CN101888098B

CN101888098B - 高可靠性的通信设备供电方法

Info

Publication number: CN101888098B
Application number: CN200910051386A
Authority: CN
Inventors: 戚青山; 罗虹; 张洁颖
Original assignee: Delta Greentech China Co Ltd
Current assignee: Delta Greentech China Co Ltd
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: CN101888098A

Abstract

本发明的高可靠性的通信设备供电方法，首先提供用于设定包括保护电流值在内的各电流电压值的参数设定模块，其中，保护电流值与电池的标称容量相关联、且大于通信设备所需电流，然后当电流传感器测量出的电池当前的充电电流超过电池充电限流值时，通信电源系统判断整流模块总的输出电流是否大于保护电流值，若是则降低整流模块的输出电压，否则进一步判断所述输出电压是否超过设定的充电电压值，若是，则降低所述输出电压，否则继续判断所述输出电压是否超过安全电压值，若是，则降低所述输出电压至安全电压值，否则再继续判断所测量出的电池当前的充电电流是否超过电池充电过流值，若是，则升压至所述安全电压，由此提高对通信设备的供电可靠性。

Description

高可靠性的通信设备供电方法

技术领域

本发明涉及一种高可靠性的通信设备供电方法。

背景技术

现有通信电源系统常设备用电池，用作停电时的备用电源。所述备用电池由整流模块进行充电，为避免备用电池的充放电电流过大，又配置电池电流传感器来测量电池的充电和放电电流，并由电源监控单元根据测量数值调节整流模块输出，以保持充电电流在最合适的数值，通常充电电流是电池标称容量的10％，表示为0.1C₁₀。而若充电电流如果超过0.25C₁₀，则会损坏备用电池。

为准确测量电池的充放电电流，在业界内主要使用两种电池电流传感器：霍尔传感器和分流器。霍尔传感器的原理是利用霍尔效应，将直流电流信号转换成直流电压信号，再送到监控单元内部，由CPU计算出电流数值。而分流器传感器的原理是将电流信号转换成毫伏电压信号，送到监控单元内部放大电路处理，由CPU计算出电流数值。当电池充电电流大于限流设定值时，就降低整流模块的输出电压，当电池充电电流小于限流设定值时，升高整流模块的输出电压，使充电电流始终保持在设定的限流值上。

然而，当传感器电路故障时，会返回错误的电压信号，导致监控单元错误的判断电池电流。一般会出现2种失效情况，一是返回充电电流很大；二是返回放电电流很大。第一种情况的危害很大，因为，当监控单元读到充电电流很大时，为了保护电池，会降低整流模块的输出电压。而由于此时传感器故障，再次返回的充电电流值仍和第一次相同，因此，在没有特别保护措施的情况下，就会出现整流模块的输出电压持续下降，输出电流最终会降至为0，此时，电池作为备用电源会不断放电，而当电池能量耗尽时，就会出现市电正常而通讯设备却断电的事故，进而会导致通信的中断。

因此，如何解决现有通信电源系统存在的因电池电流传感器故障而导致的通讯设备断电的事故，以提高通讯电源系统的供电可靠性，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高可靠性的通信设备供电方法，避免因市电正常而电池电流传感器故障使整流模块不能为通信设备供电的缺点。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的高可靠性的通信设备供电方法，用于具有多个相互并联的整流模块、电流传感器、及电池的通信电源系统，其中，各整流模块用于向所述电池充电及所述通信电源系统的通信设备供电，所述电流传感器用于测量所述电池的充放电电流，所述通信电源系统的电池保护方法包括步骤：1)提供用于设定所述电池充电限流值、所述电池充电过流值、保护电流值、充电电压值、及安全电压值的参数设定模块，其中，所述保护电流值与所述电池的标称容量相关联、且大于所述通信电源系统的实际运行的通信设备的电流，所述充电电压值和安全电压值与所述电池的电压规格相关联；2)当所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流超过所述电池充电限流值时，所述通信电源系统判断当前工作中的各整流模块总的输出电流是否超过所述保护电流值，若是则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则进一步判断当前工作中的各整流模块的输出电压是否超过所述充电电压值；3)当各整流模块的输出电压超过所述充电电压值时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则所述通信电源系统继续判断各整流模块的输出电压是否超过所述安全电压值；4)当各整流模块的输出电压超过所述安全电压值时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压至所述安全电压值，否则所述通信电源系统再继续判断所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流是否超过所述电池充电过流值；5)当所述电池当前的充电电流超过所述电池充电过流值时，则升压向所述电池充电的整流模块的输出电压至所述充电电压值和安全电压值两者中的小者。

较佳的，若所述电池的电压规格为48v，则所述充电电压值一般为53.5~54.0V。

较佳的，当所述通信电源系统总通信设备为所述电池标称容量的10％至12％之间时，即备电时间为8~10小时，所述保护电流值为所述电池标称容量的15％。

较佳的，所述电池充电限流值一般为所述电池标称容量的10％，所述电池充电过流值一般为所述电池标称容量的25％。

综上所述，本发明的高可靠性的通信设备供电方法通过设置与电池标称容量相关联的保护电流值，可避免因电池电流传感器故障导致整流模块停止向通信设备供电，同时也能使电池因整流模块输出的电压过高所导致的充电电流超过充电限流值的情形得到有效控制，还能避免因电池电流传感器故障而导致电池持续放电的发生，保证对通信设备持续供电，提高供电的可靠性。

附图说明

图1为本发明的通信电源系统的高可靠性的通信设备供电方法操作流程示意图。

具体实施方式

本发明的高可靠性的通信设备供电方法用于具有多个相互并联的整流模块、电流传感器、及电池的通信电源系统，其中，各整流模块用于向所述电池充电及所述通信电源系统的通信设备供电，所述电流传感器用于测量所述电池的充放电电流。

请参阅图1，本发明的高可靠性的通信设备供电方法主要包括以下步骤：

第一步，提供用于设定所述电池充电限流值、所述电池充电过流值、保护电流值、充电电压值、及安全电压值的参数设定模块，其中，所述保护电流值与所述电池的标称容量相关联、且大于所述通信电源系统的实际运行的通信设备的电流，所述充电电压值和安全电压值与所述电池的电压规格相关联，在本实施例中，当通信电源系统采用48v电池时，可在53.5~54.0V范围内设定所述充电电压值，例如为53.5v，所述安全电压值可为50V。设定电池充电限流值为所述电池标称容量的10％(即0.1C10)，所述电池充电过流值为所述电池标称容量的25％(即0.25C10)。由于通信电源系统通常是为基站通信设备提供电源，为保证在市电断电时，电池能提供足够的能量，通常要求电池的备电时间为8~10小时，就是说通信设备约为电池容量的10~12％，如此可设定所述保护电流值为所述电池标称容量的15％(即0.15C10)。而需注意的是，若实际要求电池备电时间不同，则所述保护电流值可进行相应的调整。

第二步，当所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流超过所述电池充电限流值时，所述通信电源系统判断当前工作中的各整流模块总的输出电流是否超过所述保护电流值(即0.15C₁₀)，若是则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则进一步判断当前工作中的各整流模块的输出电压是否超过所述充电电压值(即53.5v)。

第三步，当各整流模块的输出电压超过53.5v时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则所述通信电源系统继续判断各整流模块的输出电压是否超过所述安全电压值50v。

第四步，当各整流模块的输出电压超过50v时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压至50v，否则所述通信电源系统再继续判断所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流是否超过所述电池充电过流值(即0.25C₁₀)。

第五步，当所述电池当前的充电电流超过0.25C₁₀时，显然可判断出此时电池电流传感器等监控单元发生故障(因为各整流模块总的输出电流不超过0.15C₁₀)，则升压向所述电池充电的整流模块的输出电压至50v(即所述充电电压值和安全电压值两者中的小者)，否则，所述通信电源系统维持原状。

综上所述，本发明的高可靠性的通信设备供电方法通过设置与电池标称容量相关联的保护电流值，可以保证对通信设备供电，同时可使电池在充电电流超过充电限流值时得到有效的保护，原因如下：

1、在市电正常、且整流模块正常工作的情况下，保证整流模块的输出电流大于为通信设备供电的电流。

2、电池在充电电流超过充电限流值时，若是因为整流模块输出电压过高所致，则通过第二步中的判断后将输出电压降低即可实现保护。

3、若是因为电池电流传感器发生故障(即失效)，则通过第五步中采用的升压处理，可有效避免现有技术中因电池电流传感器发生故障而导致电池不断放电，进而致使通讯设备断电的事故。

4、相较于设定固定电流保护参数而言，本发明的与电池标称容量相关联的保护电流值，可使电池得到更为有效的保护：因为固定电流保护参数难以准确设置，如果设置过大，在市电停电时，电池深放电，一旦市电恢复后，瞬时充电电流会很大，甚至大于0.25 C₁₀，在限流控制下，本应降低整流模块的输出电压，然而由于整流模块的输出电流小于固定保护参数，致使通信电源系统不允许降低整流模块的输出电压，进而电池的充电电流不能变小，如此就会影响电池寿命。而本发明设置的保护电流值不超过0.15 C₁₀，即便无通信设备接入，整流模块全部的输出电流都向电池充电，电池的充电电流达到0.15 C₁₀，也小于0.25 C₁₀，。再有，如果设定固定电流保护参数，存在诸多缺点：a)难以事先准确获得实际通信设备的多少(即负载的大小)，自然就难以准确设置，如果设置过小，起不到保护作用，电池电流传感器故障时，电池还是会放电；b)当新增通信设备时，需要相应修正该固定保护参数，致使维护工作加重，而且常常会因一时疏忽修正而导致电池得不到有效保护；c)在追求效能管理的今天，工作的整流模块数量随着当前实际运行的通信设备数目的变化而变化，因为各个时刻工作的整流模块的数量并不相同，如此总的输出电流也不确定，所以固定保护参数就变得无法设置。而本发明的与电池标称容量相关联的保护电流值却能克服上述诸多缺点。

上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims

1.一种高可靠性的通信设备供电方法，用于具有电流传感器、电池、及多个相互并联的整流模块的通信电源系统，其中，各整流模块用于向所述电池充电及所述通信电源系统的通信设备供电，所述电流传感器用于测量所述电池的充放电电流，所述高可靠性的通信设备供电方法的特征在于包括步骤：

1)提供用于设定所述电池充电限流值、所述电池充电过流值、保护电流值、充电电压值、及安全电压值的参数设定模块，其中，所述保护电流值与所述电池的标称容量相关联、且大于所述通信电源系统的实际运行的通信设备的电流，所述充电电压值和安全电压值与所述电池的电压规格相关联；

2)当所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流超过所述电池充电限流值时，所述通信电源系统判断当前工作中的各整流模块总的输出电流是否超过所述保护电流值，若是则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则进一步判断当前工作中的各整流模块的输出电压是否超过所述充电电压值；

3)当各整流模块的输出电压超过所述充电电压值时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压，否则所述通信电源系统继续判断各整流模块的输出电压是否超过所述安全电压值；

4)当各整流模块的输出电压超过所述安全电压值时，则降低向所述电池充电的整流模块的输出电压至所述安全电压值，否则所述通信电源系统再继续判断所述电流传感器测量出的所述电池当前的充电电流是否超过所述电池充电过流值；

5)当所述电池当前的充电电流超过所述电池充电过流值时，则升压向所述电池充电的整流模块的输出电压至所述充电电压值和安全电压值两者中的小者。

2.如权利要求1所述的高可靠性的通信设备供电方法，其特征在于：所述电池的电压规格为48v，所述充电电压值在53.5V～54.0V之间。

3.如权利要求1所述的高可靠性的通信设备供电方法，其特征在于：所述通信电源系统总通信设备为所述电池标称容量的10％至12％，所述保护电流值为所述电池标称容量的15％。

4.如权利要求1所述的高可靠性的通信设备供电方法，其特征在于：所述电池充电限流值为所述电池标称容量的10％，所述电池充电过流值为所述电池标称容量的25％。