CN204258293U - 一种通信电源远供系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种通信电源远供系统，应用于局端和拉远基站之间，包括：市电供电模块、自动转换开关、高压直流整流模块、高压直流分配输出模块和后备蓄电池，市电供电模块，与自动转换开关相耦接；后备蓄电池，与自动转换开关相耦接；自动转换开关，分别与市电供电模块、后备蓄电池和高压直流整流模块相耦接；高压直流整流模块，分别与自动转换开关、高压直流分配输出模块相耦接；高压直流分配输出模块，与高压直流整流模块相耦接。本实用新型中的系统整体结构简单，电压、电流变换环节减少，极大地提高了电源供电效率，实现了远供电源系统的节能减排。

Description

一种通信电源远供系统
技术领域
本实用新型涉及供电技术领域，具体地说，是涉及一种通信电源远供系统。
背景技术
现有技术中通信电源远供系统主要有以下几种组网方式：
1)点对点式，该方式适用于网点少或负载功率较大，如大功率网点、基站，此时如果有必要也可以将若干个局端模块、远端模块并联使用；
2)星型结构，该组网方式适用于一个中心机房周围有多个但在不同方向的网点或基站；
3)链式结构，包括两种形式，结构一的方式适用于在同一方向的较近距离内由多个网点或基站，而且多个负载点的总功率不太大，该方式的优点是通过减少远端供电设备，节省初期投资；结构二的组网方式一般适用于在同一方向由多个网点或基站，且网点/基站之间距离比较远，该方式的优点是节省主干线路上的远供电源线、方便线路施工。
但是自通信电源远供技术诞生以来，一直是采用基础电源48V电源，逆变升压变换成高压直流，实施远供，如ZL2014200347012、201210273258X中，各种远供电压都是通过48V电源变换，其缺点是能量变换过程中，损失太大，通常能耗效率只在80％左右，此外专利申请201210273258X中采用的保障方式是蓄电池在线技术，一定程度上降低了蓄电池的使用寿命。
在以往的2G移动通信技术体系下，基站数量少，需要远供的站点少，能耗问题不突出。随着移动通信4G技术体系的实施，需要基站的数量骤增，尤其是远供站点数量成数量级的增长，能耗问题将越来越凸显。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种通信电源远供系统，应用于局端和拉远基站之间，包括：市电供电模块、自动转换开关、高压直流整流模块、高压直流分配输出模块和后备蓄电池，其中，
所述市电供电模块，与所述自动转换开关相耦接，用于提供220V交流电，发送至所述自动转换开关；
所述后备蓄电池，与所述自动转换开关相耦接，用于通过所述自动转换开关为所述高压直流整流模块提供电能；
所述自动转换开关，分别与所述市电供电模块、后备蓄电池和高压直流整流模块相耦接，用于当判断出所述市电供电模块故障或停止供电时，将所述市电供电模块提供的220V交流电切断，并由所述后备蓄电池提供电能发送至所述高压直流整流模块；
所述高压直流整流模块，分别与所述自动转换开关、所述高压直流分配输出模块相耦接，用于接收通过所述自动转换开关传送来的220V交流电或电能，转换为用于远供的高压直流电，发送至所述高压直流分配输出模块；
所述高压直流分配输出模块，与所述高压直流整流模块相耦接，用于接收所述高压直流整流模块发送的高压直流电，进行分配并输出给拉远基站。
优选地，所述自动转换开关，包括控制器和开关本体，其中，
所述控制器，分别与所述市电供电模块和开关本体相耦接，用于监测所述市电供电模块的电路，当监测出所述市电供电模块故障或停止供电时，发送切换电源的指令至开关本体；
所述开关本体，分别与所述控制器和高压直流整流模块相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，切断所述市电供电模块提供的220V交流电，将所述后备蓄电池提供的电能发送至所述高压直流整流模块。
优选地，所述高压直流整流模块与所述高压直流分配输出模块通过复合光缆相耦接。
优选地，所述后备蓄电池进一步为，80节串联的磷酸铁锂蓄电池组成的后备蓄电池。
优选地，所述自动转换开关的开关本体设有第一电源进线端、第二电源进线端和电源出线端，其中，
所述第一电源进线端，分别与所述市电供电模块、控制器和电源出线端相耦接，用于接收所述市电供电模块发送的220V交流电传送至所述电源出线端，还用于接收所述控制器发送的切换电源指令，断开与所述市电供电模块的连接；
所述第二电源进线端，分别与所述后备蓄电池、控制器和电源出线端相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，接通所述后备蓄电池，将所述后备蓄电池提供的电能发送至电源出线端；
所述电源出线端，分别与所述第一电源进线端、第二电源进线端和高压直流整流模块相耦接，用于接收所述第一电源进线端发送的220V交流电传送至所述高压电流整流模块，还用于接收所述第二电源进线端发送的后备蓄电池提供的电能并发送至所述高压直流整流模块。
与现有技术相比，本实用新型所述的通信电源远供的系统，达到了如下效果：
1)本实用新型中创新的采用了高压直流整流模块，在高压直流整流模块中直接将220V交流电转换为远供高压直流电，取代了现有技术中组合使用的直流48V系统和DC/DC逆变升压系统，本实用新型中的系统整体结构简单，电压、电流变换环节减少，极大地提高了电源供电效率，实现了远供电源系统的节能减排。
2)本实用新型中采用自动转换开关ATS，在市电供电模块故障或停止供电时，自动转换开关ATS自动将负载电路切换至后备蓄电池，保障了远端供电持续不间断，系统结构简单、安全，达到了节能减排的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为现有技术中通信电源远供系统结构图；
图2为本实用新型实施例一的通信电源远供系统结构图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
实施例一：
结合图2，本申请提供一种通信电源远供系统，应用于局端和拉远基站之间，包括：市电供电模块201、自动转换开关202、高压直流整流模块204、高压直流分配输出模块205和后备蓄电池203，本申请中的通信电源远供系统设计成在使用时当所述市电供电模块201故障或停止供电时所述自动转换开关202将负载电路自动切换至所述后备蓄电池203，保证了远端供电持续不间断，其中，
所述市电供电模块201，与所述自动转换开关202相耦接，用于提供220V交流电，发送至所述自动转换开关202；
所述后备蓄电池203，与所述自动转换开关202相耦接，用于通过所述自动转换开关202为所述高压直流整流模块204提供电能；
所述自动转换开关202，分别与所述市电供电模块201、后备蓄电池203和高压直流整流模块204相耦接，用于当判断出所述市电供电模块201故障或停止供电时，将所述市电供电模块201提供的220V交流电切断，并由所述后备蓄电池203提供电能发送至所述高压直流整流模块204。
本实施例中的自动转换开关为自动转换开关ATS，ATS用于将负载电路从一个电源自动切换至另一个备用电源的开自动转换开关。所述自动转换开关202，包括控制器和开关本体，其中，
所述控制器，分别与所述市电供电模块201和开关本体相耦接，用于监测所述市电供电模块201的电路，当监测出所述市电供电模块201故障或停止供电时，发送切换电源的指令至开关本体，当然这里的故障包括任意一项断相、欠压、失压或频率出现偏差等情况，这里不做具体限定；
所述开关本体，分别与所述控制器和高压直流整流模块204相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，切断所述市电供电模块201提供的220V交流电，接通所述后备蓄电池203，将所述后备蓄电池提供的电能发送至所述高压直流整流模块204；
本实施例中所述自动转换开关202的开关本体设有第一电源进线端2021、第二电源进线端2022和电源出线端2023，其中，
所述第一电源进线端2021，分别与所述市电供电模块201、控制器和电源出线端2023相耦接，用于接收所述市电供电模块201发送的220V交流电传送至所述电源出线端2023，还用于接收所述控制器发送的切换电源指令，断开与所述市电供电模块201的连接；
所述第二电源进线端2022，分别与所述后备蓄电池203、控制器和电源出线端2023相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，接通所述后备蓄电池203，将所述后备蓄电池203提供的电能发送至电源出线端2023；
所述电源出线端2023，分别与所述第一电源进线端2021、第二电源进线端2022和高压直流整流模块204相耦接，用于接收所述第一电源进线端2021发送的220V交流电传送至所述高压直流整流模块204，还用于接收所述第二电源进线端2023发送的后备蓄电池203提供的电能并发送至所述高压直流整流模块204。
在使用过程中，当市电供电模块201供电正常时，所述控制器监测市电供电模块201电路一切正常，所述控制器不会发送切换电源指令，那么第一电源进线端2021与市电供电模块201是接通的，所述自动转换开关202将市电供电模块201发送的220V交流电传送给所述高压直流整流模块204；当控制器监测到市电供电模块201的电路不正常(故障或停止供电)控制器即会发送切换电源的指令给开关本体，开关本体接收到指令后第一电源进线端2021与市电供电模块201断开，第二电源进线端2022接通所述后备蓄电池203，这样所述自动转化开关202将所述后备蓄电池203提供的电能传送给所述高压直流整流模块204；
所述高压直流整流模块204，分别与所述自动转换开关202、所述高压直流分配输出模块205相耦接，用于接收通过所述自动转换开关202传送来的220V交流电或电能，转换为用于远供的高压直流电，发送至所述高压直流分配输出模块205。如图1所示，现有技术中在将220V交流电转换为高压直流电的过程通常采用48V整流模块结合DC/DC逆变升压达到转化升压的目的，但是本申请中创新的采用了高压直流整流模块，直接将220V交流电转化为高压直流电，减少了电压、电流变换的环节，降低了损耗，这不是本领域技术人员通过简单实验就能完成的，是实用新型人通过创造性劳动才能实现的。
所述高压直流分配输出模块205，与所述高压直流整流模块204相耦接，用于接收所述高压直流整流模块204发送的高压直流电，进行分配并输出给拉远基站。
所述高压直流整流模块204与所述高压直流分配输出模块205通过复合光缆相耦接。
所述后备蓄电池203的电源容量为市电供电模块201电源容量根据停电支撑时长确定，这里不做具体限定，本实施例中为80节串联的磷酸铁锂蓄电池组成的后备蓄电池。
实施例二：
在实施例一的基础上，本实施例提供一该通信电源远供的系统的应用实施例。
一移动通信基站(简称局端)，远端设拉远基站3个，拉远基站之间的距离分别为2公里，功率为750W，拟采用复合光缆远程供电，市电断电时后备蓄电池支撑供电时长至少为4小时。
设备配置方面，3个基站的负载功率均为2250W，考虑线路损耗，高压直流整流模块按5000W设计，高压直流整流模块中的设备输入设计成交流、直流通用型，自动转换开关即ATS配置交流220V/30A，后备蓄电池中配80节磷酸铁锂蓄电池串联，容量80AH。
远供线路配置复合光缆，选择铜芯线截面为2.5平方毫米，供电电压在直流280～350V的范围内可调，基站设备的受电标准选择交流220V或直流240V供电标准，此时末端供电电压调在直流260～270V，不需要转换直接供电，效率较高。如果基站设备受电标准为直流48V，则另外安装一功率为1000W的DC/DC变换设备。
市电供电模块201供电正常时，ATS的第一电源进线端2021与市电供电模块201接通，ATS的第二电源进线端2022与后备蓄电池203断开，ATS的电源出线端2023与高压直流整流模块204连接，高压直流整流模块204将市电供电模块201提供的220V交流电转换成用于远供的高压直流电流；
当市电供电模块201停电时，ATS将高压直流整流模块204的负载电路切换到后备蓄电池203(锂电池组)，即保持远端供电持续不间断，具体的说是当市电供电模块停电时，当ATS的控制器监测到市电供电模块201的电路不正常(故障或停止供电)控制器即会发送切换电源的指令给ATS的开关本体，开关本体接收到指令后第一电源进线端2021与市电供电模块201断开，第二电源进线端2022接通所述后备蓄电池203，ATS的电源出线端2023与高压直流整流模块连接，这样ATS将所述后备蓄电池203提供的电能传送给所述高压直流整流模块204，高压直流整流模块将后备蓄电池203提供的电能转换成用于远供的高压直流电流，保障了远端供电持续不间断。
与现有技术相比，本实用新型所述的通信电源远供的系统，达到了如下效果：
1)本实用新型中创新的采用了高压直流整流模块，在高压直流整流模块中直接将220V交流电转换为远供高压直流，取代了现有技术中组合使用的直流48V系统和DC/DC逆变升压系统，本实用新型中的系统整体结构简单，电压、电流变换环节减少，极大地提高了电源供电效率，实现了远供电源系统的节能减排。
2)本实用新型中采用自动转换开关ATS，在市电供电模块故障或停止供电时，自动转换开关ATS自动将负载电路切换至后备蓄电池，保障了远端供电持续不间断，系统结构简单、安全，达到了节能减排的效果。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种通信电源远供系统，应用于局端和拉远基站之间，其特征在于，包括：市电供电模块、自动转换开关、高压直流整流模块、高压直流分配输出模块和后备蓄电池，其中，
所述市电供电模块，与所述自动转换开关相耦接，用于提供220V交流电，发送至所述自动转换开关；
所述后备蓄电池，与所述自动转换开关相耦接，用于通过所述自动转换开关为所述高压直流整流模块提供电能；
所述自动转换开关，分别与所述市电供电模块、后备蓄电池和高压直流整流模块相耦接，用于当判断出所述市电供电模块故障或停止供电时，将所述市电供电模块提供的220V交流电切断，并由所述后备蓄电池提供电能发送至所述高压直流整流模块；
所述高压直流整流模块，分别与所述自动转换开关、所述高压直流分配输出模块相耦接，用于接收通过所述自动转换开关传送来的220V交流电或电能，转换为用于远供的高压直流电，发送至所述高压直流分配输出模块；
所述高压直流分配输出模块，与所述高压直流整流模块相耦接，用于接收所述高压直流整流模块发送的高压直流电，进行分配并输出给拉远基站。
2.根据权利要求1所述的通信电源远供系统，其特征在于，所述自动转换开关，包括控制器和开关本体，其中，
所述控制器，分别与所述市电供电模块和开关本体相耦接，用于监测所述市电供电模块的电路，当监测出所述市电供电模块故障或停止供电时，发送切换电源的指令至开关本体；
所述开关本体，分别与所述控制器和高压直流整流模块相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，切断所述市电供电模块提供的220V交流电，将所述后备蓄电池提供的电能发送至所述高压直流整流模块。
3.根据权利要求1所述的通信电源远供系统，其特征在于，所述高压直流整流模块与所述高压直流分配输出模块通过复合光缆相耦接。
4.根据权利要求1所述的通信电源远供系统，其特征在于，所述后备蓄电池进一步为，80节串联的磷酸铁锂蓄电池组成的后备蓄电池。
5.根据权利要求1或2所述的通信电源远供系统，其特征在于，所述自动转换开关的开关本体设有第一电源进线端、第二电源进线端和电源出线端，其中，
所述第一电源进线端，分别与所述市电供电模块、控制器和电源出线端相耦接，用于接收所述市电供电模块发送的220V交流电传送至所述电源出线端，还用于接收所述控制器发送的切换电源指令，断开与所述市电供电模块的连接；
所述第二电源进线端，分别与所述后备蓄电池、控制器和电源出线端相耦接，用于接收所述控制器发送的切换电源指令，接通所述后备蓄电池，将所述后备蓄电池提供的电能发送至电源出线端；
所述电源出线端，分别与所述第一电源进线端、第二电源进线端和高压直流整流模块相耦接，用于接收所述第一电源进线端发送的220V交流电传送至所述高压直流整流模块，还用于接收所述第二电源进线端发送的后备蓄电池提供的电能并发送至所述高压直流整流模块。
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