CN103760842A - 通讯基站机房节电及换风节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯基站机房节电及换风节能控制装置，包括机房节电主电路、节电控制电路、节电及节能换风转换驱动电路、直流稳压电路、室外温度检测控制电路、室内温度检测控制电路和节电及节能换风选择电路，节电及节能换风转换驱动电路的输出端连接驱动有换风机和机房空调；该装置不仅可以提高通讯基站机房的供电品质，减少用电通信设备多余电能的损耗，又可充分利用通讯基站机房内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将站外的冷空气引进来，将基站内的热量迅速向外迁移，实现室内散热，从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调及其他用电设备的使用寿命。而内外风机和控制系统的功耗只不过在150W～200W左右。

Description

通讯基站机房节电及换风节能控制装置

技术领域

 本发明涉及一种控制装置，尤其涉及一种通讯基站机房节电及换风节能控制装置。

背景技术

信息的时代已经到来，人类社会对沟通的需求不断增加，通信服务提供商（SP/ISP）扩大了网络的投入，增加了网络的覆盖，从而达到在任何时间、任何地点、可与任何人沟通的效果。运营公司的移动基站、接入网站、模块局的数量不断增大，特别是移动基站的数量增加非常迅猛。

为了使各种基站机房内设备的正常工作，需要将环境温度维持在设备允许范围内,目前都是通过配置空调设备来对基站机房进行降温处理。

一般大型机房需要配置恒温恒湿精密空调,单台空调的制冷功率一般为数十千瓦，小型基站机房可配置多台舒适性空调设备,容量为2P、3P到5P不等。现有的各种基站机房空调系统，普遍存在如下问题：

1、常年制冷。由于各机房的设备在运行时散热量大，使有些地区的基站在冬季外界温度很低时仍然要求空调进行制冷作业，而传统空调一般难以做到这一点，并且在制冷过程中存在损耗电能严重的现象。

2、由于基站内温度的升高是因电气设备的长期运行发热，而非站外环境温度所致，如果一年四季均用空调来保持站内温度(主要是降温)，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视,从而导致电能的浪费、营运成本居高不下。

3、据工信部节能与资源综合利用司相关统计信息，目前我国通信行业的耗电量已超过290亿度，其中通信基站的耗电量约占45%，成为未来节能降耗首要部分。

我国通信网络目前有上万台主交换设备，近百万个基站，空调耗电量超过100亿度以上，因此如果采取有效得当的措施，基站节能减排潜力巨大，效果将会非常明显。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够改善供电品质又能够实现调风节能的通讯基站机房节电及换风节能控制装置。 

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：通讯基站机房节电及换风节能控制装置，包括与通讯基站机房供电线路连接的机房节电主电路，所述机房节电主电路的输出端连接有节电控制电路，所述节电控制电路的输出端连接有节电及节能换风转换驱动电路，所述节电及节能换风转换驱动电路的输出端与所述机房节电主电路连接，所述节电及节能换风转换驱动电路的输出端还连接驱动有换风机和机房空调；还包括与通讯基站机房供电线路连接的直流稳压电路，所述直流稳压电路连接通讯基站机房供电线路的一端还连接至所述节电及节能换风转换驱动电路的输入端，所述直流稳压电路的输出端连接至所述节电控制电路，所述直流稳压电路的输出端还分别连接有室外温度检测控制电路、室内温度检测控制电路和节电及节能换风选择电路，且所述节电控制电路、所述室外温度检测控制电路、所述室内温度检测控制电路和所述节电及节能换风选择电路并联设置，所述室外温度检测控制电路和室内温度检测控制电路还分别连接至所述节电及节能换风选择电路，所述节电及节能换风选择电路与所述节电及节能换风转换驱动电路相连。

作为一种优选的技术方案，所述机房节电主电路包括连接在通讯基站机房供电线路端的三相四线交流电源输入端子U、V、W、N以及与大地相连的地线，所述输入端子U、V、W分别电连接至负荷开关QF的输入端，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子U连通的导线通过滤波电容C1与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子V连通的导线通过滤波电容C2与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子W连通的导线通过滤波电容C3与所述地线连接；

所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和V连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL1，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子V和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL2，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL3，且所述共模阻流圈ZL1的2#脚连接所述共模阻流圈ZL3的1#脚，所述共模阻流圈ZL1的3#脚连接所述共模阻流圈ZL2的1#脚，所述共模阻流圈ZL2的3#脚连接所述共模阻流圈ZL3的4#脚；

所述共模阻流圈ZL3的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L1，所述共模阻流圈ZL2的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L2，所述共模阻流圈ZL3的3#脚的连接导线上串接有电感线圈L3，所述电感线圈L1、所述电感线圈L2和所述电感线圈L3输出端的导线端部连接至通讯基站机房内的用电设备；

所述电感线圈L1与所述电感线圈L2输出端的导线之间连接有滤波电容C4和滤波电容C5串接形成的第一组双滤波电路，且所述滤波电容C4与所述滤波电容C5之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L2与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C6和滤波电容C7串接形成的第二组双滤波电路，且所述滤波电容C6与所述滤波电容C7之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L1与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C8和滤波电容C9串接形成的第三组双滤波电路，且所述滤波电容C8与所述滤波电容C9之间的导线与所述地线连接；

直接与所述用电设备连接的三相导线上连接有交流接触器KM1的常开触头，所述交流接触器KM1的常开触头一侧设有电容C10、电容C11和电容C12，且所述电容C10、电容C11和电容C12三者首尾依次相连形成功率补偿电容支路，所述交流接触器KM1的常开触头的三个输出端依次连接至所述电容C10与所述电容C11之间、所述电容C11和所述电容C12之间以及所述电容C12和所述电容C13之间。

作为一种优选的技术方案，所述节电控制电路包括在所述三相四线交流电源输出端V相上串接的电流互感器TA，且所述电流互感器TA设置于所述用电设备与所述交流接触器KM1的常开触头之间，所述电流互感器TA的输出端分别连接至变压器TC的1#脚和2#脚，所述变压器TC的输出端4#脚和3#脚之间连接有电阻R1，所述电阻R1并联有可调电阻RP1，所述可调电阻RP1一端连接至+12V电源，所述可调电阻RP1的另一端与电源的公共地端相连接，所述可调电阻RP1的滑动触点电连接至集成运算放大器A1的正向输入端，所述集成运算放大器A1的反向端连接有电阻R2，且所述电阻R2的输出端连接至所述公共地端，所述集成运算放大器A1的反向端还连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端连接所述集成运算放大器A1的输出端，所述集成运算放大器A1的输出端连接至电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接三极管VT1的基极，所述三极管VT1的发射极与所述公共地端相连接，所述三极管VT1的集电极连接有继电器KA1，所述继电器KA1两端分别并联有二极管D1、电容C13，所述继电器KA1的输入端还连接有电阻R5，所述电阻R5的输出端连接有发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的阴极连接至所述变压器TC的输出端4#脚。

作为一种优选的技术方案，所述室外温度检测控制电路包括安装在通讯基站机房外的热敏电阻Rt1，所述热敏电阻Rt1的一端分别连接至电阻R6和集成运算放大器IC1的正向输入端3#脚，所述集成运算放大器IC1的反向输入端2#脚之间与所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚相连，所述集成运算放大器IC1的4#脚连接至所述热敏电阻Rt1的输入端，所述集成运算放大器IC1的11#脚连接至所述电阻R6的输出端，所述电阻R6连接至公共地端，所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚通过电阻R7连接至比较器A2的反相输入端6#脚，所述比较器A2的正相输入端5#脚连接有电阻R8、电阻R9和可调电阻RP2的一端，所述可调电阻RP2的另一端连接至所述公共地端，所述电阻R9的另一端连接所述比较器A2的输出端7#脚和电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接三极管VT2的基极，所述三极管VT2的发射极与公共端相连接，所述三极管VT2的集电极分别连接继电器线圈KA2的一端、电阻R11的一端和电容C14的负极、二极管D2的正极，所述电阻R11的另一端连接有发光二极管LED2的负极，所述发光二极管LED2的正极、所述继电器线圈KA1的另一端、所述C14的正极、所述二极管D2的负极以及所述热敏电阻Rt1的另一端均连接至所述+12V电源。

作为一种优选的技术方案，所述室内温度检测控制电路包括安装在通讯基站机房内的热敏电阻Rt2，与所述热敏电阻Rt2一端相连的电阻R12、集成运算放大器IC2的正相输入端10#脚，所述集成运算放大器IC2的反相输入端9#脚与所述集成运算放大器IC2的输出端8#脚相连后连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接比较器A4的反相输入端13#脚，所述比较器A4的正相输入端12#脚连接电阻R14的一端、电阻R15的一端和可调电阻RP3的一端，所述电阻R15的另一端连接所述比较器A4的输出端14#脚和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极、所述电阻R12的另一端、所述可调电阻RP3的另一端及所述可调电阻RP3的滑动触点一端均与公共地端相连接，所述三极管VT3的集电极分别连接继电器线圈KA3的一端、电阻R17的一端、电容C15的负极和二极管D3的正极，所述电阻R17的另一端连接至发光二极管LED3的负极，所述发光二极管LED3的正极、所述继电器线圈KA3的另一端、所述电容C15的正极、所述二极管D3的负极以及所述热敏电阻Rt2的另一端、所述电阻R14的另一端均连接至所述+12V电源。

作为一种优选的技术方案，所述节电及节能换风选择电路包括与所述+12V电源连接的继电器KA2的常开触头、继电器KA4的常闭触头KA4-1，与所述继电器KA2的常开触头依次串接的继电器KA3的常闭触头、继电器KA4，所述继电器KA4两端连接有二极管D4，与所述继电器KA4的常闭触头KA4-1串接的继电器KA5，所述继电器KA5两端连接有二极管D5，所述继电器KA4的输出端与所述继电器KA5的输出端相连。

作为一种优选的技术方案，所述节电及节能换风转换驱动电路包括分别与所述输入端子U相连接的所述继电器KA1的常开触头、所述继电器KA4的常开触头KA4-2和所述继电器KA5的常开触头，所述继电器KA1的常开触头通过交流接触器KM1连接至所述输入端子N相，所述继电器KA4的常开触头通过换风机M连接至所述输入端子N相，所述继电器KA5的常开触头通过交流接触器KM2连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM1的输入端连接有用于节电指示的发光二极管LED4，所述发光二极管LED4的输出端通过电阻R18连接至所述输入端子N相，所述换风机M的输入端连接有发光二极管LED5，所述发光二极管LED5的输出端通过电阻R19连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM2的输入端连接有发光二极管LED6，所述发光二极管LED6的输出端通过电阻R20连接至所述输入端子N相，且所述交流接触器KM2连接有空调压缩机。

作为一种优选的技术方案，所述直流稳压电路包括连接在所述三相四线交流电源输入端子U相和N相之间的降压变压器TB，所述降压变压器TB的输出端连接有二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D10组成的整流桥，所述整流桥的输出正极端连接至二极管D6的正极，所述二极管D6的负极连接滤波电容C17的正极和稳压集成电路IC3的1#脚，所述稳压集成电路IC3的3#脚连接所述+12V电源，所述稳压集成电路IC3的3#脚还连接滤波电容C16的正极，所述整流桥输出的负极端、所述滤波电容C16的负极、所述滤波电容C17的负极和所述稳压集成电路IC3的2#脚共同连接到电路的公共地端。

由于采用了上述技术方案，本发明主要有以下作用和效果：

1、在机房节电主电路中由于设置了共模阻流圈、滤波电容以及电感线圈和双滤波电路，可有效地抑制电网端和机房通信设备端所产生的谐波，并可大大降低瞬变电压及电流的冲击，稳定输出电压和电流，优化供电参数，从而节省电能。在节电控制电路的控制下，当用电负荷电流达到设定值时（由可调电阻RP1进行设定），交流接触器KM的主触头闭合，接通功率补偿电容（C10～C12），可有效提高供电回路的功率因数和供电品质，降低无功损耗和供电线路损耗，进一步降低电能的损失，通过这一系列措施并可延长用电设备的使用寿命。

2、通过室外温度检测控制电路、室内温度检测控制电路、节电及节能换风选择电路和节电及节能换风转换驱动电路，在设定的温度值下，自动进行通风换气控制，利用基站室内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将站外的冷空气引进来，将基站内的热量迅速向外迁移，实现室内散热。从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调及其他相关用电设备的使用寿命。

由此可见，该装置不仅可以提高通讯基站机房的供电品质，减少用电通信设备多余电能的损耗，又可充分利用通讯基站机房内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将站外的冷空气引进来，将基站内的热量迅速向外迁移，实现室内散热，从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调及其他用电设备的使用寿命。而内外风机和控制系统的功耗只不过在150W～200W左右。

附图说明  

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构框图；

图2是本发明实施例的电路原理图；

图中：1-机房节电主电路；2-节电控制电路；3-室外温度检测控制电路；4-室内温度检测控制电路；5-节电及节能换风选择电路；6-节电及节能换风转换驱动电路；7-直流稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

通讯基站机房节电及换风节能控制装置，包括与通讯基站机房供电线路连接的机房节电主电路1，所述机房节电主电路1的输出端连接有节电控制电路2，所述节电控制电路2的输出端连接有节电及节能换风转换驱动电路6，所述节电及节能换风转换驱动电路6的输出端与所述机房节电主电路1连接，所述节电及节能换风转换驱动电路6的输出端还连接驱动有换风机和机房空调；还包括与通讯基站机房供电线路连接的直流稳压电路7，所述直流稳压电路7连接通讯基站机房供电线路的一端还连接至所述节电及节能换风转换驱动电路6的输入端，所述直流稳压电路7的输出端连接至所述节电控制电路2，所述直流稳压电路7的输出端还分别连接有室外温度检测控制电路3、室内温度检测控制电路4和节电及节能换风选择电路节电及节能换风选择电路5，且所述节电控制电路2、所述室外温度检测控制电路3、所述室内温度检测控制电路4和所述节电及节能换风选择电路节电及节能换风选择电路5并联设置，所述室外温度检测控制电路3和室内温度检测控制电路4还分别连接至所述节电及节能换风选择电路节电及节能换风选择电路5，所述节电及节能换风选择电路5与所述节电及节能换风转换驱动电路6相连。

所述机房节电主电路1包括连接在通讯基站机房供电线路端的三相四线交流电源输入端子U、V、W、N以及与大地相连的地线，所述输入端子U、V、W分别电连接至负荷开关QF的输入端，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子U连通的导线通过滤波电容C1与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子V连通的导线通过滤波电容C2与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子W连通的导线通过滤波电容C3与所述地线连接；所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和V连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL1，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子V和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL2，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL3，且所述共模阻流圈ZL1的2#脚连接所述共模阻流圈ZL3的1#脚，所述共模阻流圈ZL1的3#脚连接所述共模阻流圈ZL2的1#脚，所述共模阻流圈ZL2的3#脚连接所述共模阻流圈ZL3的4#脚；所述共模阻流圈ZL3的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L1，所述共模阻流圈ZL2的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L2，所述共模阻流圈ZL3的3#脚的连接导线上串接有电感线圈L3，所述电感线圈L1、所述电感线圈L2和所述电感线圈L3输出端的导线端部连接至通讯基站机房内的用电设备；所述电感线圈L1与所述电感线圈L2输出端的导线之间连接有滤波电容C4和滤波电容C5串接形成的第一组双滤波电路，且所述滤波电容C4与所述滤波电容C5之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L2与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C6和滤波电容C7串接形成的第二组双滤波电路，且所述滤波电容C6与所述滤波电容C7之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L1与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C8和滤波电容C9串接形成的第三组双滤波电路，且所述滤波电容C8与所述滤波电容C9之间的导线与所述地线连接；直接与所述用电设备连接的三相导线上连接有交流接触器KM1的常开触头，所述交流接触器KM1的常开触头一侧设有电容C10、电容C11和电容C12，且所述电容C10、电容C11和电容C12三者首尾依次相连形成功率补偿电容支路，所述交流接触器KM1的常开触头的三个输出端依次连接至所述电容C10与所述电容C11之间、所述电容C11和所述电容C12之间以及所述电容C12和所述电容C13之间。

所述节电控制电路2包括在所述三相四线交流电源输出端V相上串接的电流互感器TA，且所述电流互感器TA设置于所述用电设备与所述交流接触器KM1的常开触头之间，所述电流互感器TA的输出端分别连接至变压器TC的1#脚和2#脚，所述变压器TC的输出端4#脚和3#脚之间连接有电阻R1，所述电阻R1并联有可调电阻RP1，所述可调电阻RP1一端连接至+12V电源，所述可调电阻RP1的另一端与电源的公共地端相连接，所述可调电阻RP1的滑动触点电连接至集成运算放大器A1的正向输入端，所述集成运算放大器A1的反向端连接有电阻R2，且所述电阻R2的输出端连接至所述公共地端，所述集成运算放大器A1的反向端还连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端连接所述集成运算放大器A1的输出端，所述集成运算放大器A1的输出端连接至电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接三极管VT1的基极，所述三极管VT1的发射极与所述公共地端相连接，所述三极管VT1的集电极连接有继电器KA1，所述继电器KA1两端分别并联有二极管D1、电容C13，所述继电器KA1的输入端还连接有电阻R5，所述电阻R5的输出端连接有发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的阴极连接至所述变压器TC的输出端4#脚。

所述室外温度检测控制电路3包括安装在通讯基站机房外的热敏电阻Rt1，所述热敏电阻Rt1的一端分别连接至电阻R6和集成运算放大器IC1的正向输入端3#脚，所述集成运算放大器IC1的反向输入端2#脚之间与所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚相连，所述集成运算放大器IC1的4#脚连接至所述热敏电阻Rt1的输入端，所述集成运算放大器IC1的11#脚连接至所述电阻R6的输出端，所述电阻R6连接至公共地端，所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚通过电阻R7连接至比较器A2的反相输入端6#脚，所述比较器A2的正相输入端5#脚连接有电阻R8、电阻R9和可调电阻RP2的一端，所述可调电阻RP2的另一端连接至所述公共地端，所述电阻R9的另一端连接所述比较器A2的输出端7#脚和电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接三极管VT2的基极，所述三极管VT2的发射极与公共端相连接，所述三极管VT2的集电极分别连接继电器线圈KA2的一端、电阻R11的一端和电容C14的负极、二极管D2的正极，所述电阻R11的另一端连接有发光二极管LED2的负极，所述发光二极管LED2的正极、所述继电器线圈KA1的另一端、所述C14的正极、所述二极管D2的负极以及所述热敏电阻Rt1的另一端均连接至所述+12V电源。

所述室内温度检测控制电路4包括安装在通讯基站机房内的热敏电阻Rt2，与所述热敏电阻Rt2一端相连的电阻R12、集成运算放大器IC2的正相输入端10#脚，所述集成运算放大器IC2的反相输入端9#脚与所述集成运算放大器IC2的输出端8#脚相连后连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接比较器A4的反相输入端13#脚，所述比较器A4的正相输入端12#脚连接电阻R14的一端、电阻R15的一端和可调电阻RP3的一端，所述电阻R15的另一端连接所述比较器A4的输出端14#脚和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极、所述电阻R12的另一端、所述可调电阻RP3的另一端及所述可调电阻RP3的滑动触点一端均与公共地端相连接，所述三极管VT3的集电极分别连接继电器线圈KA3的一端、电阻R17的一端、电容C15的负极和二极管D3的正极，所述电阻R17的另一端连接至发光二极管LED3的负极，所述发光二极管LED3的正极、所述继电器线圈KA3的另一端、所述电容C15的正极、所述二极管D3的负极以及所述热敏电阻Rt2的另一端、所述电阻R14的另一端均连接至所述+12V电源。

所述节电及节能换风选择电路5包括与所述+12V电源连接的继电器KA2的常开触头、继电器KA4的常闭触头KA4-1，与所述继电器KA2的常开触头依次串接的继电器KA3的常闭触头、继电器KA4，所述继电器KA4两端连接有二极管D4，与所述继电器KA4的常闭触头KA4-1串接的继电器KA5，所述继电器KA5两端连接有二极管D5，所述继电器KA4的输出端与所述继电器KA5的输出端相连。

所述节电及节能换风转换驱动电路6包括分别与所述输入端子U相连接的所述继电器KA1的常开触头、所述继电器KA4的常开触头KA4-2和所述继电器KA5的常开触头，所述继电器KA1的常开触头通过交流接触器KM1连接至所述输入端子N相，所述继电器KA4的常开触头通过换风机M连接至所述输入端子N相，所述继电器KA5的常开触头通过交流接触器KM2连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM1的输入端连接有用于节电指示的发光二极管LED4，所述发光二极管LED4的输出端通过电阻R18连接至所述输入端子N相，所述换风机M的输入端连接有发光二极管LED5，所述发光二极管LED5的输出端通过电阻R19连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM2的输入端连接有发光二极管LED6，所述发光二极管LED6的输出端通过电阻R20连接至所述输入端子N相，且所述交流接触器KM2连接有空调压缩机。

所述直流稳压电路7包括连接在所述三相四线交流电源输入端子U相和N相之间的降压变压器TB，所述降压变压器TB的输出端连接有二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D10组成的整流桥，所述整流桥的输出正极端连接至二极管D6的正极，所述二极管D6的负极连接滤波电容C17的正极和稳压集成电路IC3的1#脚，所述稳压集成电路IC3的3#脚连接所述+12V电源，所述稳压集成电路IC3的3#脚还连接滤波电容C16的正极，所述整流桥输出的负极端、所述滤波电容C16的负极、所述滤波电容C17的负极和所述稳压集成电路IC3的2#脚共同连接到电路的公共地端。

该装置中设置了一些必要的信号指示，其中发光二极管LED1～LED3是安装在装置内部里的继电器工作状态指示，发光二极管LED4～LED6是安装在装置机壳上的运行状态指示，分别是：节电指示、风机运行指示、空调运行指示。

在本实施例中，主要元器件选用：集成运算放大器IC1和集成运算放大器A1、A3可以选择LM311，比较器A2和A4可以选择LM324，稳压集成电路IC3可以选择LM7812，三极管VT1～VT3可以选择9013，热敏电阻Rt1、Rt2可选用型号为KTY81-110的热敏电阻，继电器KA1～KA3、KA5可选用12V/5A的继电器，继电器KA4为双触点12V/10A的继电器，交流接触器KM1选用380V/40A的交流接触器，交流接触器KM2选用380V的交流接触器，其主触头的容量应根据空调的额定电流来确定。这些器件都可从市场上购买，型号规格可参考上面给出的数据自行选择。

该装置具有两大功效，其工作原理如下：

1.机房用电设备节电工作原理：

在机房节电主电路1中由于设置了共模阻流圈ZL1～ZL3、滤波电容C1～C2以及电感线圈L1～L3和双滤波电容C4～C9，该电路可有效地抑制电网端和机房通信设备端所产生的谐波，并可大大降低瞬变电压及电流的冲击，稳定输出电压和电流，优化供电参数，从而节省电能。在节电控制电路2的控制下，当用电负荷电流达到设定值时（由可调电阻RP1进行设定），KA1线圈获电，KA1的触头闭合，交流接触器KM1的线圈获电，节电指示灯LED4亮，同时KM1的三相主触头闭合，接通功率补偿电容C10～C12，由此可有效提高供电回路的功率因数和供电品质，降低无功损耗和供电线路损耗，进一步降低电能的损失。该功能一般可获得10～20%的综合节电效果，并可大大延长通信设备的使用寿命。

2.机房换风工作原理：

当室外温度小于设定温度（如28℃），室内温度在不低于室内设定的下限温度时，继电器KA2吸合、继电器KA3断开，通过继电器KA2的动合、继电器KA3常闭触头动作，使继电器KA4线圈获电，继电器KA4的常开触头KA4-2接通换风机进行换风，发光二极管LED5为换风机的运行指示灯亮，换风机进行工作时，发光二极管LED5亮，并且通过继电器KA4的常闭触头KA4-1（此触头也可称之为联锁触头）断开室内的空调供电回路。

当换风过程中，使室内温度降低到室内温度设定的下限值时，继电器KA3线圈获电吸合，继电器KA3的常闭触头断开，继电器KA4线圈断电，继电器KA4的常开触头断开，换风机停止换气通风，并且发光二极管LED5熄灭，当室内温度回升到一定值后，换风机又会开始运行，重复上述过程。

当室外温度高于设定值时，继电器KA2线圈断电，其触头断开，使继电器KA4线圈断电，换风机不会启动，通过继电器KA4的常闭触头KA4-1接通继电器KA5线圈，继电器KA5的动合触头闭合继电器KA2获电，接通空调系统的供电，发光二极管LED6为机房空调的运行指示灯亮，机房空调运行，发光二极管LED6发光，利用室内的机房空调对机房内的温度进行降温。

由此可见，本实施例在使用过程中，机房的换风工作原理是：通过室外温度检测控制电路3、室内温度检测控制电路4、节电及节能换风选择电路5和节电及节能换风转换驱动电路6，在设定的温度值下，自动进行通风换气控制，利用通讯基站机房内外的温差而形成热交换，依靠大量的空气流通，有效地将站外的冷空气引进来，将通讯基站内的热量迅速向外迁移，实现室内散热。从而大幅度降低电能消耗和营运成本、延长空调及其他相关用电设备的使用寿命，其节能效果显著，与只采用空调制冷相比，对于调温所产生的电能损耗来讲，全年平均可节能35%～70%。

Claims (8)

1.通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：包括与通讯基站机房供电线路连接的机房节电主电路，所述机房节电主电路的输出端连接有节电控制电路，所述节电控制电路的输出端连接有节电及节能换风转换驱动电路，所述节电及节能换风转换驱动电路的输出端与所述机房节电主电路连接，所述节电及节能换风转换驱动电路的输出端还连接驱动有换风机和机房空调；还包括与通讯基站机房供电线路连接的直流稳压电路，所述直流稳压电路连接通讯基站机房供电线路的一端还连接至所述节电及节能换风转换驱动电路的输入端，所述直流稳压电路的输出端连接至所述节电控制电路，所述直流稳压电路的输出端还分别连接有室外温度检测控制电路、室内温度检测控制电路和节电及节能换风选择电路，且所述节电控制电路、所述室外温度检测控制电路、所述室内温度检测控制电路和所述节电及节能换风选择电路并联设置，所述室外温度检测控制电路和室内温度检测控制电路还分别连接至所述节电及节能换风选择电路，所述节电及节能换风选择电路与所述节电及节能换风转换驱动电路相连。

2. 如权利要求1所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述机房节电主电路包括连接在通讯基站机房供电线路端的三相四线交流电源输入端子U、V、W、N以及与大地相连的地线，所述输入端子U、V、W分别电连接至负荷开关QF的输入端，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子U连通的导线通过滤波电容C1与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子V连通的导线通过滤波电容C2与所述地线连接，所述负荷开关QF输出端与所述输入端子W连通的导线通过滤波电容C3与所述地线连接；

所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和V连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL1，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子V和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL2，所述负荷开关QF的输出端与所述输入端子U和W连通的两导线上串接有共模阻流圈ZL3，且所述共模阻流圈ZL1的2#脚连接所述共模阻流圈ZL3的1#脚，所述共模阻流圈ZL1的3#脚连接所述共模阻流圈ZL2的1#脚，所述共模阻流圈ZL2的3#脚连接所述共模阻流圈ZL3的4#脚；

所述共模阻流圈ZL3的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L1，所述共模阻流圈ZL2的2#脚的连接导线上串接有电感线圈L2，所述共模阻流圈ZL3的3#脚的连接导线上串接有电感线圈L3，所述电感线圈L1、所述电感线圈L2和所述电感线圈L3输出端的导线端部连接至通讯基站机房内的用电设备；

所述电感线圈L1与所述电感线圈L2输出端的导线之间连接有滤波电容C4和滤波电容C5串接形成的第一组双滤波电路，且所述滤波电容C4与所述滤波电容C5之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L2与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C6和滤波电容C7串接形成的第二组双滤波电路，且所述滤波电容C6与所述滤波电容C7之间的导线与所述地线连接，所述电感线圈L1与所述电感线圈L3输出端的导线之间连接有滤波电容C8和滤波电容C9串接形成的第三组双滤波电路，且所述滤波电容C8与所述滤波电容C9之间的导线与所述地线连接；

直接与所述用电设备连接的三相导线上连接有交流接触器KM1的常开触头，所述交流接触器KM1的常开触头一侧设有电容C10、电容C11和电容C12，且所述电容C10、电容C11和电容C12三者首尾依次相连形成功率补偿电容支路，所述交流接触器KM1的常开触头的三个输出端依次连接至所述电容C10与所述电容C11之间、所述电容C11和所述电容C12之间以及所述电容C12和所述电容C13之间。

3. 如权利要求2所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述节电控制电路包括在所述三相四线交流电源输出端V相上串接的电流互感器TA，且所述电流互感器TA设置于所述用电设备与所述交流接触器KM1的常开触头之间，所述电流互感器TA的输出端分别连接至变压器TC的1#脚和2#脚，所述变压器TC的输出端4#脚和3#脚之间连接有电阻R1，所述电阻R1并联有可调电阻RP1，所述可调电阻RP1一端连接至+12V电源，所述可调电阻RP1的另一端与电源的公共地端相连接，所述可调电阻RP1的滑动触点电连接至集成运算放大器A1的正向输入端，所述集成运算放大器A1的反向端连接有电阻R2，且所述电阻R2的输出端连接至所述公共地端，所述集成运算放大器A1的反向端还连接有电阻R3，所述电阻R3的另一端连接所述集成运算放大器A1的输出端，所述集成运算放大器A1的输出端连接至电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端连接三极管VT1的基极，所述三极管VT1的发射极与所述公共地端相连接，所述三极管VT1的集电极连接有继电器KA1，所述继电器KA1两端分别并联有二极管D1、电容C13，所述继电器KA1的输入端还连接有电阻R5，所述电阻R5的输出端连接有发光二极管LED1，所述发光二极管LED1的阴极连接至所述变压器TC的输出端4#脚。

4. 如权利要求1所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述室外温度检测控制电路包括安装在通讯基站机房外的热敏电阻Rt1，所述热敏电阻Rt1的一端分别连接至电阻R6和集成运算放大器IC1的正向输入端3#脚，所述集成运算放大器IC1的反向输入端2#脚之间与所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚相连，所述集成运算放大器IC1的4#脚连接至所述热敏电阻Rt1的输入端，所述集成运算放大器IC1的11#脚连接至所述电阻R6的输出端，所述电阻R6连接至公共地端，所述集成运算放大器IC1的输出端1#脚通过电阻R7连接至比较器A2的反相输入端6#脚，所述比较器A2的正相输入端5#脚连接有电阻R8、电阻R9和可调电阻RP2的一端，所述可调电阻RP2的另一端连接至所述公共地端，所述电阻R9的另一端连接所述比较器A2的输出端7#脚和电阻R10的一端，所述电阻R10的另一端连接三极管VT2的基极，所述三极管VT2的发射极与公共端相连接，所述三极管VT2的集电极分别连接继电器线圈KA2的一端、电阻R11的一端和电容C14的负极、二极管D2的正极，所述电阻R11的另一端连接有发光二极管LED2的负极，所述发光二极管LED2的正极、所述继电器线圈KA1的另一端、所述C14的正极、所述二极管D2的负极以及所述热敏电阻Rt1的另一端均连接至所述+12V电源。

5. 如权利要求1所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述室内温度检测控制电路包括安装在通讯基站机房内的热敏电阻Rt2，与所述热敏电阻Rt2一端相连的电阻R12、集成运算放大器IC2的正相输入端10#脚，所述集成运算放大器IC2的反相输入端9#脚与所述集成运算放大器IC2的输出端8#脚相连后连接电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端连接比较器A4的反相输入端13#脚，所述比较器A4的正相输入端12#脚连接电阻R14的一端、电阻R15的一端和可调电阻RP3的一端，所述电阻R15的另一端连接所述比较器A4的输出端14#脚和电阻R16的一端，所述电阻R16的另一端连接三极管VT3的基极，所述三极管VT3的发射极、所述电阻R12的另一端、所述可调电阻RP3的另一端及所述可调电阻RP3的滑动触点一端均与公共地端相连接，所述三极管VT3的集电极分别连接继电器线圈KA3的一端、电阻R17的一端、电容C15的负极和二极管D3的正极，所述电阻R17的另一端连接至发光二极管LED3的负极，所述发光二极管LED3的正极、所述继电器线圈KA3的另一端、所述电容C15的正极、所述二极管D3的负极以及所述热敏电阻Rt2的另一端、所述电阻R14的另一端均连接至所述+12V电源。

6. 如权利要求2所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述节电及节能换风选择电路包括与所述+12V电源连接的继电器KA2的常开触头、继电器KA4的常闭触头KA4-1，与所述继电器KA2的常开触头依次串接的继电器KA3的常闭触头、继电器KA4，所述继电器KA4两端连接有二极管D4，与所述继电器KA4的常闭触头KA4-1串接的继电器KA5，所述继电器KA5两端连接有二极管D5，所述继电器KA4的输出端与所述继电器KA5的输出端相连。

7. 如权利要求5所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述节电及节能换风转换驱动电路包括分别与所述输入端子U相连接的所述继电器KA1的常开触头、所述继电器KA4的常开触头KA4-2和所述继电器KA5的常开触头，所述继电器KA1的常开触头通过交流接触器KM1连接至所述输入端子N相，所述继电器KA4的常开触头通过换风机M连接至所述输入端子N相，所述继电器KA5的常开触头通过交流接触器KM2连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM1的输入端连接有用于节电指示的发光二极管LED4，所述发光二极管LED4的输出端通过电阻R18连接至所述输入端子N相，所述换风机M的输入端连接有发光二极管LED5，所述发光二极管LED5的输出端通过电阻R19连接至所述输入端子N相，所述交流接触器KM2的输入端连接有发光二极管LED6，所述发光二极管LED6的输出端通过电阻R20连接至所述输入端子N相，且所述交流接触器KM2连接有空调压缩机。

8. 如权利要求7所述的通讯基站机房节电及换风节能控制装置，其特征在于：所述直流稳压电路包括连接在所述三相四线交流电源输入端子U相和N相之间的降压变压器TB，所述降压变压器TB的输出端连接有二极管D7、二极管D8、二极管D9和二极管D10组成的整流桥，所述整流桥的输出正极端连接至二极管D6的正极，所述二极管D6的负极连接滤波电容C17的正极和稳压集成电路IC3的1#脚，所述稳压集成电路IC3的3#脚连接所述+12V电源，所述稳压集成电路IC3的3#脚还连接滤波电容C16的正极，所述整流桥输出的负极端、所述滤波电容C16的负极、所述滤波电容C17的负极和所述稳压集成电路IC3的2#脚共同连接到电路的公共地端。

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