一種通信電源遠供系統的製作方法
2023-09-19 12:58:05 1
一種通信電源遠供系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種通信電源遠供系統，應用於局端和拉遠基站之間，包括：市電供電模塊、自動轉換開關、高壓直流整流模塊、高壓直流分配輸出模塊和後備蓄電池，市電供電模塊，與自動轉換開關相耦接；後備蓄電池，與自動轉換開關相耦接；自動轉換開關，分別與市電供電模塊、後備蓄電池和高壓直流整流模塊相耦接；高壓直流整流模塊，分別與自動轉換開關、高壓直流分配輸出模塊相耦接；高壓直流分配輸出模塊，與高壓直流整流模塊相耦接。本發明中的系統整體結構簡單，電壓、電流變換環節減少，極大地提高了電源供電效率，實現了遠供電源系統的節能減排。
【專利說明】 一種通信電源遠供系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及供電【技術領域】，具體地說，是涉及一種通信電源遠供系統。
【背景技術】
[0002]現有技術中通信電源遠供系統主要有以下幾種組網方式:
[0003]1)點對點式，該方式適用於網點少或負載功率較大,如大功率網點、基站,此時如果有必要也可以將若干個局端模塊、遠端模塊並聯使用；
[0004]2)星型結構，該組網方式適用於一個中心機房周圍有多個但在不同方向的網點或基站;
[0005]3)鏈式結構，包括兩種形式，結構一的方式適用於在同一方向的較近距離內由多個網點或基站，而且多個負載點的總功率不太大，該方式的優點是通過減少遠端供電設備，節省初期投資；結構二的組網方式一般適用於在同一方向由多個網點或基站，且網點/基站之間距離比較遠，該方式的優點是節省主幹線路上的遠供電源線、方便線路施工。
[0006]但是自通信電源遠供技術誕生以來，一直是採用基礎電源48V電源，逆變升壓變換成高壓直流，實施遠供，如ZL2014200347012、201210273258X中，各種遠供電壓都是通過48V電源變換，其缺點是能量變換過程中，損失太大，通常能耗效率只在80%左右，此外專利申請201210273258X中採用的保障方式是蓄電池在線技術，一定程度上降低了蓄電池的使用壽命。
[0007]在以往的2G移動通信技術體系下，基站數量少，需要遠供的站點少，能耗問題不突出。隨著移動通信4G技術體系的實施，需要基站的數量驟增，尤其是遠供站點數量成數量級的增長，能耗問題將越來越凸顯。
【發明內容】
[0008]為解決上述技術問題，本發明提供了一種通信電源遠供系統，應用於局端和拉遠基站之間，包括:市電供電模塊、自動轉換開關、高壓直流整流模塊、高壓直流分配輸出模塊和後備蓄電池，其中，
[0009]所述市電供電模塊，與所述自動轉換開關相耦接，用於提供220V交流電，發送至所述自動轉換開關；
[0010]所述後備蓄電池，與所述自動轉換開關相耦接，用於通過所述自動轉換開關為所述高壓直流整流模塊提供電能；
[0011]所述自動轉換開關，分別與所述市電供電模塊、後備蓄電池和高壓直流整流模塊相耦接，用於當判斷出所述市電供電模塊故障或停止供電時，將所述市電供電模塊提供的220V交流電切斷，並由所述後備蓄電池提供電能發送至所述高壓直流整流模塊；
[0012]所述高壓直流整流模塊，分別與所述自動轉換開關、所述高壓直流分配輸出模塊相耦接，用於接收通過所述自動轉換開關傳送來的220V交流電或電能，轉換為用於遠供的高壓直流電，發送至所述高壓直流分配輸出模塊；
[0013]所述高壓直流分配輸出模塊，與所述高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述高壓直流整流模塊發送的高壓直流電，進行分配並輸出給拉遠基站。
[0014]優選地，所述自動轉換開關，包括控制器和開關本體，其中，
[0015]所述控制器，分別與所述市電供電模塊和開關本體相耦接，用於監測所述市電供電模塊的電路，當監測出所述市電供電模塊故障或停止供電時，發送切換電源的指令至開關本體；
[0016]所述開關本體，分別與所述控制器和高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，切斷所述市電供電模塊提供的220V交流電，將所述後備蓄電池提供的電能發送至所述高壓直流整流模塊。
[0017]優選地，所述高壓直流整流模塊與所述高壓直流分配輸出模塊通過複合光纜相耦接。
[0018]優選地，所述後備蓄電池進一步為，80節串聯的磷酸鐵鋰蓄電池組成的後備蓄電池。
[0019]優選地，所述自動轉換開關的開關本體設有第一電源進線端、第二電源進線端和電源出線端，其中，
[0020]所述第一電源進線端，分別與所述市電供電模塊、控制器和電源出線端相耦接，用於接收所述市電供電模塊發送的220V交流電傳送至所述電源出線端，還用於接收所述控制器發送的切換電源指令，斷開與所述市電供電模塊的連接；
[0021]所述第二電源進線端，分別與所述後備蓄電池、控制器和電源出線端相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，接通所述後備蓄電池，將所述後備蓄電池提供的電能發送至電源出線端；
[0022]所述電源出線端，分別與所述第一電源進線端、第二電源進線端和高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述第一電源進線端發送的220V交流電傳送至所述高壓電流整流模塊，還用於接收所述第二電源進線端發送的後備蓄電池提供的電能並發送至所述高壓直流整流模塊。
[0023]與現有技術相比，本發明所述的通信電源遠供的系統，達到了如下效果:
[0024]1)本發明中創新的採用了高壓直流整流模塊，在高壓直流整流模塊中直接將220V交流電轉換為遠供高壓直流電，取代了現有技術中組合使用的直流48V系統和DC/DC逆變升壓系統，本發明中的系統整體結構簡單，電壓、電流變換環節減少，極大地提高了電源供電效率，實現了遠供電源系統的節能減排。
[0025]2)本發明中採用自動轉換開關ATS，在市電供電模塊故障或停止供電時，自動轉換開關ATS自動將負載電路切換至後備蓄電池，保障了遠端供電持續不間斷，系統結構簡單、安全，達到了節能減排的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0027]圖1為現有技術中通信電源遠供系統結構圖；
[0028]圖2為本發明實施例一的通信電源遠供系統結構圖。
【具體實施方式】
[0029]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞彙來指稱特定組件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求並不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的「包含」為一開放式用語，故應解釋成「包含但不限定於」。「大致」是指在可接收的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接於所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書後續描述為實施本發明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本發明的一般原則為目的，並非用以限定本發明的範圍。本發明的保護範圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0030]以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明，但不作為對本發明的限定。
[0031]實施例一:
[0032]結合圖2，本申請提供一種通信電源遠供系統，應用於局端和拉遠基站之間，包括:市電供電模塊201、自動轉換開關202、高壓直流整流模塊204、高壓直流分配輸出模塊205和後備蓄電池203，本申請中的通信電源遠供系統設計成在使用時當所述市電供電模塊201故障或停止供電時所述自動轉換開關202將負載電路自動切換至所述後備蓄電池203，保證了遠端供電持續不間斷，其中，
[0033]所述市電供電模塊201，與所述自動轉換開關202相耦接，用於提供220V交流電，發送至所述自動轉換開關202 ；
[0034]所述後備蓄電池203，與所述自動轉換開關202相耦接，用於通過所述自動轉換開關202為所述高壓直流整流模塊204提供電能；
[0035]所述自動轉換開關202，分別與所述市電供電模塊201、後備蓄電池203和高壓直流整流模塊204相耦接，用於當判斷出所述市電供電模塊201故障或停止供電時，將所述市電供電模塊201提供的220V交流電切斷，並由所述後備蓄電池203提供電能發送至所述高壓直流整流模塊204。
[0036]本實施例中的自動轉換開關為自動轉換開關ATS, ATS用於將負載電路從一個電源自動切換至另一個備用電源的開自動轉換開關。所述自動轉換開關202，包括控制器和開關本體，其中，
[0037]所述控制器，分別與所述市電供電模塊201和開關本體相耦接，用於監測所述市電供電模塊201的電路，當監測出所述市電供電模塊201故障或停止供電時，發送切換電源的指令至開關本體，當然這裡的故障包括任意一項斷相、欠壓、失壓或頻率出現偏差等情況，這裡不做具體限定；
[0038]所述開關本體，分別與所述控制器和高壓直流整流模塊204相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，切斷所述市電供電模塊201提供的220V交流電，接通所述後備蓄電池203，將所述後備蓄電池提供的電能發送至所述高壓直流整流模塊204 ；
[0039]本實施例中所述自動轉換開關202的開關本體設有第一電源進線端2021、第二電源進線端2022和電源出線端2023，其中，
[0040]所述第一電源進線端2021，分別與所述市電供電模塊201、控制器和電源出線端2023相耦接，用於接收所述市電供電模塊201發送的220V交流電傳送至所述電源出線端2023，還用於接收所述控制器發送的切換電源指令，斷開與所述市電供電模塊201的連接；
[0041]所述第二電源進線端2022，分別與所述後備蓄電池203、控制器和電源出線端2023相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，接通所述後備蓄電池203，將所述後備蓄電池203提供的電能發送至電源出線端2023 ；
[0042]所述電源出線端2023，分別與所述第一電源進線端2021、第二電源進線端2022和高壓直流整流模塊204相耦接，用於接收所述第一電源進線端2021發送的220V交流電傳送至所述高壓直流整流模塊204，還用於接收所述第二電源進線端2023發送的後備蓄電池203提供的電能並發送至所述高壓直流整流模塊204。
[0043]在使用過程中，當市電供電模塊201供電正常時，所述控制器監測市電供電模塊201電路一切正常，所述控制器不會發送切換電源指令，那麼第一電源進線端2021與市電供電模塊201是接通的，所述自動轉換開關202將市電供電模塊201發送的220V交流電傳送給所述高壓直流整流模塊204 ;當控制器監測到市電供電模塊201的電路不正常(故障或停止供電)控制器即會發送切換電源的指令給開關本體，開關本體接收到指令後第一電源進線端2021與市電供電模塊201斷開，第二電源進線端2022接通所述後備蓄電池203，這樣所述自動轉化開關202將所述後備蓄電池203提供的電能傳送給所述高壓直流整流模塊 204 ；
[0044]所述高壓直流整流模塊204，分別與所述自動轉換開關202、所述高壓直流分配輸出模塊205相耦接，用於接收通過所述自動轉換開關202傳送來的220V交流電或電能，轉換為用於遠供的高壓直流電，發送至所述高壓直流分配輸出模塊205。如圖1所示，現有技術中在將220V交流電轉換為高壓直流電的過程通常採用48V整流模塊結合DC/DC逆變升壓達到轉化升壓的目的，但是本申請中創新的採用了高壓直流整流模塊，直接將220V交流電轉化為高壓直流電，減少了電壓、電流變換的環節，降低了損耗，這不是本領域技術人員通過簡單實驗就能完成的，是發明人通過創造性勞動才能實現的。
[0045]所述高壓直流分配輸出模塊205，與所述高壓直流整流模塊204相耦接，用於接收所述高壓直流整流模塊204發送的高壓直流電，進行分配並輸出給拉遠基站。
[0046]所述高壓直流整流模塊204與所述高壓直流分配輸出模塊205通過複合光纜相耦接。
[0047]所述後備蓄電池203的電源容量為市電供電模塊201電源容量根據停電支撐時長確定，這裡不做具體限定，本實施例中為80節串聯的磷酸鐵鋰蓄電池組成的後備蓄電池。
[0048]實施例二:
[0049]在實施例一的基礎上，本實施例提供一該通信電源遠供的系統的應用實施例。
[0050]一移動通信基站(簡稱局端)，遠端設拉遠基站3個，拉遠基站之間的距離分別為2公裡，功率為750W，擬採用複合光纜遠程供電，市電斷電時後備蓄電池支撐供電時長至少為4小時。
[0051]設備配置方面，3個基站的負載功率均為2250W，考慮線路損耗，高壓直流整流模塊按5000W設計，高壓直流整流模塊中的設備輸入設計成交流、直流通用型，自動轉換開關即ATS配置交流220V/30A，後備蓄電池中配80節磷酸鐵鋰蓄電池串聯，容量80AH。
[0052]遠供線路配置複合光纜，選擇銅芯線截面為2.5平方毫米，供電電壓在直流280?350V的範圍內可調，基站設備的受電標準選擇交流220V或直流240V供電標準，此時末端供電電壓調在直流260?270V，不需要轉換直接供電，效率較高。如果基站設備受電標準為直流48V，則另外安裝一功率為1000W的DC/DC變換設備。
[0053]市電供電模塊201供電正常時，ATS的第一電源進線端2021與市電供電模塊201接通，ATS的第二電源進線端2022與後備蓄電池203斷開，ATS的電源出線端2023與高壓直流整流模塊204連接，高壓直流整流模塊204將市電供電模塊201提供的220V交流電轉換成用於遠供的高壓直流電流；
[0054]當市電供電模塊201停電時，ATS將高壓直流整流模塊204的負載電路切換到後備蓄電池203 (鋰電池組)，即保持遠端供電持續不間斷，具體的說是當市電供電模塊停電時，當ATS的控制器監測到市電供電模塊201的電路不正常(故障或停止供電)控制器即會發送切換電源的指令給ATS的開關本體，開關本體接收到指令後第一電源進線端2021與市電供電模塊201斷開，第二電源進線端2022接通所述後備蓄電池203，ATS的電源出線端2023與高壓直流整流模塊連接，這樣ATS將所述後備蓄電池203提供的電能傳送給所述高壓直流整流模塊204，高壓直流整流模塊將後備蓄電池203提供的電能轉換成用於遠供的高壓直流電流，保障了遠端供電持續不間斷。
[0055]與現有技術相比，本發明所述的通信電源遠供的系統，達到了如下效果:
[0056]1)本發明中創新的採用了高壓直流整流模塊，在高壓直流整流模塊中直接將220V交流電轉換為遠供高壓直流，取代了現有技術中組合使用的直流48V系統和DC/DC逆變升壓系統，本發明中的系統整體結構簡單，電壓、電流變換環節減少，極大地提高了電源供電效率，實現了遠供電源系統的節能減排。
[0057]2)本發明中採用自動轉換開關ATS，在市電供電模塊故障或停止供電時，自動轉換開關ATS自動將負載電路切換至後備蓄電池，保障了遠端供電持續不間斷，系統結構簡單、安全，達到了節能減排的效果。
[0058]上述說明示出並描述了本發明的若干優選實施例，但如前所述，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述發明構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種通信電源遠供系統，應用於局端和拉遠基站之間，其特徵在於，包括:市電供電模塊、自動轉換開關、高壓直流整流模塊、高壓直流分配輸出模塊和後備蓄電池，其中， 所述市電供電模塊，與所述自動轉換開關相耦接，用於提供220V交流電，發送至所述自動轉換開關； 所述後備蓄電池，與所述自動轉換開關相耦接，用於通過所述自動轉換開關為所述高壓直流整流模塊提供電能； 所述自動轉換開關，分別與所述市電供電模塊、後備蓄電池和高壓直流整流模塊相耦接，用於當判斷出所述市電供電模塊故障或停止供電時，將所述市電供電模塊提供的220V交流電切斷，並由所述後備蓄電池提供電能發送至所述高壓直流整流模塊； 所述高壓直流整流模塊，分別與所述自動轉換開關、所述高壓直流分配輸出模塊相耦接，用於接收通過所述自動轉換開關傳送來的220V交流電或電能，轉換為用於遠供的高壓直流電，發送至所述高壓直流分配輸出模塊； 所述高壓直流分配輸出模塊，與所述高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述高壓直流整流模塊發送的高壓直流電，進行分配並輸出給拉遠基站。
2.根據權利要求1所述的通信電源遠供系統，其特徵在於，所述自動轉換開關，包括控制器和開關本體，其中， 所述控制器，分別與所述市電供電模塊和開關本體相耦接，用於監測所述市電供電模塊的電路，當監測出所述市電供電模塊故障或停止供電時，發送切換電源的指令至開關本體； 所述開關本體，分別與所述控制器和高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，切斷所述市電供電模塊提供的220V交流電，將所述後備蓄電池提供的電能發送至所述高壓直流整流模塊。
3.根據權利要求1所述的通信電源遠供系統，其特徵在於，所述高壓直流整流模塊與所述高壓直流分配輸出模塊通過複合光纜相耦接。
4.根據權利要求1所述的通信電源遠供系統，其特徵在於，所述後備蓄電池進一步為，80節串聯的磷酸鐵鋰蓄電池組成的後備蓄電池。
5.根據權利要求1或2所述的通信電源遠供系統，其特徵在於，所述自動轉換開關的開關本體設有第一電源進線端、第二電源進線端和電源出線端，其中， 所述第一電源進線端，分別與所述市電供電模塊、控制器和電源出線端相耦接，用於接收所述市電供電模塊發送的220V交流電傳送至所述電源出線端，還用於接收所述控制器發送的切換電源指令，斷開與所述市電供電模塊的連接； 所述第二電源進線端，分別與所述後備蓄電池、控制器和電源出線端相耦接，用於接收所述控制器發送的切換電源指令，接通所述後備蓄電池，將所述後備蓄電池提供的電能發送至電源出線端； 所述電源出線端，分別與所述第一電源進線端、第二電源進線端和高壓直流整流模塊相耦接，用於接收所述第一電源進線端發送的220V交流電傳送至所述高壓電流整流模塊，還用於接收所述第二電源進線端發送的後備蓄電池提供的電能並發送至所述高壓直流整流模塊。
【文檔編號】H02J1/00GK104410062SQ201410806615
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月22日 優先權日:2014年12月22日
【發明者】趙長煦, 周青松 申請人:中塔新興通訊技術有限公司