一種通信局站蓄電池充電控制裝置製造方法

2023-10-12 00:16:09

一種通信局站蓄電池充電控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種通信局站蓄電池充電控制裝置，包括：蓄電池組；為通信局站的負載以及蓄電池組供電的通信電源；與通信電源連接，並在啟動後為通信電源提供工作電源的發電機組；供電檢測單元；充電保護電路，連接在通信電源與蓄電池組之間；動環監控單元，與所述供電檢測單元和充電保護電路連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向充電保護電路發送充電限制或恢復信號，以控制通信電源對蓄電池組充電。本實用新型實施例的通信局站蓄電池充電控制裝置，在通信局站市電發生故障後，限制發電機對蓄電池進行充電，從而減小發電機的供電容量，實現發電機容量的簡配。
【專利說明】一種通信局站蓄電池充電控制裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信【技術領域】，特別涉及一種通信局站蓄電池充電控制裝置。

【背景技術】
[0002]近幾年國內電信運營商、金融行業和網際網路運營商都在紛紛建設雲計算中心和IDC機房，通信局站的耗電量越來越大，同時，現有供電模式發電機發電功率包含蓄電池充電功率，因此，通信局站發電機配置規模龐大，建設投資大。採用發電機供電，發電成本約2.4元/kWh，市電成本約1.12元/kWh，發電成本約為市電成本的一倍，現有通信局站發電機在保證通信負荷正常運行，同時為蓄電池充電，發電成本高。目前通信局站發電機以柴油作為主要燃料，自身效率較低，且產生排放汙染，不符合節能減排的要求。現有模式下使用發電機為蓄電池充電，設備效率低，環境汙染大。
[0003]目前通信局站發電機供電時，首先由發電機為通信電源提供交流供電，再由通信電源為通信負載供電，保證通信網絡不間斷運行。此時蓄電池處於均充充電狀態，在發電機供電系統中，蓄電池不為負載供電。
[0004]通信局站市電故障後，配置蓄電池放電的時長要求在60-120分鐘。發電機啟動要求為市電停電後15分鐘內啟動並正常供電，因此，在發電機供電後，蓄電池仍具備45-105分鐘續航放電能力，可以保證通信設備的安全運行。因此，發電機供電時可不對蓄電池進行充電操作，發電機功率可以核減蓄電池充電功率，從而實現發電機配置簡配。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種通信局站蓄電池充電控制裝置，發電機供電時，實現對蓄電池的充電控制，減少發電機帶載負荷。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種通信局站蓄電池充電控制裝置，包括:
[0007]斷電後為負載供電的蓄電池組；
[0008]為通信局站的負載以及所述蓄電池組供電的通信電源；
[0009]通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，為所述通信電源提供工作電源的市電；
[0010]通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，並在啟動後為所述通信電源提供工作電源的發電機組；
[0011 ] 安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元；
[0012]充電保護電路，連接在所述通信電源與所述蓄電池組之間；
[0013]動環監控單元，與所述供電檢測單元和充電保護電路連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向所述充電保護電路發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源對所述蓄電池組的充電。
[0014]進一步地，所述動環監控單元包括:協議轉換器、監控採集單元、監控中心控制器；其中，
[0015]所述供電檢測單元將市電和發電機供電狀態信號經所述協議轉換器上傳至所述監控採集單元，所述監控採集單元將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器處理，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送所述充電限制或恢復信號。
[0016]進一步地，所述動環監控單元採集到所述市電失電信號和所述發電機供電信號，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送充電限制信號；所述動環監控單元採集到所述市電供電信號和所述發電機停機信號，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送充電恢復信號。
[0017]進一步地，所述充電保護電路包括:單向導通二極體、充電限制開關和控制管理單元，其中所述控制管理單元包括:
[0018]與所述動環監控單元連接的通信接口 ；
[0019]與所述通信接口連接的處理器
[0020]與所述處理器連接的接觸器；
[0021]其中，所述接觸器與所述充電限制開關連接；
[0022]其中，所述單向導通二極體與所述充電限制開關並聯；
[0023]其中，所述單向導通二極體的正極接所述通信電源，負極接所述蓄電池組。
[0024]進一步地，所述充電保護電路接收到所述動環監控單元發送的所述充電限制信號後，所述接觸器控制所述充電限制開關保持斷開狀態。
[0025]進一步地，所述充電保護電路接收到所述動環監控單元發送的所述充電恢復信號後，所述接觸器控制所述充電限制開關保持閉合狀態。
[0026]本實用新型還提供了一種通信局站蓄電池充電控制裝置，包括:
[0027]斷電後為負載供電的蓄電池組；
[0028]為通信局站的負載以及所述蓄電池組供電的通信電源，其中所述通信電源還包括一電源監控單元，用於控制所述通信電源對所述蓄電池組充電；
[0029]通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，為所述通信電源提供工作電源的市電；
[0030]通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，並在啟動後為所述通信電源提供工作電源的發電機組；
[0031 ] 安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，用於提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元；
[0032]動環監控單元，與所述供電檢測單元和電源監控單元連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向所述電源監控單元發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源對所述蓄電池組的充電。
[0033]進一步地，所述動環監控單元包括:協議轉換器、監控採集單元、監控中心控制器；其中，
[0034]所述供電檢測單元將市電和發電機工作狀態信號經所述協議轉換器上傳至所述監控採集單元，所述監控採集單元將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器處理，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送所述充電限制或恢復信號。
[0035]其中，所述動環監控單元採集到所述市電失電信號和所述發電機供電信號，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送充電限制信號；所述動環監控單元採集到所述市電供電信號和所述發電機停機信號，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送充電恢復信號。
[0036]進一步地，所述電源監控單元接收到所述充電限制信號後，控制所述通信電源減小向所述蓄電池組充電的充電電流。
[0037]進一步地，所述電源監控單元接受到所述充電恢復信號後，所述電源監控單元將所述蓄電池組的充電電流值恢復至標準充電電流。
[0038]本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
[0039]上述方案中，該裝置包括:發電機組、市電、供電檢測單元、動環監控單元、通信電源、蓄電池組、充電保護電路或電源監控單元，當通信局站市電發生故障，發電機開始供電時，動環監控系統發送蓄電池充電限制信號，並將充電限制信號發送至充電保護電路或電源監控單元，通過充電保護電路或電源監控單元實現對蓄電池的充電控制，減少發電機帶載負荷，從而降低油機配置，具有降低建設成本、節約運營成本、節能環保的有益效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1表示本實用新型實施例中通信局站蓄電池充電控制裝置的結構框圖1 ;
[0041]圖2表示本實用新型實施例中通信局站蓄電池充電控制裝置的結構框圖2 ；
[0042]圖3表示本實用新型實施例中動環監控單元信號傳遞流程圖；
[0043]圖4表示本實用新型實施例中蓄電池充電保護單元的控制電路圖；
[0044]圖5表示本實用新型實施例中蓄電池充電保護單元中控制管理單元結構圖；
[0045]圖6表示本實用新型實施例中電源監控單元控制結構圖。

【具體實施方式】
[0046]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0047]本實用新型針對目前發電機供電時同時對蓄電池組充電的問題，提供了一種通信局站蓄電池充電控制裝置。
[0048]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種通信局站蓄電池充電控制裝置，包括:
[0049]斷電後為負載供電的蓄電池組4 ;
[0050]為通信局站的負載以及所述蓄電池組4供電的通信電源3 ；
[0051]通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源3連接，為所述通信電源3提供工作電源的市電8 ;
[0052]通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源3連接，並在啟動後為所述通信電源3提供工作電源的發電機組I ;
[0053]安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元7 ;
[0054]充電保護電路6，連接在所述通信電源3與所述蓄電池組4之間；
[0055]動環監控單元2，與所述供電檢測單元7和充電保護電路6連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向所述充電保護電路6發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源3對所述蓄電池組4的充電。
[0056]具體地,如圖3所示,所述動環監控單元2包括:協議轉換器21、監控採集單元22、監控中心控制器23 ；
[0057]所述供電檢測單元將市電8和發電機I供電狀態信號經所述協議轉換器21上傳至所述監控採集單元22，所述監控採集單元22將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器23處理，所述監控中心控制器23向所述充電保護電路6發送所述充電限制或恢復信號。
[0058]再具體地，如圖4所示，所述充電保護電路6包括:單向導通二極體組62 (D1、D2…Dn)和充電限制開關組63 (Kl、K2…Kn);所述單向導通二極體Dl、D2…Dn與所述充電限制開關K1、K2…Kn並聯；所述單向導通二極體Dl、D2…Dn的正極接所述通信電源3，負極接所述蓄電池組4。
[0059]所述充電保護電路6還包括一控制管理單元61，如圖5所示，控制管理單元61具體包括:與所述動環監控單元2連接的通信接口 610 ;與所述通信接口 610連接的處理器611與所述處理器連接的接觸器612 ;所述接觸器612與充電限制開關63連接。
[0060]所述充電保護電路6接收到動環監控單元2發送的充電控制信號，所述處理器611通過所述接觸器612控制所述充電限制開關63 (Kl、K2…Kn)斷開。
[0061]應當說明的是，所述充電保護電路6接收到動環監控單元2發送的充電恢復信號後，所述處理器611通過所述接觸器612控制所述充電限制開關63 (Kl、K2…Kn)閉合。
[0062]上述方案中，通過充電保護電路6來限制通信電源系統(含直流開關電源、交流不間斷UPS)對蓄電池充電，降低發電機供電需求，實現發電機容量簡配的目的。
[0063]此外，如圖2所示，本實用新型實施例還提供一種通信局站蓄電池充電控制裝置，包括:
[0064]斷電後為負載供電的蓄電池組4 ;
[0065]為通信局站的負載以及所述蓄電池組4供電的通信電源3 ；
[0066]通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源3連接，為所述通信電源3提供工作電源的市電8 ;
[0067]通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源3連接，並在啟動後為所述通信電源3提供工作電源的發電機組I ;
[0068]安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，用於提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元7 ；
[0069]電源監控單元5，電源監控單元5是通信電源3組成部分，可對電源系統的交、直流配電單元、整流器組、以及蓄電池進行綜合管理。電源監控單元5可以對蓄電池組充、放電管理，通過系統參數設定，可以對蓄電池充電電流大小進行限制。監控單元具備通信功能，可以實現集中控制。
[0070]動環監控單元2，與所述供電檢測單元7和電源監控單元5連接，用於採集市電8和發電機I供電狀態，並向所述電源監控單元5發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源3與所述蓄電池組4的充電狀態。
[0071]具體地,如圖3所示,所述動環監控單元2包括:協議轉換器21、監控採集單元22、監控中心控制器23 ；
[0072]所述供電檢測單元將市電8和發電機I供電狀態信號經所述協議轉換器21上傳至所述監控採集單元22，所述監控採集單元22將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器23處理，所述監控中心控制器23向所述電源監控單元5發送所述充電限制或恢復信號。
[0073]所述電源監控單元5接收到所述充電限制信號後，通過自動修訂對蓄電池充電電流參數，減少對蓄電池的充電電流，本實施例中，將所述蓄電池組4的充電電流減小至接近0A，或直接減少到0A。
[0074]應當說明的是，所述電源監控單元5接受到充電恢復信號後，將所述蓄電池組4的充電電流值OA恢復至標準充電電流。
[0075]具體地,如圖6所示,所述電源監控單元5包括:通信單元51, CPU單元52,充電控制53，人機界面54，和數據採集55。通信單元51與動環監控單元2連接；通信單元51接受充電控制信號後，傳送給CPU單元52，由CPU單元52處理後，由充電控制53通過執行機構限制對蓄電池組充電電流。
[0076]上述方案中，通過電源監控單元5來限制通信電源系統(含直流開關電源、交流不間斷UPS)對蓄電池充電，降低發電機供電需求，實現發電機容量簡配的目的。
[0077]本實用新型實施例中，如圖1、2所示，為實現通信局站發電機簡配，本裝置主要包括:發電機組1、動環監控系統2、通信電源3、蓄電池組4、電源監控單元5、充電保護電路6、供電檢測單元7、市電8。本裝置通過供電檢測單元7提供市電、發電機供電狀態信號，由動環監控系統2採集並傳送至該發電機帶載的通信電源3，由電源監控單元5或充電保護電路6對蓄電池組4進行充電控制，減少發電機帶載負荷，構成發電機減配系統及裝置。
[0078]如圖3所示，動環監控單元2由協議轉換器21、監控採集單元22、監控中心控制器23組成。發電機、市電供電狀態信號經協議轉換器21上傳至監控採集單元22，經監控採集單元22解析後，傳送至監控中心控制器23，由監控中心控制器23進行信息處理，並向各機房通信電源系統發送蓄電池組充電控制信號。
[0079]本裝置通過電源監控單元5根據市電供電/發電機供電不同狀態，通過自動修訂蓄電池充電參數，實現對蓄電池充電的控制管理。
[0080]進一步的，本裝置也通過充電保護電路6對蓄電池進行充電控制，減少發電機帶載負荷，實現發電機容量簡配方案。
[0081]本實施例中優選使用電源監控單元5實現蓄電池充電控制的通信電源系統；再者，也可通過充電保護電路6來實現對蓄電池的充電控制。
[0082]如圖4所示，充電保護電路6由單向導通二極體組62(D1、D2…Dn)和充電限制開關組63(kl、k2…kn)組成，其原理如下:
[0083]蓄電池組充電控制:發電機供電時，充電限制開關Kx(x取值1...η)處於斷開，蓄電池處於充電阻止狀態，可進行正常放電，不能進行充電。原理在於蓄電池正常放電時，二極體Dx(x取值1...η)導通，正常放電；當儲能單元蓄電池反相充電時，二極體Dx承受反壓關斷，蓄電池處於充電阻止狀態。
[0084]蓄電池組充電恢復:當充電限制開關Kx處於閉合時，蓄電池處於正常工作狀態，可進行正常充電。原理在於二極體Dx被短路，解決儲能單元長時間放電二極體發熱以及功率損耗問題，蓄電池處於正常充電狀態。(二極體Dl、D2....Dn採用低電壓器件)。
[0085]本實用新型通過通信局站開關電源、UPS對後備蓄電池充電的控制方法，可降低發電機的配置容量，實現發電機容量簡配的目的；發電機供電功率不包括蓄電池的充電功率，從而減少發電機發電功率，同時也減少發電機汙染物的排放，減少燃油消耗，綠色高效；蓄電池充電僅在市電正常情況下進行，縮減了運營成本。
[0086]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，包括： 斷電後為負載供電的蓄電池組； 為通信局站的負載以及所述蓄電池組供電的通信電源； 通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，為所述通信電源提供工作電源的市電； 通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，並在啟動後為所述通信電源提供工作電源的發電機組； 安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元; 充電保護電路，連接在所述通信電源與所述蓄電池組之間； 動環監控單元，與所述供電檢測單元和充電保護電路連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向所述充電保護電路發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源對所述蓄電池組的充電。
2.根據權利要求I所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述動環監控單元包括：協議轉換器、監控採集單元、監控中心控制器；其中， 所述供電檢測單元將市電和發電機供電狀態信號經所述協議轉換器上傳至所述監控採集單元，所述監控採集單元將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器處理，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送所述充電限制或恢復信號； 其中，所述動環監控單元採集到所述市電失電信號和所述發電機供電信號，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送充電限制信號；所述動環監控單元採集到所述市電供電信號和所述發電機停機信號，所述監控中心控制器向所述充電保護電路發送充電恢復信號。
3.根據權利要求2所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述充電保護電路包括：單向導通二極體、充電限制開關和控制管理單元，其中所述控制管理單元包括： 與所述動環監控單元連接的通信接口； 與所述通信接口連接的處理器； 與所述處理器連接的接觸器； 其中，所述接觸器與所述充電限制開關連接； 其中，所述單向導通二極體與所述充電限制開關並聯； 其中，所述單向導通二極體的正極接所述通信電源，負極接所述蓄電池組。
4.根據權利要求3所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述充電保護電路接收到所述動環監控單元發送的充電限制信號後，所述接觸器控制所述充電限制開關保持斷開狀態。
5.根據權利要求4所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述充電保護電路接收到所述動環監控單元發送的充電恢復信號後，所述接觸器控制所述充電限制開關保持閉合狀態。
6.一種通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，包括： 斷電後為負載供電的蓄電池組； 為通信局站的負載以及所述蓄電池組供電的通信電源，其中所述通信電源還包括一電源監控單元，用於控制所述通信電源對所述蓄電池組充電； 通過市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，為所述通信電源提供工作電源的市電； 通過所述市電/發電機轉換櫃與所述通信電源連接，並在啟動後為所述通信電源提供工作電源的發電機組； 安裝於所述市電/發電機轉換櫃內，用於提供市電和發電機供電狀態信號的供電檢測單元； 動環監控單元，與所述供電檢測單元和電源監控單元連接，用於採集市電和發電機供電狀態，並向所述電源監控單元發送充電限制或恢復信號，控制所述通信電源對所述蓄電池組的充電。
7.根據權利要求6所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述動環監控單元包括：協議轉換器、監控採集單元、監控中心控制器； 其中，所述供電檢測單元將市電和發電機工作狀態信號經所述協議轉換器上傳至所述監控採集單元，所述監控採集單元將接收到的所述信號發送至所述監控中心控制器處理，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送所述充電限制或恢復信號； 其中，所述動環監控單元採集到所述市電失電信號和所述發電機供電信號，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送充電限制信號；所述動環監控單元採集到所述市電供電信號和所述發電機停機信號，所述監控中心控制器向所述電源監控單元發送充電恢復信號。
8.根據權利要求7所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述電源監控單元接收到所述充電限制信號後，控制所述通信電源減小向所述蓄電池組充電的充電電流。
9.根據權利要求8所述的通信局站蓄電池充電控制裝置，其特徵在於，所述電源監控單元接受到所述充電恢復信號後，所述電源監控單元將減小的所述蓄電池組的充電電流值恢復至標準充電電流。
【文檔編號】H02J7/00GK204144988SQ201420479375
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】潘洪濤, 李曉明, 張希, 李延東, 朱宏文, 劉苗青, 李永寧, 劉立新 申請人:中國移動通信集團設計院有限公司