CN1761138A - 一种通信电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信电源系统，包括：监控模块，用于发送控制电源系统中所有支路通断的控制信号；整流模块，用于将电源输入的交流电转换为直流电，并将转换后的直流电从母排输出；备电模块，用于交流断电时为负载供电；直流配电模块，用于将母排的直流电压分成多路电压供给负载并连接备电模块；还包括连接监控模块和直流配电模块的控制装置，用于控制备电模块支路的通断。由于本发明所述的控制装置是通过导通或切断备电模块支路的控制信号达到使备电模块与母排电压通断的目的，而控制信号的支路电流仅有几十到几百毫安，从而达到了安全作业的效果。

Description

一种通信电源系统

技术领域

本发明涉及通信系统的电源系统，具体涉及室外宏基站的一次电源系统。

背景技术

电源是通信系统的重要组成部分。在通信网的构成中，电源是确保通信畅通的必要条件。它不仅适用于电力系统通信，也适用所有专网通信和公众网通信。

目前的现有技术中，室外型通信基站的一次电源系统通常包括以下部分：整流模块、监控模块、直流配电模块和备电模块。图1为一次电源系统的模块框图。整流部分将交流电转换为直流电；监控部分通过软件监测并管理整个电源系统；直流配电部分将母排的直流电压分成多路供给负载，并提供多路蓄电池的连接；备电部分一般采用蓄电池备电。

在现有技术的电源系统中，如果需要对蓄电池进行维护时，一种方法是：一个操作员(一般远离室外型基站)通过监控模块的软件发送切断控制信号来远程控制蓄电池和母排连接或断开，然后另一个操作员对蓄电池进行现场维护操作。这就意味为了维护蓄电池需要两个工程师同时工作，远程控制带来了现场维护上的麻烦。

另一种方法是：工程师在基站近端维护时，通过熔丝起拔器直接将熔丝拔起。该方法相当于直接将蓄电池与母排的回路切断，由于这个回路上的电流很大，这种拔起熔丝的方式容易导致熔丝接触端出现火花放电，对操作者有人身危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：提供一种通信电源系统，能够提高对备电模块进行维护时的安全性和可操作性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种通信电源系统，包括：监控模块，用于发送控制电源系统中所有支路通断的控制信号；

整流模块，用于将电源输入的交流电转换为直流电，并将转换后的直流电从母排输出；

备电模块，用于交流断电时为负载供电；

直流配电模块，用于将母排的直流电压分成多路电压供给负载并连接备电模块；

还包括连接监控模块和直流配电模块的控制装置，用于控制备电模块支路的通断。

其中，所述控制装置还可以集成在所述监控模块上。

其中，所述直流配电模块包括与控制装置连接的接触器，所述控制信号通过所述接触器控制各供电支路的通断。

所述接触器分为常开型和常闭型接触器。

当选择所述常闭型接触器时，所述控制装置还包括上拉电阻，所述上拉电阻连接在电源和信号线之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当操作员在现场维护备电模块时，通过本发明提供的控制装置手工切断备电模块与母排电压的连接，而不必再通过拔起熔丝起拔器的方式执行操作。由于本发明所述的控制装置是通过导通或切断备电模块支路的控制信号达到使备电模块与母排电压通断的目的，而控制信号的支路电流仅有几十到几百毫安，从而达到了安全作业的效果。

另外，本发明所述的控制装置针对接触器的常开常闭不同类型，设计出两种相应的解决方案，便于用户选择。

附图说明

图1是现有技术中的电源系统原理结构框图；

图2是本发明所述的通信电源系统的第一具体实施例；

图3是本发明所述的通信电源系统的第二具体实施例；

图4是本发明所述的通信电源系统的第三具体实施例；

图5是本发明所述的通信电源系统的第四具体实施例。

具体实施方式

室外型通信基站的一次电源系统通常包括以下模块：整流模块、监控模块、直流配电模块和备电模块。整流模块将电源输入的交流电转换为直流电并作为负载和备电模块的母排电压输出；监控模块接收软件的远程控制指令，并通过信号线发送控制信号达到监测并管理整个电源系统的目的，所述控制信号控制电源系统中各支路的通断；直流配电模块将母排的直流电压按照各支路对电流的要求不同分成多支路分配给负载，并提供多路蓄电池的连接；备电模块在正常工作时通过直流配电模块接受母排电压为其蓄电，当电源发生故障时作为备电电源为负载供电以确保系统正常工作。

本发明提供的电源系统的改良方案中还包括一个控制装置，所述控制装置与输送到备电模块支路的控制信号的信号线相连，通过导通或截断控制信号实现备电模块与母排电压通断的目的。本发明的设计思想是利用直流配电模块与母排电压和监控模块连接的支路电流不同：与母排电压连接的支路电流一般为100甚至200A，而输出控制信号的支路电流一般仅有几十到几百毫安。

本发明的工作原理是：在正常状态下，控制装置为导通状态，导通监控模块与直流配电模块连接的支路，此时控制装置不起作用，系统直接受监控模块的控制。监控模块接收来自软件的远程控制命令，然后以控制信号的方式通过信号线发送给各支路，当控制信号使得各支路处于导通状态时，各模块处于工作状态：整流模块将电源输入的交流电转换为直流电输出到与直流配电模块连接的母排电压上；直流配电模块根据各支路对电流的不同要求将电流分流后输送给各支路负载，另外，该直流配电模块还与备电模块连接，将母排电压提供给备电模块为其蓄电；备电模块在电源能够正常工作时处于失效状态，当电源出现故障时，通过与各支路连接的直流配电模块与各路负载形成回路为负载提供电流。

当在现场对备电模块进行维护而需要将备电部分与母排电压断开时，手动将控制装置置为断开状态，此时监控模块输到备电模块支路的控制信号被截断，直流配电模块与备电模块连接的支路不再有电流通过，备电模块被断开与母排的连接。当然，也可以采用现有技术中通过软件远程控制，向控制模块发送要求切断备电模块支路的控制指令使备电模块与母排电压断开连接，由于是现有技术且需要远程控制与本发明所要解决的技术问题无关，因此不再详述。

在实际使用本发明时，可以选择将所述控制装置集成在监控模块内部和连接在监控模块和直流配电模块之间两种方案实施，但无论选择何种实施方案，均需要将所述控制装置与发送控制信号的信号线相连，达到通过导通或截断控制信号来控制备电模块与母排电压的通断的目的。图2至图5是本发明的三个具体实施例。其中，图2和图3是上述将控制装置置于监控模块外部的实施例，图4、图5为将所述控制装置集成与监控模块内部的实施例。

在本发明所述的电源系统中，备电部分一般采用蓄电池备电；所述直流配电模块包括与各支路连接的接触器，触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。本发明所述接触器的主触点分别与母排电压和各支路连接，构成具有强电流的主回路，其辅助触点连接监控模块和各支路，构成弱电流的控制回路，接收控制信号。根据接触器线圈走向的不同，可将接触器的辅助触点分为常开型接触器和常闭型接触器。以下针对选择不同的接触器时的实施方式进行详细介绍。

图2为本发明第一实施例，描述了接触器为常闭型且将所述控制模块置于监控模块外部时的情况。常开接触器的工作原理是：当通过两触点的电流为0时，该接触器保持断开状态；当通过两触点的电流达到额定的电流，该接触器闭合。如图2所示，本实施例包括监控模块1、整流模块2、直流配电模块3、备电模块4以及控制装置51；所述直流配电模块3包括接触器61，备电模块4为蓄电池。在正常情况下，控制装置5处于闭合状态，导通与蓄电池4连接的支路，蓄电池的通断由接收到的监控模块发送的控制信号决定。当交流供电时，整流模块输出电压通过母排给蓄电池充电，当交流断电时，整流模块2无输出蓄电池通过母排给基站负载供电，当操作员维护更换蓄电池，需要断开蓄电池和母排的连接时，可以通过断开控制装置51从而断开常闭接触器61的方法来切断蓄电池和母排的连接。

通过接触器实现控制蓄电池和母排的连接的原理是：

在正常情况控制装置51闭合，当交流上电基站正常启动时，监控模块1设置11信号线为高电平，12信号线为地，由于两根信号线之间存在压降，常闭接触器61有电流通过，因此接触器处于闭合状态，蓄电池与整流模块输出的母排连接，整流模块2输出电压通过母排给蓄电池充电；如果出现交流断电情况，1和2信号线的电平不变，蓄电池通过母排给基站负载供电。在充电或放电状态，通过的电流都很大，配备模块4的熔丝起到限流保护作用。

当需要维护蓄电池时，现场工程师将控制装置51打开，11信号线上的高电平被截断变为低电平，常闭接触器61触点上无电流流过，接触器断开，蓄电池与母排断开。由于通过控制装置51上的控制蓄电池下电的信号仅数百mA，没有操作危险。

另外，如果希望屏蔽控制装置51的功能，可以将控制装置51的端子通过短路帽短接，此时直流接触器的通断状态完全由电源监控模块1控制。

图3为本发明第二实施例，描述了接触器为常开型且将所述控制模块置于监控模块外部时的情况。与常闭型接触器不同，常开型接触器的工作原理是：当通过两触点的电流为0时，该接触器闭合；当通过两触点的有电流通过时，该接触器保持断开状态。如图3所示，本实施例包括监控模块1、整流模块2、直流配电模块3、备电模块4以及控制装置52；所述直流配电模块3包括常开接触器62，备电模块4为蓄电池。与图3所示的第一实施例不同，该实施例所述的控制装置52还包括上拉电阻7。

在正常情况下，控制装置52处于闭合状态，导通与蓄电池4连接的支路，蓄电池的通断由接收监控模块1发送的控制信号决定。当交流供电时，整流模块输出电压通过母排给蓄电池充电，当交流断电时，整流模块2无输出，蓄电池通过母排给基站负载供电，当操作员维护更换蓄电池，需要断开蓄电池和母排的连接时，可以通过断开控制装置52从而断开常开接触器的方法来切断蓄电池和母排的连接。

通过接触器实现控制蓄电池和母排的连接的原理是：

正常情况控制装置52闭合时，11信号线的电平为低电平，12信号线的电平为地线，常开接触器62上没有电流通过，处于闭合状态，蓄电池和母排连接，整流模块2输出电压通过母排给蓄电池充电；如果出现交流断电情况，11和12信号线的电平不变，蓄电池通过母排给基站负载供电，此时与电源正极相连的上拉电阻电流从信号线的左侧流出，而不会流入常开接触器62因此，此时上拉电阻不起作用。在充电或放电状态，通过的电流都很大，配备模块4的熔丝起到限流保护作用。

当需要维护蓄电池时，现场工程师将控制装置52打开，截断监控模块1发送的控制信号，此时通过与电源连接的上拉电阻使得常开接触器62两端的电压有压差，常开接触器断开，蓄电池与母排断开。

同样，与图3所示的实施例相同，如果希望屏蔽控制装置52的功能，可以将所述控制装置52的端子通过短路帽短接，此时常开接触器62的通断状态完全由电源监控模块1控制。

根据实际需要选择合适的上拉电阻，保证控制蓄电池下电的直流接触器控制信号仅数十mA，没有操作危险。

以上为将控制装置置于监控部分外部时的两个实施例，现就控制装置集成与监控部分内部的情况进行如下描述。

图4为本发明第三实施例，描述了接触器为常闭型且将所述控制模块集成与监控模块上的情况。如图4所示，本实施例包括监控模块1、整流模块2、直流配电模块3、备电模块4以及控制装置53；所述直流配电模块包括接触器61，备电模块4为蓄电池。与图2和图3所示的两个实施例不同，该实施例所述的控制装置53置于监控模块1的内部。其原理仍然是通过控制信号线11上的控制信号截断或导通备电模块支路。在正常情况下，控制装置5处于闭合状态，导通与蓄电池4连接的支路，蓄电池的通断决定于接收到的监控模块发送的控制信号。当交流供电时，整流模块输出电压通过母排给蓄电池充电，当交流断电时，整流模块2无输出蓄电池通过母排给基站负载供电，当操作员维护更换蓄电池，需要断开蓄电池和母排的连接时，可以通过断开控制装置53从而断开常闭接触器的方法来切断蓄电池和母排的连接。由于通过常闭型接触器62实现控制蓄电池和母排的连接的原理与第一实施例相同，因此不再重述。

图5为本发明第四实施例，描述了接触器为常开型且将所述控制模块集成与监控模块上的情况。如图5所示，本实施例包括监控模块1、整流模块2、直流配电模块3、备电模块4以及控制装置54；所述直流配电模块3包括接触器62，备电模块4为蓄电池。与图4所示的实施例不同，该实施例所述的控制装置54还包括上拉电阻7。在正常情况下，控制装置54处于闭合状态，导通与蓄电池4连接的支路，蓄电池的通断接收监控模块发送的控制信号。当交流供电时，整流模块2输出电压通过母排给蓄电池充电，当交流断电时，整流模块无输出蓄电池通过母排给基站负载供电，当操作员维护更换蓄电池，需要断开蓄电池和母排的连接时，可以通过断开控制装置54从而断开常开接触器的方法来切断蓄电池和母排的连接。由于通过常开型接触器62实现控制蓄电池和母排的连接的原理与第二实施例相同，因此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1、一种通信电源系统，包括：

监控模块，用于发送控制电源系统中所有支路通断的控制信号；

整流模块，用于将电源输入的交流电转换为直流电，并将转换后的直流电从母排输出；

备电模块，用于交流断电时为负载供电；

直流配电模块，用于将母排的直流电压分成多路电压供给负载并连接备电模块；

其特征在于：还包括连接监控模块和直流配电模块的控制装置，用于控制备电模块支路的通断。

2、根据权利要求1所述的一种通信电源系统，其特征在于：所述控制装置集成在所述监控模块上。

3、根据权利要求1或2所述的一种通信电源系统，其特征在于：所述直流配电模块包括与控制装置连接的接触器，所述控制信号通过所述接触器控制各供电支路的通断。

4、根据权利要求3所述的一种通信电源系统，其特征在于：所述接触器为常开型。

5、根据权利要求3所述的一种通信电源系统，其特征在于：所述接触器为常闭型接触器。

6、根据权利要求5所述的一种通信电源系统，其特征在于：所述控制装置还包括上拉电阻，所述上拉电阻连接在电源和信号线之间。

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