一種通信電源供電系統的製作方法
2023-08-04 14:59:16
專利名稱：一種通信電源供電系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供電系統，尤其涉及一種通信電源供電系統。
背景技術：
現有通信電源供電系統為保證系統可靠性，主要採用交流配電模塊對交流電進行直接配電，因此都採用N+1開關電源模塊冗餘供電。但對於3相四線制的供電網絡，還需同時考慮輸出三相電壓的負載匹配問題，以減少三相不對稱狀況，因而通常每相都需配備N+1個開關電源模塊，以保證三相負載對稱，(參見附圖I)。
但實際工作中，當出現某相的一個或多個開關電源模塊故障，或發電機某相電壓故障時，必然會出現三相負載不對稱和中性點漂移現象，並進而造成整個系統三相負載相電壓的不對稱，和零線電流過大，甚至嚴重時使得整個負載工作狀態不正常。尤其是使用柴油/汽油機組作為主供電能源時，負載不對稱還將造成發電機組系統效率降低，發電機損耗加大，發動機油耗增大，系統可靠性降低，帶來了嚴重的系統隱患。此外三相四線制為滿足N+1及三相對稱的要求，其開關電源模塊配置必需三的倍數3*(N+1)，降低了系統的靈活性。
發明內容
針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的就在於提供一種通信電源供電系統，能避免原有電源供電系統在三相負載不對稱時可能出現的系統隱患，提高系統的可靠性以及靈活性。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是這樣的一種通信電源供電系統，其特徵在於包括發電機組、三相穩壓模塊、三相整流橋模塊、直流配電模塊以及開關電源模塊，所述開關電源模塊為N+1個，N為自然數；
所述三相穩壓模塊的輸入端用於與三相交流市電相連，其輸出端與直流配電模塊相連，用於將三相交流市電轉換為單相直流電；
所述三相整流橋模塊的輸入端與發電機組的三相交流電輸出端相連，其輸出端也與直流配電模塊相連，用於將發電機組產生的三相交流電整流為單相直流電；
所述直流配電模塊用於將輸入的單相直流電進行匯流處理後輸出一組單向直流電，該直流配電模塊的輸出端同時與所有開關電源模塊相連；
所述開關電源模塊用於將輸入的電壓轉換為48V的直流電壓，以供直流負載使用，所有開關電源模塊的輸出端並聯後進行直流電壓輸出。進一步地，所述發電機組包括發動機和發電機，該發動機組產生的電的線電壓為90V —290V。在配置發電機組時，通過改變發電機繞組線圈的匝數來實現該發動機組產生的電的線電壓為90V — 290V，這樣保證整流後的直流電壓在130V — 410V之間，不超過開關電源模塊的輸入電壓範圍，從而保證開關電源模塊的正常工作，避免因電壓過高而導致開關電源損壞，從而保證整個電源供電系統的正常工作。進一步地，所述三相穩壓模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。先通過AC/DC模塊將市電轉換為直流電，然後再通過DC/DC模塊使輸出直流電壓穩定在130V — 410V，從而保證開關電源模塊的正常工作，避免因電壓過高而導致開關電源模塊損壞，從而保證整個電源供電系統的正常工作。進一步地，所述開關電源模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。該開關電源模塊是通信行業的標準48V整流模塊，用於將輸入的交直流電壓隔離轉換為4 8V的直流電壓，供系統直流負載使用。 本發明通過改變發電機組中發電機的繞組線圈的匝數使發電機組輸出的三相交流電壓(線電壓)在90V — 290V範圍內，同時增加三相整流橋模塊，這樣就可將三相交流電壓變換為單相直流電壓，並直接匹配現有通信開關電源工作，以輸出48V直流電壓供直流負載工作。同時對應三相交流市電，增加整流穩壓模塊，輸出130V — 410V範圍內的直流電壓，達到匹配現有通信開關電源的目的。本方案的關鍵在於其一，將三相市電整流穩壓為130V — 410V的直流電；其二，設計發電機輸出的三相交流電壓(線電壓)在90V — 290V範圍內，這樣經三相整流橋整流後，就可直接輸出130V — 410V的直流電壓。因為130-410V是通信領域常用的48V輸出開關電源模塊可以接受的直流輸入電壓範圍。所以發電機電壓不用進行穩壓處理，僅用低成本的三相全波整流即可滿足開關電源的輸入要求，且效率較高。又因為發電機和市電已經轉化為直流電壓，最後此直流電壓輸送給系統開關電源模塊，經由開關電源模塊中的DC-DC模塊轉換，輸出48V直流電壓給直流負載供電。與現有技術相比，本發明的優點在於
1.本發明增加了三相穩壓模塊和三相整流橋模塊，分別對應市電和油機；當有市電時三相市電經過三相穩壓模塊輸出直流；當沒有市電時，發電機組工作，其輸出電壓經三相整流橋模塊後得到的直流電壓輸入至系統的直流配電模塊；
2.新型通信電源供電系統變為單相直流電壓系統，不存在三相負載匹配問題，避免了系統出現三相電壓不對稱的可能，徹底消除了系統可能存在的隱患，另外48V電源模塊配置數量為N+1，不需3的倍數，可對電源模塊和負載隨意配置，提高了系統配置的靈活性；
3.通過改造原有三相交流供電系統為單相直流電壓供電系統，解決了原有通信電源供電系統經常出現的三相負載不對稱狀況，及由此引起的系統三相電壓中性點漂移，零線電流過大，和系統損耗加大，可靠性降低，使用維護成本上升的問題。
圖I為現有技術中的一種供電系統的原理示意 圖2為本發明的原理示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。實施例參見圖I和圖2，一種通信電源供電系統，包括發電機組、三相穩壓模塊、三相整流模塊、直流配電模塊以及開關電源模塊。所述開關電源模塊為N+1個，N為自然數；所述三相穩壓模塊的輸入端用於與三相交流市電相連，其輸出端與直流配電模塊相連，用於將三相交流市電轉換為單相直流電；所述三相整流橋模塊的輸入端與發電機組的三相交流電輸出端相連，其輸出端也與直流配電模塊相連，用於將發電機組產生的三相交流電轉換為單相直流電；所述直流配電模塊用於將輸入的單相直流電進行匯流處理後輸出一組單向直流電，該直流配電模塊的輸出端同時與所有開關電源模塊相連；所述開關電源模塊用於將輸入的電壓轉換為48V的直流電壓，以供直流負載使用，該開關電源模塊的轉換過程可與隔離變壓器的轉換過程一致(即將輸入的交直流電壓隔離轉換為48V的直流電壓)，這樣能夠用電設備和操作人員的安全。所有開關電源模塊的輸出端並聯後進行直流電壓輸出。通常，所述開關電源模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊，當輸入是交流電壓時，先通過AC/DC模塊整流，再通過DC/DC模塊變壓；當輸入是交流電壓時，直接通過DC/DC模塊變壓；這種開關電源模塊是通信行業的標準48V整流模塊，也是一種成熟現有技術(產品)。在具·體實施時，所述開關電源模塊採用48V整流模塊，如R48-2900、R48-5800等，用於將直流電壓轉換為48V直流電壓後進行輸出。該開關電源模塊是通信行業的標準48V整流模塊，用於將輸入的交直流電壓隔離轉換為48V的直流電壓，供系統直流負載使用。所述發電機組包括發動機和發電機，該發動機組產生的電的相電壓為90V — 290V。在配置發電機組時，通過改變發電機繞組線圈的匝數來實現該發動機組產生的電的相電壓為90V — 290V，這樣保證整流後的直流電壓在130V — 410V之間，從而保證開關電源模塊的正常工作，避免因電壓過高而導致開關電源模塊損壞，從而保證整個電源供電系統的正常工作。所述三相穩壓模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。先通過AC/DC模塊將市電轉換為直流電，然後再通過DC/DC模塊使輸出直流電壓穩定在130V — 410V，從而保證開關電源模塊的正常工作，避免因電壓過高而導致開關電源模塊損壞，從而保證整個電源供電系統的正常工作。最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制技術方案，儘管申請人參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.一種通信電源供電系統，其特徵在於包括發電機組、三相穩壓模塊、三相整流橋模塊、直流配電模塊以及開關電源模塊，所述開關電源模塊為N+1個，N為自然數； 所述三相穩壓模塊的輸入端用於與三相交流市電相連，其輸出端與直流配電模塊相連，用於將三相交流市電轉換為單相直流電； 所述三相整流橋模塊的輸入端與發電機組的三相交流電輸出端相連，其輸出端也與直流配電模塊相連，用於將發電機組產生的三相交流電整流為單相直流電； 所述直流配電模塊用於將輸入的單相直流電進行匯流處理後輸出一組單向直流電，該直流配電模塊的輸出端同時與所有開關電源模塊相連； 所述開關電源模塊用於將輸入的電壓轉換為48V的直流電壓，以供直流負載使用，所有開關電源模塊的輸出端並聯後進行直流電壓輸出。
2.根據權利要求I所述的一種通信電源供電系統，其特徵在於所述發電機組包括發動機和發電機，該發動機組產生的電的線電壓為90V — 290V。
3.根據權利要求I所述的一種通信電源供電系統，其特徵在於所述三相穩壓模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。
4.根據權利要求I所述的一種通信電源供電系統，其特徵在於所述開關電源模塊包括AC/DC模塊和DC/DC模塊。
全文摘要
本發明公開了一種通信電源供電系統，包括發電機組、三相穩壓模塊、三相整流橋模塊、直流配電模塊以及開關電源模塊，所述開關電源模塊為N+1個，N為自然數；所述三相穩壓模塊的輸入端用於與三相交流市電相連，其輸出端與直流配電模塊相連，所述三相整流橋模塊的輸入端與發電機組的三相交流電輸出端相連，其輸出端也與直流配電模塊相連，所述直流配電模塊的輸出端同時與所有開關電源模塊相連，所有開關電源模塊的輸出端並聯後進行直流電壓輸出。該新型通信電源供電系統能避免原有電源供電系統在三相負載不對稱時可能出現的系統隱患，提高系統的可靠性以及靈活性。
文檔編號H02J1/10GK102904244SQ20121044986
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者沈忠亭 申請人:重慶乾威科技有限公司