CN207150843U - 一种实现风电市电混合供能的微通信基站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通信基站技术领域,公开了一种实现风电市电混合供能的微通信基站。在该微通信基站中,一方面通过在安装支架上安装风力发电机,可以实现对风能的利用,并将捕捉到的风能以电能形式存储到内部的电源储能模块中,进而可以减少对市电的依赖,利于节能环保,另一方面通过配置电源电量检测模块和风向风速一体式传感器,可以在电源储能模块低电量和/或无风时,通过对电控开关的导通控制将电源储能模块的充/放电端自动搭接到市电供电线路上,以保证微通信基站的正常运转。此外,所述微通信基站还具有旋转抗风及旋转复位、避雷安全性高、结构简单和外观整洁等优点,便于实际推广和应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信基站技术领域,具体地,涉及一种实现风电市电混合供能的微通信基站。
背景技术
通信基站是一种在有限的无线电覆盖区中通过移动通信交换中心,与移动电话终端进行信息传递的无线电收发电台,是整个通信系统的重要组成部分。随着信息感知智能化、便捷化、高效化时代的来临,人们对小基站或微通信基站 (相对常规宏基站而言)的需求越来越强,以提高整个通信系统的通信容量。
现有的小基站或微通信基站大多布置在路灯杆、公交车站、电话亭或广告牌等高点位置,并通过市电来提供电能支持,由此缺乏对风能的利用,存在不环保节能的局限性。
实用新型内容
针对前述现有小基站或微通信基站在环保节能方面的局限性,本实用新型提供了一种实现风电市电混合供能的微通信基站。
本实用新型采用的技术方案,提供了一种实现风电市电混合供能的微通信基站,包括微基站模组、风力发电机和安装支架,其中,所述安装支架的上部呈“├”型结构,并在所述安装支架的上部主杆体顶端安装所述微基站模组的防水外壳,在所述安装支架的上部侧杆体末端安装所述风力发电机;所述微基站模组包括第一AC转DC电源模块、第二AC转DC电源模块、电控开关、电源储能模块、控制器、电源电量检测模块和风向风速一体式传感器,其中,所述风向风速一体式传感器固定在所述防水外壳的顶端;所述风力发电机通过风电电缆线电连接所述第一AC转DC电源模块的输入端,所述第一AC转DC电源模块的输出端电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述第二AC转DC电源模块的输入端通过市电电缆线电连接市电,所述第二AC转DC电源模块的输出端通过所述电控开关电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述电源储能模块的充/放电端还分别电连接所述电源电量检测模块的电量检测端和微基站电源线;所述控制器分别通信连接所述电控开关的受控端、所述电源电量检测模块的输出端和所述风向风速一体式传感器的输出端。
优化的,所述电源储能模块包括可充电蓄电池、超级电容和双向半桥电路单元,所述可充电蓄电池和所述超级电容通过所述双向半桥电路单元分别电连接所述电源储能模块的充/放电端。
优化的,所述微基站模组还包括第一直流浪涌保护器、第二直流浪涌保护器和第三直流浪涌保护器,其中,所述第一直流浪涌保护器串联在所述第一 AC转DC电源模块的输出端,所述第二直流浪涌保护器串联在所述第二AC转DC 电源模块的输出端,所述第三直流浪涌保护器串联在所述电源储能模块的充/放电端。
优化的,所述安装支架由上部的绝缘筒体和下部的金属筒体螺纹连接而成,并在所述金属筒体的顶端设有向外伸出的避雷针。
优化的,整个所述安装支架呈中空结构,并在内部布置所述风电电缆线、所述市电电缆线和光纤线。
优化的,当所述防水外壳呈顶部封闭的等腰三角形筒体结构时,还包括转盘轴承;所述防水外壳的底部固定连接所述转盘轴承的内圈,所述安装支架的上部主杆体顶端固定连接所述转盘轴承的外圈。进一步优化的,还包括套在所述防水外壳底部的扭簧;所述扭簧的其中一扭臂固定连接所述内圈,其另一扭臂固定连接所述外圈。
综上,采用本实用新型所提供的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,具有如下有益效果:(1)通过在安装支架上安装风力发电机,可以实现对风能的利用,并将捕捉到的风能以电能形式存储到内部的电源储能模块中,进而可以减少对市电的依赖,利于节能环保;(2)通过配置电源电量检测模块和风向风速一体式传感器,可以在电源储能模块低电量和/或无风时,通过对电控开关的导通控制将电源储能模块的充/放电端自动搭接到市电供电线路上,以保证微通信基站的正常运转;(3)通过配置多个浪涌保护器,可以防止在供电线路切换时,出现浪涌电流,进而保护AC转DC电源模块和电源储能模块,防止出现故障;(4) 通过将微基站模组的防水外壳设计成等腰三角形筒体结构,并通过转盘轴承将其安装在安装支架上,可以使防水外壳及微基站在风力作用下自由旋转,并确保该防水外壳的其中一三角边缘始终迎风,以便对迎面而来的气流进行分流,将迎风面积降至最小,进而可增强微通信基站的抗风能力;(5)通过在转盘轴承中配置扭簧,可以利用扭簧的弹性复位特点,使防水外壳及微基站在无风时及时复位,进而避免微通信基站过度旋转,确保其具有长期的抗风能力;(6)所述微通信基站还具有避雷安全性高、结构简单和外观整洁等优点,便于实际推广和应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的微通信基站的结构示意图。
图2是本实用新型提供的在微通信基站中微基站模组的内部电路原理图。
图3是本实用新型提供的在微通信基站中转盘轴承的结构示意图。
上述附图中:1、微基站模组101、防水外壳102、风向风速一体式传感器2、风力发电机3、安装支架301、绝缘筒体302、金属筒体303、避雷针4、风电电缆线5、市电电缆线6、光纤线、7、转盘轴承701、内圈702、外圈8、扭簧。
具体实施方式
以下将参照附图,通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的实现风电市电混合供能的微通信基站。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型,但并不构成对本实用新型的限定。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况,本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况,另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
实施例一
图1示出了本实用新型提供的微通信基站的结构示意图,图2示出了本实用新型提供的在微通信基站中微基站模组的内部电路原理图,图3示出了本实用新型提供的在微通信基站中转盘轴承的结构示意图。
本实施例提供的所述实现风电市电混合供能的微通信基站,包括微基站模组1、风力发电机2和安装支架3,其中,所述安装支架3的上部呈“├”型结构,并在所述安装支架3的上部主杆体顶端安装所述微基站模组1的防水外壳 101,在所述安装支架3的上部侧杆体末端安装所述风力发电机2;所述微基站模组1包括第一AC转DC电源模块、第二AC转DC电源模块、电控开关、电源储能模块、控制器、电源电量检测模块和风向风速一体式传感器102,其中,所述风向风速一体式传感器102固定在所述防水外壳101的顶端;所述风力发电机2 通过风电电缆线4电连接所述第一AC转DC电源模块的输入端,所述第一AC转 DC电源模块的输出端电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述第二AC转DC 电源模块的输入端通过市电电缆线5电连接市电,所述第二AC转DC电源模块的输出端通过所述电控开关电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述电源储能模块的充/放电端还分别电连接所述电源电量检测模块的电量检测端和微基站电源线;所述控制器分别通信连接所述电控开关的受控端、所述电源电量检测模块的输出端和所述风向风速一体式传感器的输出端。
如图1和2所示,在所述微通信基站的结构中,所述微基站模组1为微基站的核心部件,用于实现微基站通信的基本功能(例如在手机与移动通信网络交互中心之间进行无线数字通信)。此外,在所述微基站模块1的结构中:所述第一AC转DC电源模块用于将交流风电转换为待充的标准直流电;所述第二AC 转DC电源模块用于将交流市电转换为待充的标准直流电;所述电控开关用于在所述控制器的控制下,导通/关断市电供电支路,其可以但不限于为继电器或触点开关;所述电源储能模块用于存储电能,并通过所述微基站电源线为微基站的正常工作提供电能支持;所述风向风速一体式传感器用于采集所处位置的风向信息及风速信息,将所述风向信息及风速信息转送至所述控制器;所述电源电量检测模块用于采集所述电源储能模块的即时电量信息,并将所述即时电量信息转送至所述控制器;所述控制器用于根据所述风向信息及风速信息判断当前环境是否处于无风状态,以及根据所述即时电量信息判断所述电源储能模块是否处于低电量状态,并判定在所述电源储能模块处于低电量状态和/或外部环境处于无风状态时,通过对电控开关的导通控制将电源储能模块的充/放电端自动搭接到市电供电线路上,以保证微通信基站的正常运转,而在其它时可以切断市电供电线路,以便充分利用风能;所述控制器可以但不限于采用8051系列的单片机芯片。
所述风力发电机2用于实现风力发电,并通过所述风电电缆线4将电能传导至所述电源储能模块中;优化的,为了确保能采集到任意风向的风能,如图 1所示,所述风力发电机2优选采用垂直轴风力发电机。所述安装支架3用于支撑所述微基站模组1和所述风力发电机2。由此通过前述结构的描述,一方面可以实现对风能的利用,并将捕捉到的风能以电能形式存储到内部的电源储能模块中,进而可以减少对市电的依赖,利于节能环保,另一方面可以在电源储能模块低电量和/或无风时,通过对电控开关的导通控制将电源储能模块的充/放电端自动搭接到市电供电线路上,以保证微通信基站的正常运转。此外,所述微通信基站还具有结构简单和易于搭建等优点,便于实际推广和应用。
优化的,所述电源储能模块包括可充电蓄电池、超级电容和双向半桥电路单元,所述可充电蓄电池和所述超级电容通过所述双向半桥电路单元分别电连接所述电源储能模块的充/放电端。如图2所示,所述双向半桥电路单元可采用双向半桥型的DC-DC变换器,如此可自如地在Bosst变换器和BUCK变化器之间进行转换,适应不同工作的工作要求,并保障所述电源储能模块的安全。所述可充电蓄电池用于存储充电电流的低频成份,其可以但不限于为锂电池、镍镉电池或镍氢电池等可充电电池。所述超级电容用于存储充电电流中的高频成份。由此通过前述设计,可使所述电源储能模块具有充电效率高的优点。
优化的,所述微基站模组1还包括第一直流浪涌保护器、第二直流浪涌保护器和第三直流浪涌保护器,其中,所述第一直流浪涌保护器串联在所述第一 AC转DC电源模块的输出端,所述第二直流浪涌保护器串联在所述第二AC转DC 电源模块的输出端,所述第三直流浪涌保护器串联在所述电源储能模块的充/放电端。如图2所示,通过配置多个浪涌保护器,可以防止在供电线路切换时,出现浪涌电流,进而保护AC转DC电源模块和电源储能模块,防止出现故障。
优化的,所述安装支架3由上部的绝缘筒体301和下部的金属筒体302螺纹连接而成,并在所述金属筒体302的顶端设有向外伸出的避雷针303。如图1 所示,通过设置所述避雷针303,还可以实现微通信基站的防雷安全,利于野外布置。进一步优化的,为了更好的保护微通信基站,所述避雷针303呈“L”型结构,并倾斜设置所述避雷针303的竖直部,使所述避雷针303的尖端位于所述防水外壳101的正上方。
优化的,整个所述安装支架3呈中空结构,并在内部布置所述风电电缆线 4、所述市电电缆线5和光纤线6。如图1所示,所述市电电缆线5和所述光纤线6分别从所述安装支架3的底部穿出,前者用于连接市电,提供电能,后者用于进行远程有线通信。通过前述设置,可以保护所述风电电缆线4、所述市电电缆线5和所述光纤线6不被外部环境风化或腐蚀,延长它们的使用寿命。
优化的,当所述防水外壳101呈顶部封闭的等腰三角形筒体结构时,还包括转盘轴承7;所述防水外壳101的底部固定连接所述转盘轴承7的内圈701,所述安装支架3的上部主杆体顶端固定连接所述转盘轴承7的外圈702。如图3 所示,通过该转盘轴承7,可以使所述防水外壳101及微基站在风力作用下自由旋转,并确保该防水外壳101的其中一三角边缘始终迎风,以便对迎面而来的气流进行分流,将迎风面积降至最小,进而可增强微通信基站的抗风能力。
进一步优化的,还包括套在所述防水外壳101底部的扭簧8;所述扭簧8 的其中一扭臂固定连接所述内圈701,其另一扭臂固定连接所述外圈702。如图 3所示,通过在所述转盘轴承7中配置扭簧8,可以利用扭簧的弹性复位特点,使所述防水外壳101及微基站在无风时及时复位,进而避免微通信基站过度旋转,确保其具有长期的抗风能力。
综上,本实施例所提供的实现风电市电混合供能的微通信基站,具有如下有益效果:(1)通过在安装支架上安装风力发电机,可以实现对风能的利用,并将捕捉到的风能以电能形式存储到内部的电源储能模块中,进而可以减少对市电的依赖,利于节能环保;(2)通过配置电源电量检测模块和风向风速一体式传感器,可以在电源储能模块低电量和/或无风时,通过对电控开关的导通控制将电源储能模块的充/放电端自动搭接到市电供电线路上,以保证微通信基站的正常运转;(3)通过配置多个浪涌保护器,可以防止在供电线路切换时,出现浪涌电流,进而保护AC转DC电源模块和电源储能模块,防止出现故障;(4)通过将微基站模组的防水外壳设计成等腰三角形筒体结构,并通过转盘轴承将其安装在安装支架上,可以使防水外壳及微基站在风力作用下自由旋转,并确保该防水外壳的其中一三角边缘始终迎风,以便对迎面而来的气流进行分流,将迎风面积降至最小,进而可增强微通信基站的抗风能力;(5)通过在转盘轴承中配置扭簧,可以利用扭簧的弹性复位特点,使防水外壳及微基站在无风时及时复位,进而避免微通信基站过度旋转,确保其具有长期的抗风能力;(6)所述微通信基站还具有避雷安全性高、结构简单和外观整洁等优点,便于实际推广和应用。
如上所述,可较好地实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言,根据本实用新型的教导,设计出不同形式的实现风电市电混合供能的微通信基站并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,包括微基站模组(1)、风力发电机(2)和安装支架(3),其中,所述安装支架(3)的上部呈“├”型结构,并在所述安装支架(3)的上部主杆体顶端安装所述微基站模组(1)的防水外壳(101),在所述安装支架(3)的上部侧杆体末端安装所述风力发电机(2);
所述微基站模组(1)包括第一AC转DC电源模块、第二AC转DC电源模块、电控开关、电源储能模块、控制器、电源电量检测模块和风向风速一体式传感器(102),其中,所述风向风速一体式传感器(102)固定在所述防水外壳(101)的顶端;
所述风力发电机(2)通过风电电缆线(4)电连接所述第一AC转DC电源模块的输入端,所述第一AC转DC电源模块的输出端电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述第二AC转DC电源模块的输入端通过市电电缆线(5)电连接市电,所述第二AC转DC电源模块的输出端通过所述电控开关电连接所述电源储能模块的充/放电端,所述电源储能模块的充/放电端还分别电连接所述电源电量检测模块的电量检测端和微基站电源线;
所述控制器分别通信连接所述电控开关的受控端、所述电源电量检测模块的输出端和所述风向风速一体式传感器的输出端。
2.如权利要求1所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,所述电源储能模块包括可充电蓄电池、超级电容和双向半桥电路单元,所述可充电蓄电池和所述超级电容通过所述双向半桥电路单元分别电连接所述电源储能模块的充/放电端。
3.如权利要求1所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,所述微基站模组(1)还包括第一直流浪涌保护器、第二直流浪涌保护器和第三直流浪涌保护器,其中,所述第一直流浪涌保护器串联在所述第一AC转DC电源模块的输出端,所述第二直流浪涌保护器串联在所述第二AC转DC电源模块的输出端,所述第三直流浪涌保护器串联在所述电源储能模块的充/放电端。
4.如权利要求1所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,所述安装支架(3)由上部的绝缘筒体(301)和下部的金属筒体(302)螺纹连接而成,并在所述金属筒体(302)的顶端设有向外伸出的避雷针(303)。
5.如权利要求1所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,整个所述安装支架(3)呈中空结构,并在内部布置所述风电电缆线(4)、所述市电电缆线(5)和光纤线(6)。
6.如权利要求1所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,当所述防水外壳(101)呈顶部封闭的等腰三角形筒体结构时,还包括转盘轴承(7);
所述防水外壳(101)的底部固定连接所述转盘轴承(7)的内圈(701),所述安装支架(3)的上部主杆体顶端固定连接所述转盘轴承(7)的外圈(702)。
7.如权利要求6所述的一种实现风电市电混合供能的微通信基站,其特征在于,还包括套在所述防水外壳(101)底部的扭簧(8);
所述扭簧(8)的其中一扭臂固定连接所述内圈(701),其另一扭臂固定连接所述外圈(702)。
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CN109579110A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-05 | 华北电力大学(保定) | 风光电互补供暖系统及方法 |
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