CN102904244A - 一种通信电源供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信电源供电系统，包括发电机组、三相稳压模块、三相整流桥模块、直流配电模块以及开关电源模块，所述开关电源模块为N+1个，N为自然数；所述三相稳压模块的输入端用于与三相交流市电相连，其输出端与直流配电模块相连，所述三相整流桥模块的输入端与发电机组的三相交流电输出端相连，其输出端也与直流配电模块相连，所述直流配电模块的输出端同时与所有开关电源模块相连，所有开关电源模块的输出端并联后进行直流电压输出。该新型通信电源供电系统能避免原有电源供电系统在三相负载不对称时可能出现的系统隐患，提高系统的可靠性以及灵活性。

Description

一种通信电源供电系统
技术领域
本发明涉及一种供电系统，尤其涉及一种通信电源供电系统。
 
背景技术
现有通信电源供电系统为保证系统可靠性，主要采用交流配电模块对交流电进行直接配电，因此都采用N+1开关电源模块冗余供电。但对于3相四线制的供电网络，还需同时考虑输出三相电压的负载匹配问题，以减少三相不对称状况，因而通常每相都需配备N+1个开关电源模块，以保证三相负载对称，（参见附图1）。
但实际工作中，当出现某相的一个或多个开关电源模块故障，或发电机某相电压故障时，必然会出现三相负载不对称和中性点漂移现象，并进而造成整个系统三相负载相电压的不对称，和零线电流过大，甚至严重时使得整个负载工作状态不正常。尤其是使用柴油/汽油机组作为主供电能源时，负载不对称还将造成发电机组系统效率降低，发电机损耗加大，发动机油耗增大，系统可靠性降低，带来了严重的系统隐患。此外三相四线制为满足N+1及三相对称的要求，其开关电源模块配置必需三的倍数3*(N+1)，降低了系统的灵活性。
 
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种通信电源供电系统，能避免原有电源供电系统在三相负载不对称时可能出现的系统隐患，提高系统的可靠性以及灵活性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种通信电源供电系统，其特征在于：包括发电机组、三相稳压模块、三相整流桥模块、直流配电模块以及开关电源模块，所述开关电源模块为N+1个，N为自然数；
所述三相稳压模块的输入端用于与三相交流市电相连，其输出端与直流配电模块相连，用于将三相交流市电转换为单相直流电；
所述三相整流桥模块的输入端与发电机组的三相交流电输出端相连，其输出端也与直流配电模块相连，用于将发电机组产生的三相交流电整流为单相直流电；
所述直流配电模块用于将输入的单相直流电进行汇流处理后输出一组单向直流电，该直流配电模块的输出端同时与所有开关电源模块相连；
所述开关电源模块用于将输入的电压转换为48V的直流电压，以供直流负载使用，所有开关电源模块的输出端并联后进行直流电压输出。
进一步地，所述发电机组包括发动机和发电机，该发动机组产生的电的线电压为90V—290V。在配置发电机组时，通过改变发电机绕组线圈的匝数来实现该发动机组产生的电的线电压为90V—290V，这样保证整流后的直流电压在130V—410V之间，不超过开关电源模块的输入电压范围，从而保证开关电源模块的正常工作，避免因电压过高而导致开关电源损坏，从而保证整个电源供电系统的正常工作。
进一步地，所述三相稳压模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。先通过AC/DC模块将市电转换为直流电，然后再通过DC/DC模块使输出直流电压稳定在130V—410V，从而保证开关电源模块的正常工作，避免因电压过高而导致开关电源模块损坏，从而保证整个电源供电系统的正常工作。
进一步地，所述开关电源模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。该开关电源模块是通信行业的标准48V整流模块，用于将输入的交直流电压隔离转换为48V的直流电压，供系统直流负载使用。
本发明通过改变发电机组中发电机的绕组线圈的匝数使发电机组输出的三相交流电压（线电压）在90V—290V范围内，同时增加三相整流桥模块，这样就可将三相交流电压变换为单相直流电压，并直接匹配现有通信开关电源工作，以输出48V直流电压供直流负载工作。同时对应三相交流市电，增加整流稳压模块，输出130V—410V范围内的直流电压，达到匹配现有通信开关电源的目的。
本方案的关键在于：其一，将三相市电整流稳压为130V—410V的直流电；其二，设计发电机输出的三相交流电压（线电压）在90V—290V范围内，这样经三相整流桥整流后，就可直接输出130V—410V的直流电压。因为130-410V是通信领域常用的48V输出开关电源模块可以接受的直流输入电压范围。所以发电机电压不用进行稳压处理，仅用低成本的三相全波整流即可满足开关电源的输入要求，且效率较高。又因为发电机和市电已经转化为直流电压，最后此直流电压输送给系统开关电源模块，经由开关电源模块中的DC-DC模块转换，输出48V直流电压给直流负载供电。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.本发明增加了三相稳压模块和三相整流桥模块，分别对应市电和油机；当有市电时三相市电经过三相稳压模块输出直流；当没有市电时，发电机组工作，其输出电压经三相整流桥模块后得到的直流电压输入至系统的直流配电模块；
2.新型通信电源供电系统变为单相直流电压系统，不存在三相负载匹配问题，避免了系统出现三相电压不对称的可能，彻底消除了系统可能存在的隐患，另外48V电源模块配置数量为N+1，不需3的倍数，可对电源模块和负载随意配置，提高了系统配置的灵活性；
3.通过改造原有三相交流供电系统为单相直流电压供电系统，解决了原有通信电源供电系统经常出现的三相负载不对称状况，及由此引起的系统三相电压中性点漂移，零线电流过大，和系统损耗加大，可靠性降低，使用维护成本上升的问题。
 
附图说明
图1为现有技术中的一种供电系统的原理示意图；
图2为本发明的原理示意图。
 
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1和图2，一种通信电源供电系统，包括发电机组、三相稳压模块、三相整流模块、直流配电模块以及开关电源模块。所述开关电源模块为N+1个，N为自然数；所述三相稳压模块的输入端用于与三相交流市电相连，其输出端与直流配电模块相连，用于将三相交流市电转换为单相直流电；所述三相整流桥模块的输入端与发电机组的三相交流电输出端相连，其输出端也与直流配电模块相连，用于将发电机组产生的三相交流电转换为单相直流电；所述直流配电模块用于将输入的单相直流电进行汇流处理后输出一组单向直流电，该直流配电模块的输出端同时与所有开关电源模块相连；所述开关电源模块用于将输入的电压转换为48V的直流电压，以供直流负载使用，该开关电源模块的转换过程可与隔离变压器的转换过程一致（即将输入的交直流电压隔离转换为48V的直流电压），这样能够用电设备和操作人员的安全。所有开关电源模块的输出端并联后进行直流电压输出。通常，所述开关电源模块包括AC/DC模块和DC/DC模块，当输入是交流电压时，先通过AC/DC模块整流，再通过DC/DC模块变压；当输入是交流电压时，直接通过DC/DC模块变压；这种开关电源模块是通信行业的标准48V整流模块，也是一种成熟现有技术（产品）。在具体实施时，所述开关电源模块采用48V整流模块，如R48-2900、R48-5800等，用于将直流电压转换为48V直流电压后进行输出。该开关电源模块是通信行业的标准48V整流模块，用于将输入的交直流电压隔离转换为48V的直流电压，供系统直流负载使用。
所述发电机组包括发动机和发电机，该发动机组产生的电的相电压为90V—290V。在配置发电机组时，通过改变发电机绕组线圈的匝数来实现该发动机组产生的电的相电压为90V—290V，这样保证整流后的直流电压在130V—410V之间，从而保证开关电源模块的正常工作，避免因电压过高而导致开关电源模块损坏，从而保证整个电源供电系统的正常工作。
所述三相稳压模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。先通过AC/DC模块将市电转换为直流电，然后再通过DC/DC模块使输出直流电压稳定在130V—410V，从而保证开关电源模块的正常工作，避免因电压过高而导致开关电源模块损坏，从而保证整个电源供电系统的正常工作。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种通信电源供电系统，其特征在于：包括发电机组、三相稳压模块、三相整流桥模块、直流配电模块以及开关电源模块，所述开关电源模块为N+1个，N为自然数；
所述三相稳压模块的输入端用于与三相交流市电相连，其输出端与直流配电模块相连，用于将三相交流市电转换为单相直流电；
所述三相整流桥模块的输入端与发电机组的三相交流电输出端相连，其输出端也与直流配电模块相连，用于将发电机组产生的三相交流电整流为单相直流电；
所述直流配电模块用于将输入的单相直流电进行汇流处理后输出一组单向直流电，该直流配电模块的输出端同时与所有开关电源模块相连；
所述开关电源模块用于将输入的电压转换为48V的直流电压，以供直流负载使用，所有开关电源模块的输出端并联后进行直流电压输出。
2.根据权利要求1所述的一种通信电源供电系统，其特征在于：所述发电机组包括发动机和发电机，该发动机组产生的电的线电压为90V—290V。
3.根据权利要求1所述的一种通信电源供电系统，其特征在于：所述三相稳压模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。
4.根据权利要求1所述的一种通信电源供电系统，其特征在于：所述开关电源模块包括AC/DC模块和DC/DC模块。
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