CN101651484B - 一种移动通信基站的供电控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动通信基站的供电控制装置，解决了高速铁路沿线的移动通信基站处于空闲状态的时间过长，造成电力资源浪费的问题。本发明提出的供电控制装置包括：基站电源输入端，用于连接移动通信基站的供电电源；基站电源输出端，用于连接移动通信基站的用电设备；电源开关，连接在基站电源输入端和基站电源输出端之间；分段时间控制器，用于根据基站分时段供电设定信息，在启动基站运行的预定时间控制电源开关接通，或在停止基站运行的预定时间控制电源开关断开。本发明同时还提出了一种移动通信基站的供电控制方法，该方法进一步扩大了太阳能光伏发电系统在移动基站的应用范围。

Description

一种移动通信基站的供电控制装置和方法

技术领域

本发明涉及供电系统，尤其涉及一种移动通信基站的供电控制装置和方法。

背景技术

随着社会经济的发展，人们对移动通信服务质量的要求越来越高。移动通信服务提供商在不断发展移动通信基站技术的同时，通过增设大量的基站来提供尽可能大的覆盖范围以满足用户对移动通信服务质量的要求。但是在一些特殊的使用场景中，依靠普通的基站并不能保证通信服务质量，高速铁路就是这样一种特殊使用场景，高速列车上的用户常常会遇到手机脱网、无法呼叫和切换、掉话等问题。为了解决高速列车上不能保证移动通信服务质量的问题，移动通信服务提供商在高速铁路沿线设置了一部分高速铁路专用基站。这些专用基站只为高速铁路上行驶的列车中的移动通信用户服务，并不承担任何其他的通信业务，因此，在没有列车经过的时间段里，这些专用基站一直处于空闲状态。

由于高速铁路列车发车时间间隔较大，列车车速较高，高速铁路专用基站实际为用户提供服务的时间一般很短，大部分时间中这些基站都处于空闲状态。而现有技术中的基站供电装置在基站处于空闲状态时仍然持续向基站供电，这样就造成了电力资源的浪费，加剧了供电装置的损耗，并由此导致了设备维护开支、人力开支、能源开支等运营成本的提高，加重了移动通信运营商的负担，同时还不利于节省资源、保护环境。

根据所处使用环境和自身功能的不同，高速铁路专用基站可以采用交流供电网络供电、发电机供电和太阳能供电等不同的供电方式。无论采用何种供电方式，现有技术中都缺乏解决上述基站空闲状态下电力资源浪费问题的手段和方法。

发明内容

本发明实施例提供了移动通信基站的一种供电控制装置、一种供电装置和一种供电控制方法，用于减少高速铁路沿线的移动通信基站处于空闲状态时所耗费的电力资源。

本发明实施例提供的一种移动通信基站的供电控制装置包括：

基站电源输入端，用于连接所述移动通信基站的供电电源；

基站电源输出端，用于连接所述移动通信基站的用电设备；

电源开关，连接在所述基站电源输入端和基站电源输出端之间；

分段时间控制器，用于根据基站分时段供电信息，控制所述电源开关接通或断开，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻；

其中，所述分段时间控制器包括：

定时控制单元，用于根据所述基站分时段供电信息，在启动基站运行的预定时间输出第一控制信号，或者在停止基站运行的预定时间输出第二控制信号；

控制输出单元，用于在接收定时控制单元输出的第一控制信号时，控制所述电源开关接通，或者在接收定时控制单元输出的第二控制信号时，控制所述电源开关断开；

通信单元，用于远程接收基站分时段供电修正信息，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述基站分时段供电修正信息修正所述初始设定的基站分时段供电信息。

本发明实施例提供的另一种移动通信基站的供电装置包括：

发电机，用于为所述移动通信基站提供电能；

内燃机，用于带动所述发电机运行；

内燃机控制器，用于根据接收的内燃机启动信号控制所述内燃机启动，或者根据接收的内燃机停机信号控制所述内燃机停机；

分段时间控制器，用于根据基站分时段供电信息，向所述内燃机控制器发送内燃机启动信号，或向所述内燃机控制器发送内燃机停机信号，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻其中，所述分段时间控制器包括：

定时控制单元，用于根据所述基站分时段供电信息，在启动基站运行的预定时间输出第一控制信号，或者在停止基站运行的预定时间输出第二控制信号；

控制输出单元，用于在接收定时控制单元输出的第一控制信号时，向所述内燃机控制器发送内燃机启动信号，或者在接收定时控制单元输出的第二控制信号时，向所述内燃机控制器发送内燃机停机信号；

通信单元，用于远程接收基站分时段供电修正信息，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述基站分时段供电修正信息修正所述初始设定的基站分时段供电信息。

本发明实施例还提供了一种移动通信基站的供电控制方法，包括步骤：

根据移动通信基站的基站分时段供电信息，在启动移动通信基站运行的预定时间开始向移动通信基站供电，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻；并

根据所述移动通信基站的基站分时段供电信息，在停止移动通信基站运行的预定时间停止向移动通信基站供电；

根据远程接收到的分时段供电修正信息修正初始设定的基站分时段供电信息。

采用本发明实施例提供的技术方案，根据高速铁路列车运行计划获得高速铁路沿线移动通信基站的分时段供电信息，从而使高速铁路沿线的移动通信基站只在有列车经过时启动并为用户提供通信服务，在没有列车经过时能够自动断开电源并停机，从而大大缩短了基站处于空闲状态的时间，大幅度减少了电力资源的浪费和供电装置的损耗，并且能够为移动通信运营商节省设备维护开支、人力开支、能源开支等运营成本，同时还有利于节省资源、保护环境。

附图说明

图1是本发明实施例中采用持续不间断电源作为基站供电电源的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图2是本发明实施例中采用交流供电网络作为基站供电电源的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图3是本发明实施例中采用太阳能供电装置作为基站供电电源的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图4是本发明实施例中采用内燃发电机组作为基站供电电源的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图5是本发明实施例中采用内燃发电机组作为基站供电电源的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图6是本发明实施例中提供的移动通信基站供电控制方法的流程图；

图7是本发明实施例中采用太阳能/交流供电网络混合供电方式的移动通信基站供电控制装置的块状结构图；

图8是本发明实施例中采用太阳能/内燃发电机组混合供电方式的移动通信基站供电控制装置的块状结构图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供移动通信基站的供电控制装置和方法，对高速铁路沿线的专用移动通信基站进行分时段供电，从而解决了高速铁路移动通信基站在附近没有列车而处于空闲状态时耗费电力资源的问题，有助于运营商降低运营成本，节省人力、物力和能源开支，并且有利于节约资源、保护环境。

本发明实施例所提供的一种移动通信基站供电控制装置采用持续不间断的电源作为基站的供电电源，如图1所示，这种移动通信基站供电控制装置100由以下四部分组成：

基站电源输入端101，用于连接移动通信基站的供电电源；

基站电源输出端102，用于连接移动通信基站的用电设备；

电源开关110，连接在基站电源输入端和基站电源输出端之间，用于控制移动通信基站电源的接通和断开；对应不同类型的基站电源，电源开关110可以采用不同形式的开关电路和装置来实现；

分段时间控制器120，用于根据基站分时段供电信息，在预定时间向电源开关110发出接通或断开电路的信号指令。

具体的，分段时间控制器120用于接收并保存初始设定的分时段供电信息，以及用于接收由基站动力环境监控系统远程发送的分时段供电修正信息和遥控指令。

如上所述，本发明实施例提供的供电控制装置的电源开关部分根据持续供电电源类型的不同，可以采用不同形式的开关电路和装置来实现。以下介绍当基站电源分别是交流供电网络和太阳能供电装置时，本发明实施例所提供的移动通信基站供电控制装置的具体实施例。

在本发明所提供的移动通信基站供电控制装置的一个实施例中，基站采用交流供电网络作为供电电源，图2是当基站采用交流供电网络作为供电电源时，移动通信基站供电控制装置的一个较佳的实施方式。如图2所示，该供电控制装置200包括以下4个主要部分：

基站电源输入端201，用于与交流供电网络相连；

基站电源输出端202，用于与基站用电设备相连；

交流接触器210，即为本实施例中的电源开关，连接在基站电源输入端201和基站电源输出端202之间，用于接通或断开基站电源输入端201和基站电源输出端202之间的电路；

分段时间控制器220，用于根据基站分时段供电信息，在预定时间向交流接触器210发送控制电流以接通或断开基站供电电路；

具体的，分段时间控制器220用于接收并保存初始设定的分时段供电信息，以及用于接收由基站动力环境监控系统远程发送的分时段供电修正信息和遥控指令。

交流接触器210包括启动线圈、主动合触点和手动启动开关211；启动线圈的两端为交流接触器210的控制电流输入端，该控制电流输入端与分段时间控制器220的控制输出单元221相连；主动合触点的两端分别连接基站电源输入端201和基站电源输出端202；当有来自控制输出单元221的控制电流通过启动线圈时，启动线圈产生电磁力，并将主动合触点的触片吸下以接通基站电源输入端201和基站电源输出端202之间的电路，进而接通该基站的供电电路；当启动线圈中的控制电流消失时，主动合触点的触片弹起，以断开基站的供电电路；手动启动开关211同样连接基站电源输入端201和基站电源输出端202，当分段时间控制器220、启动线圈或主动合触点中的一个出现故障时，可以通过手动闭合或断开手动启动开关211来接通或切断基站的供电电路；

较佳地，交流接触器210可被安装在一个配电箱中，并且通过一个空气开关203与基站电源输入端201连接，以及通过一个分路负荷开关204与基站电源输出端202相连，上述空气开关203和分路负荷开关204用于在电流过大时断开以保护基站中的电路和设备。

分段时间控制器220包括定时控制单元222和控制输出单元221；定时控制单元222与控制输出单元221相连接，用于保存初始设定的分时段供电信息以及保存由基站动力环境监控系统远程传送的分时段供电修正信息，定时控制单元222可以保存多组分时段供电信息，每组分时段供电信息都包含一个移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，并且可以对应不同日期使用不同的分时段供电信息；定时控制单元222根据上述分时段供电信息在相应时间向控制输出单元221发送分时段供电命令，该分时段供电命令可以是数字信号，例如当该信号为1或高电平时接通电源，当该信号为0或低电平时断开电源，当然，本领域技术人员也可以根据具体情况使用其他形式的信号作为分时段供电命令；控制输出单元221可以是一个能够接收控制电路发送的指令信号，并将该指令信号放大后以控制电流的形式输出的中间继电器或电子器件，该单元与定时控制单元222以及交流接触器210连接，用于根据由定时控制单元222发送的分时段供电命令，例如数值为1或0的数字信号，向交流接触器210发送控制电流以控制交流接触器210接通或断开基站供电线路；

分段时间控制器220还可进一步包括时间设定单元223，该单元通常包括用于输入分时设定的按键和用于显示分时段供电信息的显示屏，该单元与定时控制单元222相连，用于接收从本地输入的初始设定的分时段供电信息并将该信息发送至定时控制单元222；

分段时间控制器220还可进一步包括通信单元225，该通信单元225与定时控制单元222和控制输出单元221相连，并且包括一个通信接口，该通信接口可以是X.22通信接口，并可以通过基于TCP/IP或其他网络协议的广域网与基站动力环境监控系统连接，当出现如火车故障、晚点、事故等意外情况时，通信单元225可以接收由基站动力环境监控系统通过网络发送的远程控制信息，该远程控制信息可以是向定时控制单元222发送的根据上述意外情况而做出更改的分时段供电修正信息，也可以是立即接通或断开基站电源的基站遥控指令，还可以是第一和第二恢复指令；当通信单元225收到的远程控制信息中包括分时段供电修正信息时，通信单元225向定时控制单元222发送该信息，定时控制单元222随即停止使用初始设定的分时段供电信息，并按照新收到的分时段供电修正信息进行供电；当通信单元225收到的远程控制信息中包括第一恢复指令时，通信单元225向定时控制单元222发送恢复指令，定时控制单元222随即停止使用分时段供电修正信息，并重新按照初始设定的分时段供电信息进行供电；当通信单元225收到的远程控制信息中包括遥控指令时，通信单元225向定时控制单元222发送指令以停止使用基站分时段供电信息，并向控制输出单元发送控制信号，例如数字信号0、1，以立即断开或接通基站电源；当通信单元225收到的远程控制信息中包括第二恢复指令时，通信单元225向定时控制单元222发送恢复指令，定时控制单元222随即重新按照基站分时段供电信息进行供电。

较佳地，分段时间控制器220还包括一个电源单元224，用于向分段时间控制器220中的所有电子元件提供运行所需的电力。

通过采用上述本发明实施例中的技术方案，高速铁路沿线移动通信基站能够根据基于高速铁路列车运行计划而获得的分时段供电信息接通或断开基站电源，从而大大减少了高速铁路沿线移动通信基站的空闲时间，降低了交流电供电网络的电力消耗，为移动通信运营商节省了大量用电开支。

在本发明所提供的移动通信基站供电控制装置的另一个实施例中，基站采用太阳能供电装置作为供电电源，图3是当基站采用太阳能供电装置作为供电电源时，移动通信基站供电控制装置的一个较佳的实施方式。如图3所示，该供电控制装置300包括以下4个主要部分：

基站电源输入端301，用于连接太阳能供电装置中的蓄电池组；

基站电源输出端302，用于连接基站用电设备相连；

直流接触器310，即为本实施例中的电源开关，连接在基站电源输入端301和基站电源输出端302之间，用于接通或断开基站电源输入端301和基站电源输出端302之间的电路；

分段时间控制器320，用于根据基站分时段供电信息，在预定时间向直流接触器310发送控制电流以接通或断开基站供电电路；

具体的，分段时间控制器320用于接收并保存初始设定的分时段供电信息，以及用于接收由基站动力环境监控系统远程发送的分时段供电修正信息和遥控指令。

直流接触器310包括启动线圈、主动合触点和手动启动开关311；启动线圈的两端与直流接触器310的控制电流输入端相连，该控制电流输入端与分段时间控制器320的控制输出单元321相连；主动合触点的两端分别连接基站电源输入端301和基站电源输出端302；当有来自控制输出单元321的控制电流通过启动线圈时，启动线圈产生电磁力，并将主动合触点的触片吸下以接通基站电源输入端301和基站电源输出端302之间的电路，进而接通基站的供电电路；当启动线圈中的控制电流消失时，主动合触点的触片弹起，以断开基站的供电电路；手动启动开关311同样连接基站电源输入端301和基站电源输出端302，当分段时间控制器320、启动线圈或主动合触点中的一个出现故障时，可以通过手动闭合或断开手动启动开关311来接通或切断基站的供电电路；

分段时间控制器320包括定时控制单元322和控制输出单元321；定时控制单元322与控制输出单元321相连接，用于保存初始设定的分时段供电信息以及保存由基站动力环境监控系统远程传送的分时段供电修正信息，定时控制单元322可以保存多组分时段供电信息，每组分时段供电信息都包含一个移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，并且可以对应不同日期使用不同的分时段供电信息；定时控制单元322根据上述分时段供电信息在相应时间向控制输出单元321发送分时段供电命令，该分时段供电命令可以是数字信号，例如当该信号为1或高电平时接通电源，当该信号为0或低电平时断开电源，当然，本领域技术人员也可以根据具体情况使用其他形式的信号作为分时段供电命令；控制输出单元321可以是一个能够接收控制电路发送的指令信号，并将该指令信号放大后以控制电流的形式输出的中间继电器或电子器，该单元与定时控制单元322以及直流接触器310连接，用于根据由定时控制单元322发送的分时段供电命令，例如数值为1或0的数字信号，向直流接触器310发送控制电流以控制直流接触器310接通或断开基站供电线路；

分段时间控制器320还可以进一步包括时间设定单元323，该单元通常包括用于输入分时设定的按键和用于显示分时段供电信息的显示屏，该单元与定时控制单元322相连，用于接收从本地输入的初始设定的分时段供电信息并将该信息发送至定时控制单元322；

分段时间控制器320还可以进一步包括通信单元325，该通信单元325与定时控制单元322和控制输出单元321相连，并且包括一个通信接口，该通信接口可以是X.22通信接口，并可以通过基于TCP/IP或其他网络协议的广域网与基站动力环境监控系统连接，当出现如火车故障、晚点、事故等意外情况时，通信单元325可以接收由基站动力环境监控系统通过网络发送的远程控制信息，该远程控制信息可以是向定时控制单元322发送的根据上述意外情况而做出更改的分时段供电信息，也可以是立即接通或断开基站电源的基站遥控指令，还可以是第一和第二恢复指令；当通信单元325收到的远程控制信息中包括分时段供电修正信息时，通信单元325向定时控制单元322发送该信息，定时控制单元322随即停止使用初始设定的分时段供电信息，并按照新收到的分时段供电修正信息进行供电；当通信单元325收到的远程控制信息中包括第一恢复指令时，通信单元325向定时控制单元322发送恢复指令，定时控制单元322随即停止使用分时段供电修正信息，并重新按照初始设定的分时段供电信息进行供电；当通信单元325收到的远程控制信息中包括遥控指令时，通信单元325向定时控制单元322发送指令以停止使用基站分时段供电信息，并向控制输出单元发送控制信号，例如数字信号0、1，以立即断开或接通基站电源；当通信单元325收到的远程控制信息中包括第二恢复指令时，通信单元325向定时控制单元322发送恢复指令，定时控制单元322随即重新按照基站分时段供电信息进行供电。

较佳地，分段时间控制器320还包括一个电源单元324，用于向分段时间控制器320中的所有电子元件提供运行所需的电力。

本实施例中的基站供电控制装置除了能够与上述太阳能供电装置配合使用以外，还能进一步用于太阳能/交流供电网络混合供电方式和太阳能/内燃发电机组混合供电方式，以适用于农村小型基站及市(农)电引入困难的地区。这两种混合供电方式通过监测太阳能供电状态，在太阳能充足时使用太阳能电池板为基站设备供电，在太阳能不足时，使用交流供电网络或内燃发电机组为基站设备供电，这样不但能通过使用太阳能而得到节能环保的效果，还能避免因为太阳能不足而发生的基站设备掉电。

如图7所示，若采用上述太阳能/交流供电网络混合供电方式，本实施例中的基站供电控制装置还可进一步包括：第一电源输入开关711、第二电源输入开关712、太阳能电池板、蓄电池740、交/直流转换器730和电源切换控制器720，其中：

蓄电池740连接基站电源输入端，用于储存电能并向基站电源输入端输出电能，并且还可用于过滤来自电源的电流杂波，为基站用电设备提供电流波动保护；

太阳能电池板通过第一电源输入开关711连接蓄电池740，用于向蓄电池740充电；

交流供电网络依次通过第二电源输入开关712和交/直流转换器730连接蓄电池740，用于向蓄电池740充电；

电源切换控制器720用于监测太阳能电池板的输出电压，并在该输出电压等于或超过第一电压值时，向第一电源输入开关711发送控制电流，使第一电源输入开关711接通、第二电源输入开关712断开，由太阳能电池板通过蓄电池向基站供电；在该输出电压等于或低于第二电压值时，向第二电源输入开关712发送控制电流，使第二电源输入开关712接通、第一电源输入开关711断开，由交流供电网络通过蓄电池向基站供电；

上述第二电压值小于或等于第一电压值；第一、第二电压值的取值由基站用电设备的输入电压决定，例如，如果基站用电设备的输入电压为50V，则第一电压值可以设为52V左右，第二电压值可以设为50V左右；除了输出电压以外，本领域技术人员也可以使用电源切换控制器720监测太阳能电池板和蓄电池740的其他工作状态参数，并根据这些参数判断太阳能供电状态并发送控制电流；本领域技术人员可以根据经验设定第一电压值和第二电压值，本实施例给出的具体数值仅为一个示例，并非限定本发明的保护范围；较佳地，电源切换控制器720可以包括切换控制单元721和监测判断单元722。

如图8所示，若将本实施例中的基站供电控制装置用于太阳能/内燃发电机组混合供电方式，则本实施例中的基站供电控制装置还可进一步包括：第一电源输入开关811、第二电源输入开关812、太阳能电池板、蓄电池840、交/直流转换器830、电源切换控制器820和内燃发电机组850，其中：

蓄电池840连接基站电源输入端，用于储存电能并向基站电源输入端输出电能，并且还可用于过滤来自电源的电流杂波，为基站用电设备提供电流波动保护；

太阳能电池板通过第一电源输入开关811连接蓄电池840，用于向蓄电池840充电；

内燃发电机组850依次通过第二电源输入开关812和交/直流转换器830连接蓄电池，用于向蓄电池充电；

电源切换控制器820用于监测蓄电池840的电量，并在该电量超过第一电量值时，向第一电源输入开关811发送控制电流，使第一电源输入开关811接通、第二电源输入开关812断开，并且控制内燃发电机组850停机；在该电量低于第二电量值时，向第二电源输入开关812发送控制电流，使第二电源输入开关812接通、第一电源输入开关811断开，并且控制内燃发电机组850启动，由内燃发电机组向蓄电池充电；

上述第二电量值小于第一电量值；较佳地，第一电量值应设为略低于蓄电池840处于充电饱和状态时的电量值，第二电量值应设为略高于蓄电池840处于亏电状态时的电量值；除了电量以外，本领域技术人员也可以使用电源切换控制器820监测太阳能电池板和蓄电池840的其他工作状态参数，并根据这些参数判断太阳能供电状态并向第一或第二电源输入开关发送控制电流以及控制内燃发电机组启动、停机；本领域技术人员可以根据经验设定第一电量值和第二电量值，本实施例给出的具体数值仅为一个示例，并非限定本发明的保护范围；较佳地，电源切换控制器820可以包括切换控制单元821和监测判断单元822。

如上所述，采用这两种混合供电方式时，都需要监测太阳能供电状态，当采用太阳能/交流供电网络混合供电方式时，可以监测太阳能电池板的输出电压，这样一旦阳光不足导致该输出电压过低，立即切换为交流供电网络供电，避免了蓄电池的大量放电，使蓄电池长时间保持在电量饱和状态或接近电量饱和状态，有助于延长蓄电池的使用寿命。

当采用太阳能/内燃发电机组混合供电方式时，可以监测蓄电池的电量，这样当阳光不足时，蓄电池会持续放电一段时间、只有当蓄电池电量下降到上述第二电量值以下时，才启动内燃发电机组进行供电，当蓄电池达到或接近饱和状态，电量高于上述第一电量值时，关闭内燃发电机组，这样可以避免内燃发电机组的频繁启动、停机，有助于维护内燃发电机组，并可避免内燃发电机组在蓄电池处于电量饱和状态时持续运行导致蓄电池过度充电，延长了蓄电池的使用寿命，缩短了内燃发电机组的运行时间，节省了燃油消耗。

当然，本领域技术人员也可以根据其它和太阳能供电状态有关的参数信息实现相同的控制目的，本发明实施例不再一一列举。

与第一个实施例相比，本实施例中的移动通信基站供电控制装置同样也包括分段时间控制器，用于根据预先设定并保存的分时段供电信息，在预定时间发送控制电流以接通或断开基站供电电路。

通过采用上述本发明实施例中的技术方案，高速铁路沿线移动通信基站能够根据基于高速铁路列车运行计划而获得的分时段供电信息接通或断开基站电源，从而大大减少了高速铁路沿线移动通信基站的空闲时间，降低了移动通信基站的用电负荷，因此为基站供电的太阳能供电装置可以使用容量和功率较小、造价较便宜的蓄电池组和太阳能电池板，为移动通信运营商节省了大量设备建造投资和维护费用。

本发明实施例所提供的另一种移动通信基站供电装置使用内燃发电机组作为基站的供电电源，如图4所示，这种移动通信基站供电装置由以下4部分组成：

发电机401，用于为移动通信基站供电；

内燃机402，用于带动发电机运行；

内燃机控制器410，用于根据接收的内燃机启动信号控制所述内燃机启动，或者根据接收的内燃机停机信号控制所述内燃机停机；

分段时间控制器420，用于根据基站分时段供电信息，在预定时间向内燃机控制器410发送内燃机启动信号或内燃机停机信号，以启动或关闭内燃机；

具体的，分段时间控制器420用于接收并保存初始设定的分时段供电信息，以及用于接受由基站动力环境监控系统远程发送的分时段供电修正信息和遥控指令。

在本发明所提供的移动通信基站供电装置的一个实施例中，移动通信基站采用内燃发电机组作为供电电源，如图5所示，该移动通信基站供电装置包括内燃机501、发电机502、内燃机控制器510和分段时间控制器520四个部分：

内燃机控制器510，包括一个启动、停机控制单元513，启动、停机控制单元513可以由内燃机控制电路和电控油门构成，用于根据接收的内燃机启动信号控制内燃机501启动，或者根据接收的内燃机停机信号控制内燃机501停机；启动、停机控制单元513与分段时间控制器520中的控制输出单元521相连接，以根据控制输出单元521发出的内燃机启动信号或内燃机停机信号，启动或停止内燃机的运行；较佳地，内燃机501可以是一台使用汽油、煤油或柴油作为能源的固定式内燃机，发电机502可以是一台交（直）流发电机；该发电机502与移动通信基站的用电设备通过配电箱相连；

分段时间控制器520包括定时控制单元522和控制输出单元521；定时控制单元522与控制输出单元521相连接，用于保存初始设定的分时段供电信息以及保存由基站动力环境监控系统远程传送的分时段供电修正信息，定时控制单元522可以保存多组分时段供电信息，每组分时段供电信息都包含一个移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，并且可以对应不同日期使用不同的分时段供电信息；定时控制单元222根据上述分时段供电信息在相应时间向控制输出单元521发送分时段供电命令，该分时段供电命令可以是数字信号，例如当该信号为1或高电平时接通电源，当该信号为0或低电平时断开电源，当然，本领域技术人员也可以根据具体情况使用其他形式的信号作为分时段供电命令；控制输出单元521可以是一个能够接收控制电路发送的指令信号，并将该指令信号放大后以控制电流的形式输出的中间继电器或电子器，该单元与定时控制单元522以及内燃机控制器510连接，用于根据由定时控制单元522发送的分时段供电命令，例如数值为1或0的数字信号，向内燃机控制器510发送内燃机启动信号或内燃机停机信号，以控制启动、停机控制单元513启动或停止内燃发电机组的运行；

分段时间控制器520还可包括时间设定单元523，该单元通常包括用于输入分时设定的按键和用于显示分时段供电信息的显示屏，该单元与定时控制单元522相连，用于接收从本地输入的初始设定的分时段供电信息并将该信息发送至定时控制单元522；

分段时间控制器520还可包括通信单元525，该通信单元525与定时控制单元522和控制输出单元521相连，并且包括一个通信接口，该通信接口可以是X.22通信接口，并可以通过基于TCP/IP或其他网络协议的广域网与基站动力环境监控系统连接，当出现如火车故障、晚点、事故等意外情况时，通信单元525可以接收由基站动力环境监控平台通过基站动力环境监控系统发送的远程控制信息，该远程控制信息可以是向定时控制单元522发送的根据上述意外情况而做出更改的分时段供电信息，也可以是立即启动或关闭内燃机的基站遥控指令；当通信单元525收到的远程控制信息中包括分时段供电修正信息时，通信单元525向定时控制单元522发送该信息，定时控制单元522随即停止使用初始设定的分时段供电信息，并按照新收到的分时段供电修正信息进行供电；当通信单元525收到的远程控制信息中包括第一恢复指令时，通信单元525向定时控制单元522发送恢复指令，定时控制单元522随即停止使用分时段供电修正信息，并重新按照初始设定的分时段供电信息进行供电；当通信单元525收到的远程控制信息中包括遥控指令时，通信单元525向定时控制单元522发送指令以停止使用基站分时段供电信息，并向控制输出单元发送控制信号，例如数字信号0、1，以立即停止或启动内燃发电机组的运行；当通信单元525收到的远程控制信息中包括第二恢复指令时，通信单元525向定时控制单元522发送恢复指令，定时控制单元522随即重新按照基站分时段供电信息进行供电。

较佳地，分段时间控制器520还包括一个电源单元524，用于向分段时间控制器520中的所有电子元件提供运行所需的电力。

如上所述，与前两个实施例相比，本实施例中的移动通信基站供电控制装置同样也包括分段时间控制器，用于根据预先设定并保存的分时段供电信息，在预定时间发送控制信号以开始或停止为基站供电，因此，本实施例中的技术方案和前两个实施例中的技术方案属于一个总的发明构思。

通过采用上述本发明实施例中的技术方案，高速铁路沿线移动通信基站能够根据基于高速铁路列车运行计划而获得的分时段供电信息启动或关闭内燃发电机组，从而大大减少了高速铁路沿线移动通信基站的空闲时间，降低了移动通信基站用于发电的燃油消耗，为移动通信运营商节省了大量能源开支和内燃发电机组维护费用。

如图6所示，本发明实施例提供的一种移动通信基站的供电控制方法包括以下步骤：

步骤601、根据移动通信基站的基站分时段供电信息，在启动移动通信基站运行的预定时间开始向移动通信基站供电，启动移动通信基站；

该分时段供电信息可以是一个用于控制供电系统启动和停机的时间表；该时间表可以通过基站分段时间控制器的时间设定单元在本地输入并保存在基站分段时间控制器的定时控制单元中，或由基站分段时间控制器的通信单元接收并保存在定时控制单元中；该时间表中可以包括多组分时段供电信息，每组分时段供电信息都包含一个移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻；启动时刻可以被设定为列车到达基站覆盖区之前的一定时刻，例如提前10至30分钟等，对应的停机时刻可以被设定为列车离开基站覆盖区之后的一定时刻，例如10至20分钟之后，以给基站设备留出充足的启动和停机准备时间，当然，该准备时间可以是任意长度的时间，由本领域技术人员根据经验设定，本发明实施例不加限定；表1是启动和停机时间表的示例，假设列车分别在9:30、14:03和17:47到达基站覆盖区，列车在该覆盖区中行驶的时间平均为5分钟：

表1

如果列车每天经过基站的时间固定，则可以重复使用同一张启动和停机时间表，如果列车经过基站的时间随着日期的变化而变化，则可以为不同日期生成不同的启动和停机时间表，并在基站分段时间控制器的定时控制单元中保存对应不同日期的多张启动和停机时间表；

步骤602、根据所述移动通信基站的基站分时段供电信息，在停止移动通信基站运行的预定时间停止向移动通信基站供电，停机移动通信基站；

根据存储在基站分段时间控制器中的启动和停机时间表，在列车通过覆盖区之后由基站分段时间控制器关闭并断开基站供电系统。

本发明提供的移动通信基站的供电控制方法还可进一步包括：

根据远程接收到的分时段供电修正信息修正初始设定的基站分时段供电信息，以及根据远程接收到的第一恢复指令恢复初始设定的分时段供电信息；该分时段供电修正信息可以由基站动力环境监控系统发出并通过网络传送，基站接收到该修正信息后停止使用初始设定的分时段供电信息，并根据该修正信息控制基站电源的接通与断开；当基站接收到同样由基站动力环境监控系统通过网络传送的第一恢复指令时，基站停止使用分时段供电修正信息，并重新恢复使用初始设定的分时段供电信息。

本发明提供的移动通信基站的供电控制方法还可进一步包括：

根据远程接收到的基站遥控指令开始或停止向移动通信基站供电，并且停止使用基站分时段供电信息，以及根据远程接收到的第二恢复指令恢复使用基站分时段供电信息；该基站遥控指令可以由基站动力环境监控系统发出并通过网络传送，基站接收到该遥控指令后停止使用基站分时段供电信息，并根据该遥控指令立即接通或断开基站电源；第二恢复指令同样可以由基站动力环境监控系统发出并通过网络传送，基站接收到该恢复指令后重新恢复使用基站分时段供电信息。

综上所述，通过采用本发明实施例中所提供的技术方案，高速铁路沿线移动通信基站能够根据基于高速铁路列车运行计划而获得的分时段供电信息接通和断开基站电源，从而大大减少了高速铁路沿线移动通信基站的空闲时间，降低了移动通信基站的用电消费，为移动通信运营商节省大量运营成本；同时，因为本发明实施例中的供电控制装置和供电装置可以接收由基站动力环境监控系统通过网络传送的分时段供电信息和遥控指令，因此可以随时通过远程控制的方式灵活地调整移动通信基站的供电时段设定，以应对列车晚点、故障、事故等突发情况，确保高速铁路列车上的用户在任何情况下都能使用移动通信服务。

本发明实施例中所提供的技术方案除了可以应用于高速铁路沿线的移动通信基站以外，还能应用于在夜间等特定时间段人烟稀少、没有移动通信业务需求的地区，例如旅游风景区中等。太阳能/交流供电网络混合供电方式和太阳能/内燃发电机组混合供电方式通过实验证明可在农村小型移动基站广范应用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种移动通信基站的供电控制装置，其特征在于，包括：

基站电源输入端，用于连接所述移动通信基站的供电电源；

基站电源输出端，用于连接所述移动通信基站的用电设备；

电源开关，连接在所述基站电源输入端和基站电源输出端之间；

分段时间控制器，用于根据基站分时段供电信息，控制所述电源开关接通或断开，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻；

其中，所述分段时间控制器包括：

定时控制单元，用于根据所述基站分时段供电信息，在启动基站运行的预定时间输出第一控制信号，或者在停止基站运行的预定时间输出第二控制信号；

控制输出单元，用于在接收定时控制单元输出的第一控制信号时，控制所述电源开关接通，或者在接收定时控制单元输出的第二控制信号时，控制所述电源开关断开；

通信单元，用于远程接收基站分时段供电修正信息，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述基站分时段供电修正信息修正初始设定的基站分时段供电信息。

2.如权利要求1所述的供电控制装置，其特征在于，所述分段时间控制器还包括：

时间设定单元，用于接收初始设定的基站分时段供电信息，并输出给所述定时控制单元。

3.如权利要求1所述的供电控制装置，其特征在于，所述通信单元还用于远程接收第一恢复指令，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述恢复指令恢复所述初始设定的基站分时段供电信息。

4.如权利要求3所述的供电控制装置，其特征在于，所述通信单元还用于接收基站遥控指令，并根据所述基站遥控指令控制所述控制输出单元接通或者断开所述电源开关，以及通知所述定时控制单元停止根据所述基站分时段供电信息发送第一控制信号和第二控制信号；以及

所述通信单元还用于接收第二恢复指令时，通知所述定时控制单元恢复根据所述基站分时段供电信息发送第一控制信号和第二控制信号。

5.如权利要求1-4任一所述的供电控制装置，其特征在于，所述基站电源输入端连接交流供电网络，所述电源开关为交流接触器；或者

所述基站电源输入端连接太阳能电池组，所述电源开关为直流接触器。

6.如权利要求1-4任一所述的供电控制装置，其特征在于，所述电源开关为直流接触器，所述供电控制装置还包括：第一电源输入开关、第二电源输入开关、太阳能电池板、交流供电网络、蓄电池、交/直流转换器、电源切换控制器，其中：

所述蓄电池连接基站电源输入端，用于向基站电源输入端输出电能；

所述太阳能电池板通过第一电源输入开关连接蓄电池，用于向蓄电池充电；

所述交流供电网络依次通过第二电源输入开关和交/直流转换器连接蓄电池，用于向蓄电池充电；

所述电源切换控制器用于监测太阳能电池板的输出电压，并在所述输出电压超过第一电压值时，接通第一电源输入开关并断开第二电源输入开关；在所述输出电压低于第二电压值时，断开第一电源输入开关并接通第二电源输入开关；所述第二电压值小于第一电压值。

7.如权利要求1-4任一所述的供电控制装置，其特征在于，所述电源开关为直流接触器，所述供电控制装置还包括：第一电源输入开关、第二电源输入开关、太阳能电池板、蓄电池、交/直流转换器、电源切换控制器和内燃发电机组，其中：

所述蓄电池连接基站电源输入端，用于向基站电源输入端输出电能；

所述太阳能电池板通过第一电源输入开关连接蓄电池，用于向蓄电池充电；

所述内燃发电机组依次通过第二电源输入开关和交/直流转换器连接蓄电池，用于向蓄电池充电；

所述电源切换控制器用于监测蓄电池的电量，并在所述电量超过第一电量值时，接通第一电源输入开关并断开第二电源输入开关，以及控制内燃发电机组停机；在所述电量低于第二电量值时，断开第一电源输入开关并接通第二电源输入开关，并控制内燃发电机组开机；所述第二电量值小于第一电量值。

8.一种移动通信基站的供电装置，其特征在于，包括：

发电机，用于为所述移动通信基站提供电能；

内燃机，用于带动所述发电机运行；

内燃机控制器，用于根据接收的内燃机启动信号控制所述内燃机启动，或者根据接收的内燃机停机信号控制所述内燃机停机；

分段时间控制器，用于根据基站分时段供电信息，向所述内燃机控制器发送内燃机启动信号，或向所述内燃机控制器发送内燃机停机信号，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻；

其中，所述分段时间控制器包括：

定时控制单元，用于根据所述基站分时段供电信息，在启动基站运行的预定时间输出第一控制信号，或者在停止基站运行的预定时间输出第二控制信号；

控制输出单元，用于在接收定时控制单元输出的第一控制信号时，向所述内燃机控制器发送内燃机启动信号，或者在接收定时控制单元输出的第二控制信号时，向所述内燃机控制器发送内燃机停机信号；

通信单元，用于远程接收基站分时段供电修正信息，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述基站分时段供电修正信息修正初始设定的基站分时段供电信息。

9.如权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述分段时间控制器还包括：

时间设定单元，用于接收初始设定的基站分时段供电信息，并输出给所述定时控制单元保存。

10.如权利要求8所述的供电装置，其特征在于，所述分段时间控制器还包括：

通信单元，用于远程接收基站分时段供电修正信息，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述基站分时段供电修正信息修正所述初始设定的基站分时段供电信息。

11.如权利要求10所述的供电装置，其特征在于，所述通信单元还用于远程接收第一恢复指令，并输出给所述定时控制单元，所述定时控制单元还用于根据所述恢复指令恢复所述初始设定的基站分时段供电信息。

12.如权利要求11所述的供电装置，其特征在于，所述通信单元还用于接收基站遥控指令，并根据所述基站遥控指令，控制所述控制输出单元向所述内燃机控制器发送内燃机启动信号或内燃机停机信号，以及通知所述定时控制单元停止根据所述基站分时段供电信息发送第一控制信号和第二控制信号；以及

所述通信单元还用于接收第二恢复指令时，通知所述定时控制单元恢复根据所述基站分时段供电信息发送第一控制信号和第二控制信号。

13.一种移动通信基站的供电控制方法，其特征在于，包括：

根据移动通信基站的基站分时段供电信息，在启动移动通信基站运行的预定时间开始向移动通信基站供电，所述基站分时段供电信息包括多组基站分时段供电信息，每组所述基站分时段供电信息都包含一个所述移动通信基站的启动时刻以及一个对应的停机时刻，所述启动时刻被设定为列车到达所述移动通信基站覆盖区之前的一定时刻，所述对应的停机时刻被设定为所述列车离开所述移动通信基站覆盖区之后的一定时刻；并

根据所述移动通信基站的基站分时段供电信息，在停止移动通信基站运行的预定时间停止向移动通信基站供电；

根据远程接收到的分时段供电修正信息修正初始设定的基站分时段供电信息。

14.如权利要求13所述的供电控制方法，其特征在于，还包括：

根据远程接收到的第一恢复指令，恢复所述初始设定的分时段供电信息。

15.如权利要求14所述的供电控制方法，其特征在于，还包括：

根据远程接收到的基站遥控指令开始或停止向移动通信基站供电，并且停止使用基站分时段供电信息；以及

根据远程接收到的第二恢复指令，恢复使用基站分时段供电信息。

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