CN112564254A - 一种基于换电柜智能分配供电的5g微基站供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，包括城市已布设的换电柜、新建5G微基站电柜和5G微基站，所述5G微基站电柜内设有供电单元和应急备用蓄电池组；所述供电单元包括控制板、交流直流转换模块、充电电路、数据库、输出电压调节模块、无线通讯模块、供电切换模块和电量检测模块，所述数据库内储存了不同时段5G微基站信号强弱的数据，而所述输出电压调节模块根据数据库内数据来调节给5G微基站的供电电压。本发明利用现有的城市布设的换电柜提供电源，极大减少重新布设线缆带来的建设成本大的问题，5G微基站电柜能够智能调节供给电压，减少能耗浪费，在换电柜供电异常时，应急备用蓄电池组能提供电源，以解决供电异常问题。
Description
技术领域
本发明涉及5G微基站供电建设技术领域，尤其涉及一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统。
背景技术
随着数字化时代的发展，人们对网络依赖度越来越高，特别是移动通讯。随着通信技术的发展，第五代移动通信网络(5G网络)已经由概念变为现实，5G的接入使通信能力显著提高，在高可靠性、低时延性方面，5G网络的平均网络时延可以达到1ms。与4G网络相比，5G网络在传输速率和接入能力方面提高了100倍，而网络时延缩短为1/100。可以看出，5G移动通信技术在网络关键指标方面有了巨大提升，而性能提升将带动网络业务的迅猛发展。且全球己进入商用阶段，这就需要建设大量5G基站。由于5G信号的发射距离相对较短，这样，就需要建设比4G更多的基站才行。因此5G微基站通常可为密集部署的基站。但是，5G基站比4G基站的用电量大得多，若直接重新拉设电缆并覆盖整个城市，将会带来非常大的供电投入。换电柜在城市非常普遍，遍布整个城市，然而，换电柜并不是频繁使用，其利用空间很大，因此，若能在建设5G微基站时，充分利用这些换电柜将大大减少建设成本。不仅如此，5G微基站在不同时段其需要电能是不同的，若能根据实际耗能情况，进行调控供电能耗，达到智能调控供电，将是十分重要的建设要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，解决了建设新的5G微基站投资高、耗电量高的问题。
根据本发明提出的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，包括城市已布设的换电柜、新建5G微基站电柜和5G微基站，所述5G微基站电柜内设有供电单元和应急备用蓄电池组；
所述供电单元包括控制板、交流直流转换模块、充电电路、数据库、输出电压调节模块、无线通讯模块、供电切换模块和电量检测模块；
从所述换电柜内接出一组电线与交流直流转换模块电连接，所述交流直流转换模块转换后的直流电接入控制板；
所述控制板通过充电电路给应急备用蓄电池组充电，所述控制板上设有输出电路，所述输出电路与应急备用蓄电池组输出端均接入到供电切换模块，所述控制板控制供电切换模块切换供电模式；
所述输出电压调节模块用于调节控制板上输出电路以及应急备用蓄电池组的输出电压；
所述电量检测模块用于检测控制板上输出电路的电压和电流以及应急备用蓄电池组的电量，若蓄电池组的电量低于设定值时，所述控制板控制充电电路给蓄电池组充电；
所述无线通讯模块与控制板连接，实时将电量检测模块检测的供电信息发送给5G微基站，并通过5G微基站传输给监控中心；
所述数据库内储存了不同时段5G微基站信号强弱的数据，而所述输出电压调节模块根据数据库内数据来调节给5G微基站的供电电压。
在本发明的一些实施例中，所述交流直流转换模块为整流电路，所述整流电路上设有输入电路、多个补偿输入电路和输出电路，所述控制板可控制补偿输入电路开和关以使得输出电路的电压发生改变。
在本发明的另一些实施例中，所述应急备用蓄电池组包括多个串联的蓄电池，所述应急备用蓄电池组设有用于调节蓄电池串联个数的调节电路，所述控制板控制调节电路，所述调节电路上设有多个电控开关。
在本发明的另一些实施例中，所述5G微基站上设有5G微基站信号强弱检测模块，所述5G微基站并实时将检测到的信号强弱信息发送给无线通讯模块，通过无线通讯模块传输给控制板，所述控制板将传输来的信号强弱信息与数据库对比，若信号强弱信息与数据库不匹配，所述控制板将根据信号强弱信息来调节供给5G微基站的电压。
在本发明的另一些实施例中，所述5G微基站电柜上设有触控面板和数据插口，在所述数据插口连接新的数据库数据，通过触控面板操作来更新数据库内数据。
在本发明的另一些实施例中，所述电量检测模块上设有电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别设置在供电单元的电源输出端和应急备用蓄电池组的电源输出端上，所述电流传感器分别设置在电源控制单元的多个电源输出端上，而所述电压传感器还设置在应急备用蓄电池组上用于检测其电量。
在本发明的另一些实施例中，根据城市布设的换电柜情况，对需要建设5G微基站的区域没有换电柜的进行独立拉设电缆，建设新建5G微基站电柜和5G微基站，以满足5G微基站的建设。
在本发明的另一些实施例中，所述蓄电池组给5G微基站供电时长在48-60h。
在本发明的另一些实施例中，所述供电单元和应急备用蓄电池组的输出电压均在35-89V。
本发明中，1、利用现有的城市布设的换电柜提供电源，极大减少重新布设线缆带来的建设成本大的问题，且从换电柜内接出一组电线与换电柜向外供电独立，不受换电柜本身供电影响。
2、新建5G微基站电柜能够智能调节供给电压，对5G微基站智能供电，减少能耗浪费，且在换电柜供电异常时，应急备用蓄电池组将会提供电源，以解决供电异常问题，减少5G微基站因电异常无法工作的问题。
3、监控中心可以实时了解并监控5G微基站供电信息，对于异常情况可以及时解决，防止5G微基站无法工作时间过长而导致5G微基站功能丧失。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统原理示意图。
图2为本发明提出的调节电路的原理示意图。
图3为本发明提出的交流直流转换模块的原理示意图。
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，而不是全部的实施例。
本发明提出的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，包括城市已布设的换电柜、新建5G微基站电柜和5G微基站，所述5G微基站电柜内设有供电单元和应急备用蓄电池组；
所述供电单元包括控制板、交流直流转换模块、充电电路、数据库、输出电压调节模块、无线通讯模块、供电切换模块和电量检测模块；
从所述换电柜内接出一组电线与交流直流转换模块电连接，所述交流直流转换模块转换后的直流电接入控制板；
所述控制板通过充电电路给应急备用蓄电池组充电，所述控制板上设有输出电路，所述输出电路与应急备用蓄电池组输出端均接入到供电切换模块，所述控制板控制供电切换模块切换供电模式；
所述输出电压调节模块用于调节控制板上输出电路以及应急备用蓄电池组的输出电压；
所述电量检测模块用于检测控制板上输出电路的电压和电流以及应急备用蓄电池组的电量，若蓄电池组的电量低于设定值时，所述控制板控制充电电路给蓄电池组充电；
所述无线通讯模块与控制板连接，实时将电量检测模块检测的供电信息发送给5G微基站，并通过5G微基站传输给监控中心；
所述数据库内储存了不同时段5G微基站信号强弱的数据，而所述输出电压调节模块根据数据库内数据来调节给5G微基站的供电电压。这样，可以根据统计的数据库来智能调节供电，以最大化利用电能，减少电能损耗。
所述交流直流转换模块为整流电路，所述整流电路上设有输入电路、多个补偿输入电路和输出电路，所述控制板可控制补偿输入电路开和关以使得输出电路的电压发生改变。
如图3为整流电路原理示意图，控制板控制控制器开启个数，以达到补偿输入电路工作个数，以达到不同的输出电压。
所述应急备用蓄电池组包括多个串联的蓄电池，所述应急备用蓄电池组设有用于调节蓄电池串联个数的调节电路，所述控制板控制调节电路，所述调节电路上设有多个电控开关。
蓄电池配置容量在300-500Ah，根据实际可以设置4-8个蓄电池。如图2为调节电路，第一个电控开关开启，其他关闭，即有一个蓄电池；第二个电控开关开启，其他关闭，即有两个蓄电池供电；依次类推。
所述5G微基站上设有5G微基站信号强弱检测模块，所述5G微基站并实时将检测到的信号强弱信息发送给无线通讯模块，通过无线通讯模块传输给控制板，所述控制板将传输来的信号强弱信息与数据库对比，若信号强弱信息与数据库不匹配，所述控制板将根据信号强弱信息来调节供给5G微基站的电压。
因为一个5G微基站会在一天的不同时间段，其传输信号和接收信号强弱是不同的，主要根据多少用户连接到这个5G微基站，因此，其实际功耗也是不同的，若在一天都采用大功耗提供电能，将会导致电能的浪费，若能及时根据能耗需求，而及时调整电能供给，即可最大化利用电能，减少浪费，因此，根据数据统计，给出数据库，来调节不同时间段的输出电压，以满足5G微基站需求。但设置5G微基站信号强弱检测模块用于检测5G微基站传输信号强弱的信息，当异常时，不同于数据库的数据时，控制板将根据信号强弱信息来调节供给5G微基站的电压。
所述5G微基站电柜上设有触控面板和数据插口，在所述数据插口连接新的数据库数据，通过触控面板操作来更新数据库内数据。定期更换数据库内信息以更好匹配供电需求。
所述电量检测模块上设有电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别设置在供电单元的电源输出端和应急备用蓄电池组的电源输出端上，所述电流传感器分别设置在电源控制单元的多个电源输出端上，而所述电压传感器还设置在应急备用蓄电池组上用于检测其电量。
电压传感器和电流传感器实时检测输出电压和电流数据，及时了解功耗，并传输给控制板，然后通过控制板发送给无线通讯模块，在无线传输给5G微基站，再通过5G微基站传输给监控中心。及时调控和维修5G微基站供电系统。
根据城市布设的换电柜情况，对需要建设5G微基站的区域没有换电柜的进行独立拉设电缆，建设新建5G微基站电柜和5G微基站，以满足5G微基站的建设。这样可以把证城市建设5G微基站完整。
所述蓄电池组给5G微基站供电时长在48-60h。所述供电单元和应急备用蓄电池组的输出电压均在35-89V。由于供电电源供电异常，需要维修得一段时间，根据实际情况，至少得一天时间，因此，将应急备用蓄电池组供电能力扩大到2天以上，基本可以达到维修前正常供电的需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：包括城市已布设的换电柜、新建5G微基站电柜和5G微基站，所述5G微基站电柜内设有供电单元和应急备用蓄电池组；
所述供电单元包括控制板、交流直流转换模块、充电电路、数据库、输出电压调节模块、无线通讯模块、供电切换模块和电量检测模块；
从所述换电柜内接出一组电线与交流直流转换模块电连接，所述交流直流转换模块转换后的直流电接入控制板；
所述控制板通过充电电路给应急备用蓄电池组充电，所述控制板上设有输出电路，所述输出电路与应急备用蓄电池组输出端均接入到供电切换模块，所述控制板控制供电切换模块切换供电模式；
所述输出电压调节模块用于调节控制板上输出电路以及应急备用蓄电池组的输出电压；
所述电量检测模块用于检测控制板上输出电路的电压和电流以及应急备用蓄电池组的电量，若蓄电池组的电量低于设定值时，所述控制板控制充电电路给蓄电池组充电；
所述无线通讯模块与控制板连接，实时将电量检测模块检测的供电信息发送给5G微基站，并通过5G微基站传输给监控中心；
所述数据库内储存了不同时段5G微基站信号强弱的数据，而所述输出电压调节模块根据数据库内数据来调节给5G微基站的供电电压。
2.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述交流直流转换模块为整流电路，所述整流电路上设有输入电路、多个补偿输入电路和输出电路，所述控制板可控制补偿输入电路开和关以使得输出电路的电压发生改变。
3.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述应急备用蓄电池组包括多个串联的蓄电池，所述应急备用蓄电池组设有用于调节蓄电池串联个数的调节电路，所述控制板控制调节电路，所述调节电路上设有多个电控开关。
4.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述5G微基站上设有5G微基站信号强弱检测模块，所述5G微基站并实时将检测到的信号强弱信息发送给无线通讯模块，通过无线通讯模块传输给控制板，所述控制板将传输来的信号强弱信息与数据库对比，若信号强弱信息与数据库不匹配，所述控制板将根据信号强弱信息来调节供给5G微基站的电压。
5.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述5G微基站电柜上设有触控面板和数据插口，在所述数据插口连接新的数据库数据，通过触控面板操作来更新数据库内数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述电量检测模块上设有电压传感器和电流传感器，所述电压传感器和电流传感器分别设置在供电单元的电源输出端和应急备用蓄电池组的电源输出端上，所述电流传感器分别设置在电源控制单元的多个电源输出端上，而所述电压传感器还设置在应急备用蓄电池组上用于检测其电量。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：根据城市布设的换电柜情况，对需要建设5G微基站的区域没有换电柜的进行独立拉设电缆，建设新建5G微基站电柜和5G微基站，以满足5G微基站的建设。
8.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述蓄电池组给5G微基站供电时长在48-60h。
9.根据权利要求1所述的一种基于换电柜智能分配供电的5G微基站供电系统，其特征在于：所述供电单元和应急备用蓄电池组的输出电压均在35-89V。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 buildings 101, a and B, No. 7, Baodong Road, xiuxin community, Kengzi street, Pingshan District, Shenzhen, Guangdong Applicant after: SHENZHEN HAILEI NEW ENERGY Co.,Ltd. Address before: 518000 No. 69, Lijing South Road, Shijing street, Pingshan District, Shenzhen, Guangdong Applicant before: SHENZHEN HAILEI NEW ENERGY Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 518000, Building A, No. 7 Xiusheng 1st Road, Xiuxin Community, Kengzi Street, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, China Patentee after: Shenzhen Hailei New Energy Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 518000 buildings 101, a and B, No. 7, Baodong Road, xiuxin community, Kengzi street, Pingshan District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: SHENZHEN HAILEI NEW ENERGY Co.,Ltd. Country or region before: China |