和机房环境监控对象进行遥测、遥信等采集，实时监视系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，并作必要的遥控操作，适时通知人员处理；实现通信局（站）的少人或无人值守，以及电源、空调的集中监控维护管理，提高供电系统的可靠性和通信设备的安全性。
1.4 通信系统接地与防雷
为了保证各类通信设备可靠和安全地工作，各通信局站会对通信设备采取工作接地、保护接地与建筑防雷接地共同合用一组接地体的接地措施。
2、通信电源设备及维护现状
目前各通信重要局站内均配备了较先进的供电系统，包括高智能低压配电设备、体积小且稳定性较高的高频开关电源、免维护蓄电池、自启动油机以及通信电源集中监控系统等。这些高效、稳定的设备是保障供电稳定和连续性的重要设备，这些设备维护的好坏，不仅影响电源系统设备的寿命和故障率，而且直接涉及通信网络的平稳运行。
通信行业也普遍存在设备超龄、超负荷运转、部分农话点和接入网点蓄电池在网久、柴油发电机组短缺，以及维护人员缺乏等诸多情况。
3、通信电源设备的维护管理
通信电源系统安全可靠地运行是由多种因素和环节所决定的，不仅要重视和加强管理系统建设时期的设备选择、方案设计、工程管理等环节，更要做好设备正常运行后的维护工作，重点则应放在高频开关电源、蓄电池组以及柴油发电机组的维护上。
3.1 高频开关电源的维护管理
3.1.1 高频开关电源的故障处理及日常维护
目前通信行业的高频开关电源均采用模块化、热插拔式结构，这种结构大大降低了重大障碍发生的概率。当单个设备发生故障时，维护人员只需先查看系统有无声光告警指示，再看具体故障现象或告警信息提示，就可以根据故障现象或告警信息作出正确的分析处理。
日常维护中，维护人员应每月定期查看开关电源告警模块的告警指示、显示功能是否正常，检查继电器、断路器、风扇是否正常，测量负载均分性能、直流熔断器压降或温升以及检查接地保护。每季应检查直流输出限流保护是否正常，查看防雷保护、接线端子、开关和接触器件的接触是否良好，测试中性线电流。每年应做一次杂音电压测试和启动冲击电流试验。
3.1.2高频开关电源设备应注意除尘
从维护经验来看，高频开关电源在正常使用情况下运行较为稳定，设备维护及故障处理工作量很少，主要工作量便是防尘和定期除尘。特别是地处沙漠边缘的城市，气候极度干燥且空气中的沙尘较多，灰尘将在设备内沉积，当遇潮湿空气时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常，并发生不准确告警。另外大量灰尘也会造成器件散热不好。
3.2 蓄电池的维护
3.2.1 蓄电池的故障处理及日常维护
阀控式密封铅酸蓄电池是一种新型的蓄电池，使用过程中无酸雾排出，不会污染环境和腐蚀设备，可以直接和电信其它设备安装在一起，平时维护比较简便，不需加酸和加水。由于它属于易耗品，有其使用期限，一方面要求维护人员加强对蓄电池的维护管理，延长使用寿命；另一方面要求在蓄电池接近寿命终止前及时更换，保证系统正常工作。
蓄电池对于接入网直流供电系统的质量和可靠性具有举足轻重的作用，必须加强对蓄电池的日常维护，维护人员应定期测试端电压，检查连接处有无松动、腐蚀现象，查看电池壳体有无渗漏和变形，极柱和安全阀周围是否有酸雾酸液溢出。一旦发现蓄电池电压异常，必须立即采取有效的防范措施，如均衡充电或更换电池。
3.2.2 蓄电池应避免大电流充放电
虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池，但不正常工作状态对电池造成的影响没有变，例如：理论上蓄电池充电时可以接受大电流，但在实际操作中应尽量避免，否则会造成电池极板膨胀变形，使得极板活性物质脱落，电池内阻增大且温度升高，严重时将造成容量下降，蓄电池的寿命提前终止。故而在任何情况下都应防止电池短路或深度放电，因为电池的循环寿命和放电深度有关，放电深度越深循环寿命越短。在容量试验或放电检修中，通常放电达到容量的30%-40%就可以了。
3.3 柴油发电机组的维护
3.3.1 柴油发电机组的故障处理及日常维护
在通信系统中，交换机及其它直流负载、交流负载是靠市电供给电源的。一旦市电发生中断，交流负载同步断电，立即停止工作；蓄电池组提供直流负载工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，直流负载停止工作的情况也很快就会出现。所以，在市电停电时，柴油发电机组及时发电和供电是非常重要的。柴油发电机组的故障是多方面原因造成的，在实际操作过程中，维护人员应充分发挥主观能动性，通过看、听、摸、嗅等感觉，来发现油机的异常表现，从而发现问题、解决问题、消除故障。
日常维护中，油机所用的机油和燃油应严格按照产品要求的牌号选用，滤清装置（空气、机油、燃油）按照产品说明书上的规定进行清洗和更换，定时检查油机的水温、油温和机油压力，检查启动蓄电池的电压、容量、定期添加蒸馏水、校正仪表，每月空载试机15至30分钟。
3.3.2 柴油发电机组故障应急处置
当起动油机失败，查看控制显示屏上出现的相应告警指示，上面显示了具体故障原因。同时查看STOP键是否按下，如已按下便复位。接着检查手动开关起动钥匙是否打开；控制屏显示电池电压是否正常，并检查电池电压同控制屏电压是否相同，如显示屏无电池电压，便检查保险丝是否正常，如电池电压低需充电。如果线路没有损坏，便需要更换电路板，可转为人工起动。
如果人工无法起动，检查起动马达的电源供电是否正常，如果电压表显示有电压，那么起动马达可能发生故障，需要更换或修理；如果没有电压，需检查控制屏至马达的线路是否松脱或断掉。故障排除后，控制屏显示告警信息要确认要做好故障排除过程中详细纪录，在机组未排除障碍和恢复正常时，不得重新开机运行。
参考文献
电源管理范文第7篇
1 简介
随着系统集成技术和无线通信技术的快速发展，嵌入式系统的应用日趋网络化。尤其是无线通信系统中，人们对嵌入式设备提出了更高的要求：除了提供基本的语音、数据通信等基本功能外，还需要事例复杂的多媒体应用。这就要求嵌入式系统在满足必要的实时性前提下，提供更高的计算性能和大容量的存储空间；在这些系统一般都带有电池部件并通过它向整个系统供电。满足高性能要求的代价是更大的能量消耗，这就必须缩短电池的供电时间。大量研究证明，系统处于空闲的时间占整个运行时间的相当大一部分。电源管理就是为了减少系统在空闲时间的能量消耗，使嵌入式系统的有效能量供给率最大化，从而延长电池的供电时间。
为了延长电池的使用时间，在硬件领域，低功耗硬件电路的设计方法得到了广泛应用。然而仅仅利用低功耗硬件电路仍旧不够，进一步的，在系统设计技术中，提出了“动态电源管理DPM（Dynamic Power Management）”的概念。在DPM中，普通的方法是把系统中不在使用的组件关闭或者进入低功耗模式（待机模式），另外一种更加有效的方法就是动态可变电压DVS和动态可变频率DFS。通过在运行时态动态地调节CPU频率或者电压。可以在满足瞬时性能的前提下，使得有效能量供给率最大化。
硬件上提供的低功耗机制，需要软件实现上来发挥它的效能。理想的条件下，是希望在系统中，以“功率监控（power-aware）”的方法，管理不同的系统资源（硬件和软件上的资源），这样才能满足嵌入式系统高性能和低功耗的要求。据研究显示，系统范围内能量的骤降，完全因为系统任务的工作负荷急剧增加和外设的频繁利用。必然地，实时嵌入式操作系统就成了唯一理想的来实现软件上的DPM。这是因为：①实时嵌入式操作系统可以决策不同应用任务的运行，可以收集任务相关的实时限制信息和性能需求信息；②实时嵌入式操作系统可以直接控制底层的硬件，利用硬件提供的DPM技术或者机制。
本文主要根据嵌入式系统的特点，提出一个系统级的DPM构架。
2 DPM构架需求
DPM构架是结构化的规则和机制来整合系统不同组件的DPM技术或者相关算法，使之能从整个系统的角度来着眼系统的电源管理问题，而不是仅仅局限于系统的某一组件。
①DPM构架应具有灵活性。由于嵌入式系统没有一个开放式的统一标准，因此DPM系统构架应具有灵活性，使之能在不同平台中得到应用。DPM系统尽管作为操作系统的一个独立模块，但是应该和操作系统透明，上层的应用通过DPM间接对硬件提供的电源管理机制进行控制，无须考虑底层的硬件细节。
②DPM构架需要收集系统的资源利用信息。DPM系统通过收集上层应用的信息和设备的信息，利用这些信息作出决策，进行整个系统范围内的电源管理。
③DPM应支持普通任务和功能监控任务并发管理机制。理想的情况下，对于每一个应用都希望功率监控，这样可以大大降低系统的能耗。然而，实际中，应用开发来自不同的厂商，大多数是对硬件透明的，因此实现每一个任务的功率监控是非常困难的；只有少数关键程序，由嵌入式系统的设计者开发。因为他们熟悉硬件的特性，可以实现功率监控，所以，在DPM系统中，应用采取某种机制实现两种混合任务的电源管理。
④DPM对外设管理应具有透明性。外设状态的变化应该做到和上层应用的DPM策略无关，不会因为外设状态的变化，而影响上层所采用的DPM策略的变化。
⑤DPM构架应支持硬件提供的电源管理机制和技术。比如DVS、DFS，系统的不同电源模式（活动、睡眠、冬眼），外设的时钟管理，外设的自动睡眠技术等等。
3 DPM构架描述
首先需要明确的是，DPM不是DVS算法，也不是功率监控的操作系统，更不是类似ACPI的电源管理控制机制。它其实是一个操作系统模块，负责管理运行时态的电源管理。DPM策略管理者和应用程序通过简单的API和该模块交互。尽管没有ACPI应用广泛，DPM架构却可以对设备和设备驱动进行管理，这样就适合对高整合的SoC处理器进行有效的电源管理。
本文提出的DPM是以策略框架（policy framework）为中心的软件结构。其中包含几个重要的概念：操作点(operationg point)、操作状态(operationg state)、策略(policy)、约束(constraint)。
（1）操作点
在给定时间点上，系统运行在某个特定操作点上。操作点封装了最小的、相互关联的、物理的离散参数集合。一般来说，参数主要是CPU的频率、电压、电源管理模式、总线频率和不同外设状态等。一旦确定了操作点，也就确定了整个系统的性能等级和与之关联的能耗等级。操作点由系统的设计者定义，在定义的时候必须注意到参数间的相关性和合理性。比如，在某种特定电源管理模式下，CPU的最高核心电压被限制，而在核心电压的限制下，可变频CPU的工作频率不能超过一个最大值。对于支持多操作点的嵌入式系统，当某个事件发生时，系统会从有一个操作点切换到另一个操作点。这样就需要定义一种机制，来管理不同操作点的切换。对于这一点，会在后面的操作点类型和设备管理中详细描述。在策略框架结构中，操作点是最底层的抽象对象。
在OMAP1612中包含两个内核：ARM926EJS和C5510（DSP）。ARM内核负责整个系统的管理、无线通信协议栈和应用程序的运行；DSP内核负责与无线通信相关的数字信号处理。其中，ULPD（Ultralow-Power-Device）模块提供了芯片级的电源管理机制，包括时钟、电压、省电模式的管理。UPLD分为三个不同的工作模式—Deep Sleep、Big Sleep和Awake，分别对应不同的能耗等级。TC(Traffic Controller)负责管理相关存储器接口。
（2）操作状态
如果把操作点比喻为点的话，操作状态就是一个面。在多操作点的系统下，操作状态与操作点的关系是一对多的关系。引入操作状态的动机主要有两个考虑。
①为了利用DVS和DFS，需要实时监控系统的工作负荷，但是工作负荷是一个连续值，而操作点却是离散的。极端的情况下，可以为不同的工作负荷定主不同的操作点：但是，由于硬件上改变频率和电压都存在延迟和多余的能量消耗，如果频繁地改变操作点，效果却适得其反，因此需要对工作负荷的范围进行划分。在实际情况下，系统的工作负荷和操作系统的状态紧密相磁。一般可以把操作系统看作一个状态机，操作系统通过事件的触发，在没的状态音间切换。简单地，可以把操作系统的状态与操作状态一一对应。由于处于“空闲”和“调度”，对应不同的工作量范围，映射不同的操作点。当然可以对“调度”状态再进行划分。
②作为功率监控的任务，它可以配置特定一个或者多个操作点，但是为了维持底层硬件细节对任务的透明性，通过设置操作状态来间接指定操作点，体现了DPM构架的灵活性。为了满足这样的需求，DPM构架中引入了“任务状态（task state）”的概念。对于功率监控的任务来说，可以在自己的代码空间中，根据任务本身的运行状况设置该任务自己的任务状态，而任务状态作为特定的操作状态在系统初始化的时候登记到DPM中。当在操作系统任务上下文调度切换的时候，根据任务状态，直接调用DPM的相关例程，应用新的操作状态；对于普通的任务，在“任务状态”操作中配置参数“NO STATE”。“NO STATE”表示没有特定的任务状态，即不改变系统当前的操作点．那么，该任务的运行在上下文切换时，能保持原有的操作状态。
由于要同时管理普通任务和功率监控任务，在上下文切换设置操作状态的最低点必然会出现DVS算法和应用频率监控任务状态的矛盾。为了解决这个问题，需要引入操作状态优先级机制。在实现中，功率监控的任务状态对应的操作状态优先级高于DVS算法配置的操作状态。这样，在上述矛质出现的时候，优先应用功率监控任务配置的操作状态。
根据操作系统运行的状态，简单地定义了五种操作状态——空闲、任务－、任务＋、任务、睡眠，并且给出了操作状态之间的状态迁移，如图1所示。特别地，当操作系统处于中断状态时，并不为其定义特定的操作状态，而是通过把中断处理例程的任务状态定义为“NO STATE”来实现。
（3）策略和策略管理者
DPM最高级的抽象对象是策略。定义一个策略就是定义每个操作状态所映射的操作点。在系统中，对某个电源管理方案必须至少定义一个策略，也可以根据不同情况不定期义多策略。在多策略电源方案中，需要策略管理器来协调不同的策略。策略管理器可以从操作系统、用户调用、运行程序、物理设备收集信息从而作出策略决策。策略管理器的位置（用户空间和内核空间）、所收集信息的内容和形式以及相应的操作，需要系统的DPM设计者来定义和实现。
（4）设备管理和同等操作点类
在DPM架构中，策略管理者不会直接对设备的状态进行管理，而是通过底层的设备驱动来管理设备的能耗。在某个操作状态下，映射一类可以在该状态下能被系统接受的操作点。在该状态下，当某个睡眠的设备需要被唤醒的时候，通过驱动对DPM声明约束（constraints），接着DPM在这一类的操作点中选择另外一个操作点，使得该操作点下，该设备能够正常工作，选择的机制可以在策略中定义。简单的方法是选择该类中合法的（满足约束条件）能耗最低的操作点，或者是特别指不定期某个操作点。
4 DPM模块实现
在实时嵌入式操作系统Nucleus微内核中实现了DPM模块，采用的平台是基于TI OMAP1612的TDSCDMA无线终端参考设计（32MB DDRAM，176×220 16bpp TFT液晶显示屏，USB和其它外设）。图2是整合DPM的操作系统结构。
在DPM模块中，整合了策略管理、功率监控调度器（power-aware scheduler）、工作负荷监控器、操作状态管理器、操作点管理、约束管理六个子模块。其中，功率监控调度器和工作负荷监控器嵌入到内核的上下文切换中，工作负荷监控器通过计算操作系统处于空闲调度的时间和采样周期的比值来表征CPU的工作负荷，然后把这个值传递给功率监控调度器，通过内部整合“动态减慢因子”DVS算法，预测下一任务的工作负荷，并设置与之相对应的操作状态。其它四个模块分别对构架中的抽象对象操作点、约束、操作状态、策略进行管理。特别地，策略管理的核心是策略管理者，它以一个独立线程的形式运行在内核空间。
电源管理范文第8篇
关键词：电源管理 硬件充电 BQ24165
中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0170-03
1、简介
随着科技的发展，手持设备被越来越广泛的应用。手持设备的可携带性，方便用户的使用，使众多电子产品向手持上面发展，必然带来锂电池的充电和电量计量的问题。手机，平板，便携式媒体播放器，Netbook和便携式互联网设备必然有一个电池的充电电路以及可以显示当前电量的计量电路。当前大多的电源管理模块是需要复杂的软件调试，并且稳定性和效率不高，本文基于两种高性能的BQ24165和BQ27510设计了电池充电和电量计量模块，充电部分是硬件充电，无需软件调试，应用起来更加方便简单，稳定性和效率更好，所以对基于BQ24165和BQ27510进行研究和设计。
2、芯片简介
本设计中充电电路芯片选用了TI的高性能的BQ24165，BQ24165是高度集成的单节锂电池充电和系统电源供用的芯片。主要用于空间受限的便携式应用，高容量电池管理设备。电源的供用允许双输入操作，USB端口或者电源输入（即AC适配器或无线充电输入）。此芯片还具有对充电的实时监控的功能，当系统负载需要输入上限电流的时候，充电器芯片会实时的降低充电电流，并允许进行适当的充电终止的定时器操作。支持系统需求调节电池充电电压，但是系统电压不会低于3.5V。这个最小系统电压支持，使得系统可以在电池电压低和空缺电池的时候正常工作。其2.5A的输出电流能力可以满足大容量的电池快速充电。该电池充电分为三个阶段：调节，恒定电流和恒定电压。此芯片是硬件充电，可以通过压降判断USB线还是适配器。
本设计中用的电量计是TI出品的高性能BQ27510，其是单个锂电池燃料计量的一个微处理器，该设备需要很少的系统微控制器的固件开发，通常于计量一个可嵌入式电池或者可拆卸电池。此芯片采用开路电压和库仑计量的方式，在电池未使用的时候可以使用开路电压的方式去估算可充电锂离子和锂离子聚合物电池的可用电量。当基于OCV时可以通过查表的方式确定可用的电量，由于电池电量会有不同，因此必须把电池电量进行精确计量。当电池进行高速放电时，无法使用OCV计量，这时就需要用库仑计量方法计量电池剩余电量。此芯片还支持测量电流，电压和温度的数据的功能。
3、典型应用硬件电路设计
4、BQ24165硬件电路设计
BQ24165在输入电源的选择上，可以选择IN端口也可以选择USB端口，这两个端口是相互独立的，只可以用到其中的一个电源输入端口，本设计中选择的输入端口是IN端口，主要从两个方面考虑，一是IN端口的过流能力强，二是从布局上面IN的PIN脚更加集中好布线。对于一个充电芯片，我们最关心的是其输出电流的能力，输出电流的能力越强，就说明此芯片的功能越强大，BQ24165最大的输出能力是2.5A，这个充电能力对比普通的700mA充电改进了很多，这也是这个芯片功能强大之处。具体电流的选择可以通过ISET管脚编辑，在本设计中选取了1.55A的最大输出电流，相应的电阻是240Ω。这个充电电流的大小是要根据锂电池容量和电芯等综合因素考虑的，过大对电池寿命有影响，会使电池过快的固化，过慢的话不方便使用，综合考虑选择最佳的电流是很重要。电流上限的设置可以通过ILIM的电阻设置，但是这个大小只可以在1A到2.5A改变。由于适配器和USB充电的差异，传统上面我们通常用软件的方法判断是适配器还是USB口，此芯片是纯硬件充电，是用压降的办法判断连接是适配器还是USB口，这是个很特别很好的改进，更加方便了调试。这个压降范围的选择是本设计中的难点，压降范围过小会使芯片把适配器认为是USB接口，使充电电流太小，若压降范围过大会使USB默认为适配器，充电电流会很大，因为USB通常输出电流不能超过500mA，所以若充电超过500mA会导致电脑死机。在最初调试时，选用了适配器和数据线分离的充电设备，由于适配器和数据线连接处的电阻过大，传输线上面的压降很大，到芯片的电压大概是4.2V到4.4V，根据这个数据应用公式
计算出R2选取200Ω即可（R1选330Ω），配置好后用适配器充电电流可以达到1.5A左右，但是由于压降过大又带来了新的问题，由于USB口和数据线的连接处的电阻也很大，所以芯片把USB口误判断是适配器，这时用USB口充电由于电流大于500mA，会导致电脑死机。根据连接处的电阻过大的问题，可以用一体式适配器解决，由于一体式充电器适配器和数据线不是分开的，所以一体式适配器的电阻很小，从而传输中的压降会相对小，到芯片的电压大概在4.6V到4.7V，计算出R57选取90Ω即可，在这种情况下芯片会把压降在4.6V以上判断是适配器用大电流充电，最大充电电流达到1.5A，USB口压降到4.3V左右，在4.6V以下芯片可以判断为USB口，这时的充电电流大概在400mA，到此这个压降的问题得到很好的解决。
5、BQ27510硬件电路设计
BQ24165的始能端在设计中选取了BQ27510的输出端口，只有在BQ27510正常工作下，BQ24165才能工作。这样设计的目的是为了把充电芯片和电量计正好的联系在一起，在充电进行前电量计会先工作起来，当电量计工作起来后，此管脚的是低电平，低电平时充电芯片工作，充电芯片的输出端口BAT_G和电量计的检测端口BAT连接在一起，这样在充电的同时可以实时监控电池的电量，此时电量计应用库仑的计量方法计量电池的电压，具体原理是电量计可以通过电流感测SRN和SRP两端的电阻进行库仑计量测，并且把数据通过I2C传出，完成电量的计量，而在不充电的时候，电量计也是通过管脚实时的测量电压的值，再通过查表的方法显示剩余电量。为了能更准确的测量电量还需要将电池进行计量，计量就是根据实际的电池的电量调整软件，这样可以更精确的显示剩余电量，电量计对电池是否存在是通过BI管脚判断的，其判断的原理是根据电池有内阻，并且内阻大概在一定的范围内，这样通过BI管脚检测到是否有内阻存在判断电池是否存在。
关于指示灯的设计，指示灯可以用两个双MOS管设计，红灯显示充电，绿灯显示充满。
6、软件设计
Linux的电源子系统主要包括两部分：核心层和驱动层，其主要功能是从电源驱动获取信息（包括电量，类型等），然后报告给应用层。
简单地说，当电源状态（如电量、电源类型）发生改变时，驱动层通过power_supply_changed函数通知核心层，核心层调用驱动提供的get_property函数获取驱动所支持的属性值，然后通过uevent机制把信息传给用户空间程序。至于如何使用这些信息，是用户程序的任务。从驱动层来看，主要工作就是两项：（1）当合适的时机调用power_supply_changed。合适的时机有两类，对于电池类电源，一般需要周期性报告电量；对于可插拔电源，如适配器、USB需要由中断触发。（2）实现get_property函数。 这通常需要访问硬件寄存器，获取相应的属性值，并转化为核心层要求的度量单位。
驱动实现主要步骤包括：
（1）定义一个struct power_supply 结构体，并给其中的一些关键成员赋值。
struct power_supply {
const char *name；
enum power_supply_type type；
enum power_supply_property *properties；
size_t num_properties；
char **supplied_to；
size_t num_supplicants；
int（*get_property）（struct power_supply *psy，
enum power_supply_property psp，
union power_supply_propval *val）；
int（*set_property）（struct power_supply *psy，
enum power_supply_property psp，
const union power_supply_propval *val）；
int（*property_is_writeable）（struct power_supply *psy，
enum power_supply_property psp）；
void（*external_power_changed）（struct power_supply *psy）；
void （*set_charged）（struct power_supply *psy）；
/* For APM emulation， think legacy userspace. */
int use_for_apm；
/* private */
struct device *dev；
struct work_struct changed_work；
}；
其中斜体项是驱动必须实现的。最主要有type、
power_supply_property *properties 和get_property（）。
Proerties 指针指向该power supply可以支持的属性，例如BQ27510支持如下属性。
static enum power_supply_property bq27x00_battery_props[] = {
POWER_SUPPLY_PROP_STATUS，//电源状态charging，discharging
POWER_SUPPLY_PROP_PRESENT， //电源是否存在
POWER_SUPPLY_PROP_VOLTAGE_NOW， //瞬时电压，μV
POWER_SUPPLY_PROP_CURRENT_NOW，//瞬时电流，μA
POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY，//剩余电量%
POWER_SUPPLY_PROP_CAPACITY_LEVEL，//电量等级
POWER_SUPPLY_PROP_TEMP，//温度
POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_NOW，//以当前的放电速度估算，剩余可用时间
POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_EMPTY_AVG，//以历史平均的放电速度估算，剩余可用时间
POWER_SUPPLY_PROP_TIME_TO_FULL_NOW，//以当前的充电速度，电池充满剩余时间
POWER_SUPPLY_PROP_TECHNOLOGY，//电池类型，
POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL，//电池充满时的电量（单位μAh）
POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_NOW，//当前电量（单位？Ah）
POWER_SUPPLY_PROP_CHARGE_FULL_DESIGN，// 设计的充满电量（单位μAh）
POWER_SUPPLY_PROP_CYCLE_COUNT，//所经历的放电循环数
POWER_SUPPLY_PROP_ENERGY_NOW，//当前电量（单位μWh）
}；
Get_property（）函数提供获取某个属性的值的方法，这一般需要通过电源管理芯片的接口驱动（例如i2c驱动）从芯片读取。具体发什么命令，来获取这些属性，可以参数数据手册，这里不予详述。
（2）调用int power_supply_register（struct device *parent， struct power_supply *psy）注册这个power supply。
这个函数一般放在某个父设备的probe函数进行，对于挂载在i2c总线的设备，就在该设备的i2c驱动的probe函数调用，对于一些没有明确挂载总线的设备，如USB插拔中断的产生设备可能是完全硬件行为，可以把父设备定义为platform设备，在它的驱动probe中注册power supply。
（3）对于battery，为了能周期性给用户上报电量，一般需要定义一个delayed work，如在bq27x00.c中：INIT_DELAYED_WORK（&di->work，bq27x00_battery_poll） 定义delayed work； 在work bq27x00_battery_poll中从硬件更新电量到内存缓冲区，然后调用power_supply_changed（）触发core层更新属性，最后用schedule_delayed_work再次延迟调度这个work对于USB，Mains类的charger电源，通常只需上报POWER_SUPPLY_PROP_ONLI
NE属性，故在中断处理函数/线程调用power_supply_changed（）即可。
7、结语
本设计是一种新型的电源管理模块，介绍了硬件电路设计和软件的调试，给出了典型电路的设计方案，此模块更易调试，更稳定，成本更低，在现实测试发现此设计具有充电快速，电量显示准确，发热量低等特点，相信在以后的终端设备上面会有广泛的应用。
参考文献
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