CN110112793A - 一种开关电源 - Google Patents

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郭松峰
窦笠
吴晓梅
陈东旭
于渤
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00—Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种开关电源，包括：交流配电单元，用以将市电分配转换为指定容量的交流电，并传输至整流单元；整流单元，用以将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块；直流配电单元，用以向设备供电。采用本发明，能够自由组合、灵活配置，实现系统模块化扩容，避免冗余。

Description

一种开关电源
技术领域
本发明涉及能源技术领域，特别涉及一种开关电源。
背景技术
图1为开关电源工作原理示意图，图2为开关电源结构示意图，其中，监控单元的连接关系是以虚线示意的，代表监控的信号线、信号流，如图所示，现有的开关电源主要有组合式、嵌入式和壁挂式三种，这三种开关电源均是由系统部分和整流部分组成，在开关电源分为系统和整流两部分后，交流配电、直流配电和监控功能全部由系统实现，整流单元负责将交流电整流成为直流电。模块化电源相比传统电源具有配置灵活、扩容方便等特性，在节约了设备空间的基础上解决了传统电源配置冗余、扩容困难等问题。
但现有技术的不足在于，由于系统部分集成了交流配电单元、直流配电单元和监控单元，整流部分的整流模块全部采用50A模块，导致这种架构不利于系统扩容并且容易造成配置冗余。
发明内容
本发明提供了一种开关电源，用以提供一种可以灵活配置、方便模块化扩容的开关电源。
本发明实施例中提供了一种开关电源，包括：
交流配电单元，用以将市电分配转换为指定容量的交流电，并传输至整流单元；
整流单元，用以将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块；
直流配电单元，用以向设备供电。
实施中，整流单元包括以下类型的整流模块之一或者其组合：
50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块、或风能模块。
实施中，交流配电单元、整流单元、直流配电单元安装于标准机框内。
实施中，进一步包括：
扩展的整流单元，用以对开关电源进行扩容，将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块。
实施中，扩展的整流单元安装于标准机框内。
实施中，直流配电单元的数量是根据使用所述开关电源的设备的运营商数量确定的。
实施中，直流配电单元采用前出线方式向设备供电。
实施中，指定容量的交流电为220V/380V的交流电。
实施中，指定电压的直流电为48V的直流电。
实施中，进一步包括：
监控单元，用以监测以下单元之一或者其组合的工作状态：交流配电单元、整流单元、直流配电单元。本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的技术方案中，不再采用“系统部分+整流部分”结构，而是采用了更灵活的模块化设计，使得交流配电单元、整流单元、直流配电单元和监控单元相互独立，能够自由组合、灵活配置，实现系统模块化扩容，避免冗余。
进一步的，采用了混插插槽，混插插槽可以实现多能源接入以及系统快速扩容。使得50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块和风能模块可以共用整流插框插槽，提高系统使用率的同时实现了风、光、电多能源接入。
进一步的，在直流配电单元采用了前出线设计。直流配电单元前出线有利于现场施工和后期维护。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为背景技术中开关电源工作原理示意图；
图2为背景技术中开关电源结构示意图；
图3为本发明实施例中开关电源结构示意图；
图4为本发明实施例中含有扩展的开关电源功能结构示意图；
图5为本发明实施例中整流单元结构示意图。
具体实施方式
考虑到现有的开关电源不易扩容，因而难以应对5G及通信行业的发展趋势。据此，本发明实施例中将提出一种开关电源，基于模块化设计，以方便系统扩容，不会造成配置冗余；进一步的，引入高效模块，以提高了系统使用效率；进一步的，提供多种整流模块、太阳能DC/DC模块、风能模块共用插槽，从而实现风、光、电多能源接入；进一步的，在直流配电单元采用前出线设计，方便施工和维护。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图3为开关电源结构示意图，如图所示，包括：
交流配电单元301，用以将市电分配转换为指定容量的交流电，并传输至整流单元；
整流单元302，用以将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块；
直流配电单元303，用以向设备供电。
实施中，进一步的还可以包括：
监控单元304，用以监测以下单元之一或者其组合的工作状态：交流配电单元、整流单元、直流配电单元。
其中，监控单元的连接关系是以虚线示意的，代表监控的信号线、信号流。
实施中，指定容量的交流电为220V/380V的交流电。
实施中，指定电压的直流电为48V的直流电。
具体的，可以将模块化开关电源的主要功能区分为交流配电单元、整流单元、直流配电单元和监控单元，以基站为例，则有在通信基站外将市电接入交流配电单元，交流配电单元与整流单元相接，整流单元将交流220V/380V交流电整流为直流48V，然后再由直流配电单元将直流电输送给基站内通信设备，完成供电。监控单元负责监测各单元工作状态，工作异常时发出告警信号并保护。
实施中，交流配电单元、整流单元、直流配电单元安装于标准机框内。例如，可以将交流配电单元、整流单元、直流配电单元和监控单元四部分全部采用19英寸标准机框安装。
实施中，还可以进一步包括：
扩展的整流单元，用以对开关电源进行扩容，将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块。
扩展的整流单元安装于标准机框内；例如，可以将扩展的整流单元安装于19英寸标准机框。
图4为含有扩展的开关电源功能结构示意图，如图所示，扩展的整流单元以及整流单元的分别含有6个插槽，插槽可以插入整流模块，实施例中，插槽支持混用，支持插入50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块、或风能模块。
图中还给出了开关电源与外部设备的关系，直流配电单元向57V升压模块或直流远供单元供电，升压后可向远端设备提供直流电压。
图5为整流单元结构示意图，如图所示，整流单元包括以下类型的整流模块之一或者其组合：
50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块、或风能模块。
结合图4图5，具体实施中，开关电源系统容量规格主要有300A、450A和600A三种，300A和450A系统采用1个基础整流单元即可，也即，300A系统使用6个50A整流模块，450A系统使用6个75A整流模块，600A系统则需要叠加一个整流扩展单元。
整流单元的插槽可以兼容50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC(直流-直流，Direct current-Direct current)模块和风能模块，提高系统使用效率的同时实现了风、光、电多能源接入。
实施中，直流配电单元的数量是根据使用所述开关电源的设备的运营商数量确定的。
具体的，直流配电单元可根据基站用户数量按需配置，目前的基站的用户只有三家运营商(中国移动、中国联通、中国电信)，每家运营商使用1个直流配电单元，直流配电单元的分路下电电压可设，并具有计量功能，能精确统计各家运营商的用电量，前出线设计为现场施工和后期维护提供了便利。
实施中，直流配电单元可以采用前出线方式向设备供电，有利于现场施工和后期维护。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案中，不再采用“系统部分+整流部分”结构，而是采用了更灵活的模块化设计，使得交流配电单元、整流单元、直流配电单元和监控单元相互独立，能够自由组合、灵活配置，实现系统模块化扩容，避免冗余。
进一步的，采用了混插插槽，混插插槽可以实现多能源接入以及系统快速扩容。使得50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块和风能模块可以共用整流插框插槽，提高系统使用率的同时实现了风、光、电多能源接入。
进一步的，在直流配电单元采用了前出线设计。直流配电单元前出线有利于现场施工和后期维护。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型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的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种开关电源，其特征在于，包括：
交流配电单元，用以将市电分配转换为指定容量的交流电，并传输至整流单元；
整流单元，用以将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块；
直流配电单元，用以向设备供电。
2.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，整流单元包括以下类型的整流模块之一或者其组合：
50A整流模块、75A整流模块、太阳能DC/DC模块、或风能模块。
3.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，交流配电单元、整流单元、直流配电单元安装于标准机框内。
4.如权利要求1至3任一所述的开关电源，其特征在于，进一步包括：
扩展的整流单元，用以将交流电转换为指定电压的直流电，并传输至直流配电单元，其中，整流单元包括插槽以及插入插槽的整流模块。
5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，扩展的整流单元安装于标准机框内。
6.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，直流配电单元的数量是根据使用所述开关电源的设备的运营商数量确定的。
7.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，直流配电单元采用前出线方式向设备供电。
8.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，指定容量的交流电为220V/380V的交流电。
9.如权利要求1所述的开关电源，其特征在于，指定电压的直流电为48V的直流电。
10.如权利要求1至3、6至9任一所述的开关电源，其特征在于，进一步包括：
监控单元，用以监测以下单元之一或者其组合的工作状态：交流配电单元、整流单元、直流配电单元。
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