CN103326594A - N相通信电源及调整其输出电流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N相通信电源及调整其输出电流的方法，该N相通信电源包括：Y型自耦变压器，与三相线连接，并根据三相线输入建立N相中线；电流检测模块，用于检测三相线的电流；交流AC/直流DC模块，与电流检测模块连接；电源管理模块，与电流检测模块和AC/DC模块连接，电源管理模块从电流检测模块获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块调整电源的输出电流。通过上述技术方案，本发明具有鲁棒性高，能够避免采用机械装置的选相器，降低故障率，提高了可靠性，并且降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种N相通信电源及调整其输出电流的方法。
背景技术
近年来无线通信快速发展，需要为大量的无线通信基站提供通信电源。目前的通信电源大部分采用三相四线制的交流电源，但是三相四线制的交流电源的中线会产生N相中断、接触不良或无N相。
现有技术的通信电源包括：选相器101、稳压器102、电压选择器103以及电源104，如图1所示。现有技术的通信电源采用三相线L1、L2及L3输入，选相器101从L1、L2及L3中选出两相，并通过由多抽头变压器组成的稳压器102，稳压器102输出多个电压到电压选择器103，电压选择器103根据多个电压的大小，选择接近220V的电压输出，以实现单相输出L相和N相，并作为电源104的输入，为通信站点供电。但是，现有技术的通信电源采用机械装置的选相器101，具有故障率高；电流经过选相器101、稳压器102以及电压选择器103，增加通信电源的功耗，并且成本高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种N相通信电源及调整其输出电流的方法，以解决故障率高以及成本高的问题。
第一方面提供一种N相通信电源，其采用三相线输入，其包括：Y型自耦变压器，与三相线连接，并根据三相线输入建立N相中线；电流检测模块，用于检测三相线的电流；交流AC/直流DC模块，与电流检测模块连接；电源管理模块，与电流检测模块和AC/DC模块连接，电源管理模块从电流检测模块获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块调整电源的输出电流。
结合第一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，AC/DC模块包括AC/DC转换单元和输出电流调节单元，输出电流调节单元用于调整电源的输出电流。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，三相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，三相线的电流包括第一相线的第一电流、第二相线的第二电流以及第三相线的第三电流。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，电源管理模块获取第一电流、第二电流以及第三电流，并计算第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和；电源管理模块将矢量和与预设的电流阈值比较，输出电流调节单元根据比较结果调整电源的输出电流，电源管理模块还预设调整步长。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，若矢量和小于电流阈值，则输出电流调节单元调整第一电流、第二电流以及第三电流均增加调整步长，以使矢量和等于零且电源输出额定功率。
结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，若矢量和大于或等于电流阈值，则电源管理模块比较第一电流、第二电流以及第三电流的大小，当第一电流<第二电流<第三电流时，输出电流调节单元调整第一电流增加调整步长，电源管理模块获取调整后的第一电流与第一电流的差值，若差值大于零，则输出电流调节单元调整第一电流增加调整步长；若差值小于或等于零，则输出电流调节单元调整第三电流减少调整步长，以使矢量和等于零且电源输出额定功率。
结合第一方面的实现方式，在第六种可能的实现方式中，三相线通过电流检测模块与AC/DC模块的L相输入端连接，N相中线与AC/DC模块的N相输入端连接。
结合第一方面的实现方式，在第七种可能的实现方式中，N相中线通过电流检测模块与AC/DC模块的N相输入端连接，三相线与AC/DC模块的L相输入端连接。
第二方面提供一种调整电源输出电流的方法，其包括：根据三相线输入建立N相中线，并检测三相线的电流；根据三相线的电流调整电源输出电流，以使三相线的电流的矢量和等于零且电源输出额定功率。
结合第二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，根据三相线输入建立N相中线，并检测三相线的电流包括：三相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，三相线的电流包括第一相线的第一电流、第二相线的第二电流以及第三相线的第三电流。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，根据三相线的电流调整电源输出电流包括：获取第一电流、第二电流以及第三电流，并计算第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和；将矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整电源的输出电流。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，将矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整电源的输出电流包括：若矢量和小于电流阈值，则调整第一电流、第二电流以及第三电流均增加预设的调整步长，以使矢量和等于零且电源输出额定功率。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，将矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整电源的输出电流包括：若矢量和大于或等于电流阈值，则比较第一电流、第二电流以及第三电流的大小；当第一电流<第二电流<第三电流时，调整第一电流增加预设的调整步长，并获取调整后的第一电流与第一电流的差值，若差值大于零，则调整第一电流增加调整步长；若差值小于或等于零，则调整第三电流减少调整步长，以使矢量和等于零且电源输出额定功率。
本发明的有益效果是：本发明通过Y型自耦变压器根据三相线输入建立N相中线，电流检测模块检测三相线的电流，电源管理模块从电流检测模块获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块调整电源的输出电流，避免采用机械装置的选相器，降低故障率，提高了可靠性，并且降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是现有技术的通信电源的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的N相通信电源的结构示意图；
图3是本发明第二实施例的N相通信电源的结构示意图；
图4是本发明第三实施例的N相通信电源的结构示意图；
图5是本发明第一实施例的调整电源输出电流的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，图1是本发明第一实施例的N相通信电源的结构示意图。本实施例所揭示的通信电源20包括：Y型自耦变压器201、电流检测模块202、AC/DC模块203、电源管理模块204以及负载205。
在本实施例中，通信电源20采用三相线输入，三相线包括第一相线L1、第二相线L2以及第三相线L3。Y型自耦变压器201的输入端与三相线连接，并根据三相线的输入建立N相中线，以构成三相四线制。三相线通过电流检测模块202与AC/DC模块203连接，电流检测模块202用于检测三相线的电流，AC/DC模块203的输出端与负载205连接，以为负载205供电。电源管理模块204与电流检测模块202和AC/DC模块203连接，电源管理模块204从电流检测模块202获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块203调整通信电源20的输出电流。
本实施例通过Y型自耦变压器201根据三相线输入建立N相中线，电流检测模块202检测三相线的电流，电源管理模块204从电流检测模块202获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块203调整通信电源20的输出电流，避免采用机械装置的选相器，降低故障率，提高了可靠性，并且降低了成本。
本发明还提供第二实施例的通信电源，其在第一实施例所揭示的通信电源20的基础上进行详细描述。如图3所示，本实施例所揭示的电流检测模块202包括三个单相电流检测单元206、207以及208。本实施例所揭示的AC/DC模块203包括三组单相AC/DC单元209、210以及211，单相AC/DC单元209包括AC/DC转换单元212和输出电流调节单元213，单相AC/DC单元210和单相AC/DC单元211的结构与单相AC/DC单元209的结构相同。
在本实施例中，三相线通过电流检测模块202与AC/DC模块203的L相输入端连接，N相中线与AC/DC模块203的N相输入端连接。其中，第一相线L1通过单相电流检测单元206与单相AC/DC单元209的L相输入端连接，N相中线与单相AC/DC单元209的N相输入端连接；第二相线L2通过单相电流检测单元207与单相AC/DC单元210的L相输入端连接，N相中线与单相AC/DC单元210的N相输入端连接；第三相线L3通过单相电流检测单元208与单相AC/DC单元211的L相输入端连接，N相中线与单相AC/DC单元211的N相输入端连接。单相AC/DC单元209、210以及211的输出端均与负载205连接。
以下详细描述本实施例所揭示的通信电源的工作原理。
第一相线L1、单相电流检测单元206、单相AC/DC单元209以及N相中线形成第一回路，第二相线L2、单相电流检测单元207、单相AC/DC单元210以及N相中线形成第二回路，第三相线L3、单相电流检测单元208、单相AC/DC单元211以及N相中线形成第三回路。单相电流检测单元206检测第一相线L1的电流为第一电流，单相电流检测单元207检测第二相线L2的电流为第二电流，单相电流检测单元208检测第一相线L3的电流为第三电流。电源管理模块204从电流检测模块202获取第一电流、第二电流以及第三电流，并且计算第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和。电源管理模块204将矢量和与预设的电流阈值进行比较，通过AC/DC模块203根据比较结果调整通信电源的输出电流。
在本实施例中，电源管理模块204预设一调制步长。当三相线输入电压时，电源管理模块204控制AC/DC模块203关断输出，此时AC/DC模块203输出为零，即第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和为零。若矢量和小于电流阈值，此时电源管理模块204判断矢量和等于零，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元209、210以及211的输出电流调节单元调整第一电流、第二电流以及第三电流均增加调整步长，以使矢量和等于零，并且通信电源输出的功率等于额定功率。
若矢量和大于或等于电流阈值，则电源管理模块204进一步比较第一电流、第二电流以及第三电流的大小。当第一电流<第二电流<第三电流时，即第一电流为最小电流，第三电流为最大电流，电源管理模块204通过单相AC/DC单元209的输出电流调节单元213调整第一电流增加调整步长，电源管理模块204还获取调整后的第一电流与第一电流的差值，若差值大于零，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元209的输出电流调节单元213继续调整第一电流增加调整步长；若差值小于或等于零，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元211的输出电流调节单元调整第三电流减少调整步长，以使矢量和等于零，并且通信电源输出的功率等于额定功率。
本发明还提供第三实施例的通信电源，其与第二实施例所揭示的通信电源不同之处在于：如图4所示，N相中线通过电流检测模块202与AC/DC模块203的N相输入端连接，三相线与AC/DC模块203的L相输入端连接。即，第一相线L1与单相AC/DC单元209的L相输入端连接，N相中线通过单相电流检测单元206与单相AC/DC单元209的N相输入端连接；第二相线L2与单相AC/DC单元210的L相输入端连接，N相中线通过单相电流检测单元207与单相AC/DC单元210的N相输入端连接；第三相线L3与单相AC/DC单元211的L相输入端连接，N相中线通过单相电流检测单元208与单相AC/DC单元211的N相输入端连接。
本发明还提供第一实施例的调整电源输出电流的方法，其在第一实施例所揭示的通信电源20的基础上进行详细描述。如图5所示，本实施例所揭示的方法包括以下步骤：
步骤501：通过Y型自耦变压器201根据三相线输入建立N相中线，并通过电流检测模块202检测三相线的电流；
步骤502：通过电源管理模块204根据三相线的电流调整电源输出电流，以使三相线的电流的矢量和等于零且电源输出额定功率。
在步骤501中，三相线包括第一相线L1、第二相线L2以及第三相线L3，三相线的电流包括第一相线L1的第一电流、第二相线L2的第二电流以及第三相线L3的第三电流。
本发明还提供第二实施例的调整电源输出电流的方法，其在第二实施例所揭示的通信电源的基础上进行详细描述。在步骤502中，电源管理模块204从电流检测模块202获取第一电流、第二电流以及第三电流，并且计算第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和。电源管理模块204将矢量和与预设的电流阈值进行比较，通过AC/DC模块203根据比较结果调整通信电源的输出电流。
在本实施例中，电源管理模块204预设一调制步长。当三相线输入电压时，电源管理模块204控制AC/DC模块203关断输出，此时AC/DC模块203输出为零，即第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和为零。若矢量和小于电流阈值，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元209、210以及211的输出电流调节单元调整第一电流、第二电流以及第三电流均增加调整步长，以使矢量和等于零，并且通信电源输出的功率等于额定功率。
若矢量和大于或等于电流阈值，则电源管理模块204进一步比较第一电流、第二电流以及第三电流的大小。当第一电流<第二电流<第三电流时，即第一电流为最小电流，第三电流为最大电流，电源管理模块204通过单相AC/DC单元209的输出电流调节单元213调整第一电流增加调整步长，电源管理模块204还获取调整后的第一电流与第一电流的差值，若差值大于零，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元209的输出电流调节单元213继续调整第一电流增加调整步长；若差值小于或等于零，则电源管理模块204通过单相AC/DC单元211的输出电流调节单元调整第三电流减少调整步长，以使矢量和等于零，并且通信电源输出的功率等于额定功率。
综上所述，本发明通过Y型自耦变压器201根据三相线输入建立N相中线，电流检测模块202检测三相线的电流，电源管理模块204从电流检测模块获取三相线的电流，并根据三相线的电流通过AC/DC模块203调整电源的输出电流，避免采用机械装置的选相器，降低故障率，提高了可靠性，并且降低了成本。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (13)
1.一种N相通信电源，其特征在于，所述电源采用三相线输入，所述电源包括：
Y型自耦变压器，与所述三相线连接，并根据所述三相线输入建立N相中线；
电流检测模块，用于检测所述三相线的电流；
交流AC/直流DC模块，与所述电流检测模块连接；
电源管理模块，与所述电流检测模块和所述AC/DC模块连接，所述电源管理模块从所述电流检测模块获取所述三相线的电流，并根据所述三相线的电流通过所述AC/DC模块调整所述电源的输出电流。
2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述AC/DC模块包括AC/DC转换单元和输出电流调节单元，所述输出电流调节单元用于调整所述电源的输出电流。
3.根据权利要求2所述的电源，其特征在于，所述三相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，所述三相线的电流包括所述第一相线的第一电流、所述第二相线的第二电流以及所述第三相线的第三电流。
4.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述电源管理模块获取所述第一电流、第二电流以及第三电流，并计算所述第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和；所述电源管理模块将所述矢量和与预设的电流阈值比较，所述输出电流调节单元根据比较结果调整所述电源的输出电流，所述电源管理模块还预设调整步长。
5.根据权利要求4所述的电源，其特征在于，若所述矢量和小于所述电流阈值，则所述输出电流调节单元调整所述第一电流、第二电流以及第三电流均增加所述调整步长，以使所述矢量和等于零且所述电源输出额定功率。
6.根据权利要求4所述的电源，其特征在于，若所述矢量和大于或等于所述电流阈值，则所述电源管理模块比较所述第一电流、第二电流以及第三电流的大小，当第一电流<第二电流<第三电流时，所述输出电流调节单元调整所述第一电流增加所述调整步长，所述电源管理模块获取调整后的第一电流与所述第一电流的差值，若所述差值大于零，则所述输出电流调节单元调整所述第一电流增加所述调整步长；若所述差值小于或等于零，则所述输出电流调节单元调整所述第三电流减少所述调整步长，以使所述矢量和等于零且所述电源输出额定功率。
7.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述三相线通过所述电流检测模块与所述AC/DC模块的L相输入端连接，所述N相中线与所述AC/DC模块的N相输入端连接。
8.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述N相中线通过所述电流检测模块与所述AC/DC模块的N相输入端连接，所述三相线与所述AC/DC模块的L相输入端连接。
9.一种调整电源输出电流的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据三相线输入建立N相中线，并检测所述三相线的电流；
根据所述三相线的电流调整所述电源输出电流，以使所述三相线的电流的矢量和等于零且所述电源输出额定功率。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据三相线输入建立N相中线，并检测所述三相线的电流包括：
所述三相线包括第一相线、第二相线以及第三相线，所述三相线的电流包括所述第一相线的第一电流、所述第二相线的第二电流以及所述第三相线的第三电流。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相线的电流调整所述电源输出电流包括：
获取所述第一电流、第二电流以及第三电流，并计算所述第一电流、第二电流以及第三电流的矢量和；
将所述矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整所述电源的输出电流。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整所述电源的输出电流包括：
若所述矢量和小于所述电流阈值，则调整所述第一电流、第二电流以及第三电流均增加预设的调整步长，以使所述矢量和等于零且所述电源输出额定功率。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述将所述矢量和与预设的电流阈值比较，根据比较结果调整所述电源的输出电流包括：
若所述矢量和大于或等于所述电流阈值，则比较所述第一电流、第二电流以及第三电流的大小；
当第一电流<第二电流<第三电流时，调整所述第一电流增加预设的调整步长，并获取调整后的第一电流与所述第一电流的差值；
若所述差值大于零，则调整所述第一电流增加所述调整步长；
若所述差值小于或等于零，则调整所述第三电流减少所述调整步长，以使所述矢量和等于零且所述电源输出额定功率。
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