CN212367140U - 一种模块化电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化电源系统，包括基础模块和扩展模块；基础模块包括交流配电插框、基础整流插框和基础直流配电插框；交流配电插框通过电缆与基础整流插框连接，基础整流通过电源连接器与基础直流配电插框连接；扩展模块包括扩展整流插框和扩展直流配电插框；扩展直流配电插框通过电源连接器与基础直流配电插框连接，扩展整流插框通过电源连接器与扩展直流配电插框连接。本实用新型通过按照模块化的要求设计基础模块和扩展模块，可实现电源系统的按需配置、模块化扩展，达到全正面操作的目的，能够有效的缩短通信基站升级的施工时间，提高施工效率，同时施工全程可带电操作，不仅后期维护更便利，且还减少了负面影响，适于大范围推广使用。

Description

一种模块化电源系统

技术领域

本实用新型实施例涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种模块化电源系统。

背景技术

通信电源系统是通信系统的心脏，稳定可靠的通信电源供电系统，是保证通信系统安全、可靠运行的关键，一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断，通信设备就无法运行，就会造成通信电路中断、通信系统瘫痪，从而造成极大的经济和社会效益损失。因此，通信电源系统在通信系统中占据十分重要的位置。

目前，行业内通常将额定电压在-36V～-60V之间的通信电源系统称为-48V通信电源系统，即电源的正极为0V，负极为-48V，这是我国和大部分国家采用的通信电源标准。

现有通信基站内的通信电源系统出于扩建的目的进行升级改造时，需要进行割接，不仅操作复杂，风险大，成本高，效率低，有时甚至还需要进行断电操作，导致该片区域的通信中断，由此产生一些负面影响，比如给用户的生活造成了不便，给电信运营商造成了经济损失。

因此，如何通过结构设计的改良，来解决上述问题，已成为了本领域亟需解决的重要难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种模块化电源系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种模块化电源系统，包括基础模块和扩展模块；其中，

所述基础模块包括交流配电插框、基础整流插框和基础直流配电插框；

所述交流配电插框通过电缆与所述基础整流插框连接，所述基础整流通过电源连接器与所述基础直流配电插框连接；

所述扩展模块包括扩展整流插框和扩展直流配电插框；

所述扩展直流配电插框通过所述电源连接器与所述基础直流配电插框连接，所述扩展整流插框通过所述电源连接器与所述扩展直流配电插框连接。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述交流配电插框为室内型交流配电插框；

所述室内型交流配电插框包括第一插框和以可热插拔的形式插置于所述第一插框内部的插槽中的第一交流输入接口、第一交流输出接口、第一防雷装置、第一交流插座、第二交流插座。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述交流配电插框为室外型交流配电插框；

所述室外型交流配电插框包括第二插框和以可热插拔的形式插置于所述第二插框内部的插槽中的第二交流输入接口、第二交流输出接口、油机输入接口、第二防雷装置、第三防雷装置、第二交流插座、第四交流插座。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述基础整流插框包括第一基础整流插框和第二基础整流插框；

所述第二基础整流插框通过所述电源连接器与第一基础整流插框连接；

所述第一基础整流插框包括第三插框和以可热插拔的形式插置于所述第三插框内部的插槽中的第一整流模块、第二整流模块、第三整流模块、第五交流插座；

所述第二基础整流插框包括第四插框和以可热插拔的形式插置于所述第四插框内部的插槽中的第四整流模块、第五整流模块、第六整流模块、第一光伏输入端子。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述基础直流配电插框包括第五插框和以可热插拔的形式插置于所述第五插框内部的插槽中的DI/DO接口、通信接口、监控模块、电池接口、基础用户配置接口、基础用户配置接口预留位。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述扩展整流插框包括第一扩展整流插框和第二扩展整流插框；

所述第一扩展整流插框通过所述电源连接器与第二扩展整流插框连接；

所述第一扩展整流插框包括第六插框和以可热插拔的形式插置于所述第六插框内部的插槽中的第七整流模块、第八整流模块、第九整流模块、第六交流插座；

所述第二扩展整流插框包括第七插框和以可热插拔的形式插置于所述第七插框内部的插槽中的第十整流模块、第十一整流模块、第十二整流模块、第二光伏输入端子。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述扩展直流配电插框包括第八插框和以可热插拔的形式插置于所述第八插框内部的插槽中的扩展用户配置接口。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述电源连接器包括第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部包括第一壳架和设置于所述第一壳架上的第一连接插槽；

所述第二连接部包括第二壳架和设置于所述第二壳架上的第二连接插片。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述第一连接部还包括设置于所述第一壳架上的第一连接插片。

进一步地，所述模块化电源系统中，所述第二连接部还包括设置于所述第二壳架上的第二连接插槽。

本实用新型实施例提供的一种模块化电源系统，通过按照模块化的要求设计基础模块和扩展模块，可实现电源系统的按需配置、模块化扩展，达到全正面操作的目的，能够有效的缩短通信基站升级的施工时间，显著提高施工效率，同时施工全程可带电操作，不仅后期维护更便利，且还减少了对用户和电信运营商产生的负面影响，适于大范围推广使用。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种模块化电源系统的正面分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种模块化电源系统的背面分解结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的基础模块的正面组合结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的基础模块的背面组合结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的基础模块的背面分解结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的电源连接器的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的基础直流配电插框的插框结构示意图。

附图标记：

交流配电插框1，基础整流插框2，基础直流配电插框3，扩展整流插框4，扩展直流配电插框5，电源连接器6；

室内型交流配电插框11；

第一插框111，第一交流输入接口112，第一交流输出接口113，第一防雷装置114，第一交流插座115，第二交流插座116，油机输入接口预留位117；

第一基础整流插框21，第二基础整流插框22；

第三插框211，第一整流模块212，第二整流模块213，第三整流模块214，第五交流插座215；

第四插框221，第四整流模块222，第五整流模块223，第六整流模块224，第一光伏输入端子225；

第五插框31，DI/DO接口32，通信接口33，监控模块34，电池接口35，基础用户配置接口36，基础用户配置接口预留位37；

插框框架311，第一盖板31，第二盖板313，第三盖板314；

第一扩展整流插框41，第二扩展整流插框42；

第六插框411，第七整流模块412，第八整流模块413，第九整流模块414，第六交流插座415；

第七插框421，第十整流模块422，第十一整流模块423，第十二整流模块424，第二光伏输入端子425；

第八插框51，扩展用户配置接口52；

第一壳架61，第一连接插槽62，第一连接插片63，第二壳架64，第二连接插片65，第二连接插槽66。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

请参考图1～7，本实用新型实施例提供一种模块化电源系统，包括基础模块和扩展模块；

所述基础模块包括交流配电插框1(高1U或2U)、基础整流插框2(高2U)和基础直流配电插框3(高2U)；

所述交流配电插框1通过电缆与所述基础整流插框2连接，所述基础整流通过电源连接器6与所述基础直流配电插框3连接；

所述扩展模块包括扩展整流插框4(高2U)和扩展直流配电插框5(高1U)；

所述扩展直流配电插框5通过所述电源连接器6与所述基础直流配电插框3连接，所述扩展整流插框4通过所述电源连接器6与所述扩展直流配电插框5连接。

需要说明的是，本实施例采用的是19英寸的标准机框进行安装，所有插框均设置在该标准机框内。基础模块中的插框基本不变动，仅通过按需配置扩展模块中的插框的方式便可实现系统容量增加和功能扩展，本实施例中仅以一个扩展整流插框4和两个扩展直流配电插框5为例。扩展的插框可通过电源系统统一管理和控制。在每个插框上，除了电源连接器6之外，其余连接均采用的是前接线方式，支持全正面操作。电源连接器6是在插框的后面将对应的两个插框之间进行连接的，且没两个插框之间均需要两个电源连接器6，其中一个是+48V，另一个则是-48V。

具体的，所述基础整流插框2(高2U)包括第一基础整流插框21(高1U)和第二基础整流插框22(高1U)；

则，所述交流配电插框1在正面通过电缆(快速插头)与所述第一基础整流插框21连接，所述第二基础整流插框22通过所述电源连接器6与所述第一基础整流插框21连接；

在本实施例中，所述交流配电插框1(高1U或2U)分为室内和室外两个型号，即室内型交流配电插框11(高1U)和室外型交流配电插框(高2U)，可按需选配，但不同时存在，本实施例的附图仅以室内型交流配电插框11为例；

具体的，所述室内型交流配电插框11包括第一插框111和以可热插拔的形式插置于所述第一插框111内部的插槽中的第一交流输入接口112、第一交流输出接口113、第一防雷装置114、第一交流插座115、第二交流插座116。

所述室外型交流配电插框包括第二插框和以可热插拔的形式插置于所述第二插框内部的插槽中的第二交流输入接口、第二交流输出接口、油机输入接口、第二防雷装置、第三防雷装置、第二交流插座116、第四交流插座。

其中，所述第一防雷装置114、第二防雷装置为C级SPD(Surge protectionDevice，浪涌保护器)，所述第三防雷装置为B级SPD。所述室外型交流配电插框比室内型交流配电插框11多一个B级SPD(中国铁塔的技术要求)和一个油机输入接口；所述室内型交流配电插框11即使不需要油机输入接口，但也设置有油机输入接口预留位117，可便于在有需要时增加油机输入接口，再配合外置的一个B级SPD，使得室内型交流配电插框11可变换为室外型交流配电插框。

在本实施例中，所述第一基础整流插框21包括第三插框211和以可热插拔的形式插置于所述第三插框211内部的插槽中的第一整流模块212、第二整流模块213、第三整流模块214、第五交流插座215；

所述第二基础整流插框22包括第四插框221和以可热插拔的形式插置于所述第四插框221内部的插槽中的第四整流模块222、第五整流模块223、第六整流模块224、第一光伏输入端子225。

需要说明的是，所述基础整流插框中内置有6组切换继电器，可自动独立切换光伏输入还是交流输入，即实现所述第二基础整流插框22上第一光伏输入端子225和所述第一基础整流插框21上第五交流插座215的切换。具体的切换是以光伏输入电压作为切换信号。

优选的，所述基础直流配电插框3包括第五插框31和以可热插拔的形式插置于所述第五插框31内部的插槽中的DI/DO接口32、通信接口33、监控模块34、电池接口35、基础用户配置接口36、基础用户配置接口预留位37。

其中，电池接口35可以接入六组电池；通信接口33为RJ45接口，即水晶头插座，用于级联；基础用户配置接口预留位37用于按需配置更多的基础用户配置接口36，而基础用户配置接口36是用于连接直流48V供电设备的。

需要说明的是，所述基础直流配电插框3在正面有通过通信线(8芯网线)与所述室内型交流配电插框11或室外型交流配电插框连接。不论是室外型交流配电插框还是室内型交流配电插框11均内置有三相交流电能表，该三相交流电能表通过RS485连接所述基础直流配电插框3中的监控模块34。

在本实施例中，所述扩展整流插框4(高2U)包括第一扩展整流插框41(高1U)和第二扩展整流插框42(高1U)；

所述第一扩展整流插框41通过所述电源连接器6与第二扩展整流插框42连接；

所述第一扩展整流插框41包括第六插框411和以可热插拔的形式插置于所述第六插框411内部的插槽中的第七整流模块412、第八整流模块413、第九整流模块414、第六交流插座415；

所述第二扩展整流插框42包括第七插框421和以可热插拔的形式插置于所述第七插框421内部的插槽中的第十整流模块422、第十一整流模块423、第十二整流模块424、第二光伏输入端子425。

需要说明的是，本实施例中的所有整流模块采用的是1U/50A的高效整流模块，由于总的整流模块有12个，因此电源系统的总容量为600A，可支持多用户共享的基站电源系统，具有市电削峰、叠光、错峰用电等功能。

优选的，所述扩展直流配电插框5包括第八插框51和以可热插拔的形式插置于所述第八插框51内部的插槽中的扩展用户配置接口52。

其中，扩展用户配置接口52的设置是为了提供更多配电分路，以支持更多用户的供电，其也是用于连接直流48V供电设备的。

需要说明的是，在本实施例中的所有插框基本组成都相似，以所述基础直流配电插框3和为例，所述第五插框31由插框框架311、第一盖板312和第二盖板313组成，其中，所述第一盖板312设置在所述插框框架311上靠近正面的位置，起限位作用，所述第二盖板313则设置在所述插框框架311上且设置在所述第一盖板312的后方，起防护作用。但不同于其他插框的是，所述基础直流配电插框3中的所述第五插框31在所述第二盖板313上还设置有开口，开口上设置有第三盖板314。打开所述第三盖板314后可用于通过电源连接器6与所述第一扩展整流插框41进行连接。

此外，在本实施例中的第一交流输入接口112、第一交流输出接口113、第二交流输入接口、第二交流输出接口、基础用户配置接口36、扩展用户配置接口52等均采用的是国内某电器公司生产的可支持热插拔的断路器(高1U)，且根据具体需求可选择不同壳架大小的断路器，比如125A壳架或63A壳架。

在本实施例中，所述电源连接器6包括第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部包括第一壳架61和设置于所述第一壳架61上的第一连接插槽62；

所述第二连接部包括第二壳架64和设置于所述第二壳架64上的第二连接插片65。

优选的，所述第一连接部还包括设置于所述第一壳架61上的第一连接插片63。

所述第二连接部还包括设置于所述第二壳架64上的第二连接插槽66。

其中，所述第一连接插片63和第二连接插片65上都设置有便于拔插的凸圆。

示例性的，用于连接所述室内型交流配电插框11或室内型交流配电插框11与所述第一基础整流插框21的电源连接器6中第一连接部仅包括第一壳架61和设置于所述第一壳架61上的第一连接插槽62，该第一连接部设置在所述所述室内型交流配电插框11或室内型交流配电插框11的后面上，而第二连接部则包括第二壳架64、设置于所述第二壳架64上的第二连接插片65和设置于所述第二壳架64上的第二连接插槽66，该第二连接部设置在所述第一基础整流插框21的后面上。当所述第一基础整流插框21上设置的第二连接插片65插入所述室内型交流配电插框11或室内型交流配电插框11上设置的第一连接插槽62时，所述室内型交流配电插框11或室内型交流配电插框11便实现了与所述第一基础整流插框21的连接。

由于所述第一基础整流插框21还会与所述第二基础整流插框22通过电源连接器6连接，因此设置在所述第一基础整流插框21的后面上的第二连接部实际上也可看作是所述第一基础整流插框21和第二基础整流插框22之间电源连接器6中的第一连接部，则所述第一基础整流插框21上设置的第二连接插槽66会与所述第二基础整流插框22上设置的第二连接插片65连接，其余的电源连接器6设置规则依次类推，即均包括连接插槽和连接插片，可实现与在前插框和在下插框之间的连接。

本实用新型实施例提供的一种模块化电源系统，通过按照模块化的要求设计基础模块和扩展模块，可实现电源系统的按需配置、模块化扩展，达到全正面操作的目的，能够有效的缩短通信基站升级的施工时间，显著提高施工效率，同时施工全程可带电操作，不仅后期维护更便利，且还减少了对用户和电信运营商产生的负面影响，适于大范围推广使用。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (10)

1.一种模块化电源系统，其特征在于，包括基础模块和扩展模块；其中，

所述基础模块包括交流配电插框、基础整流插框和基础直流配电插框；

所述交流配电插框通过电缆与所述基础整流插框连接，所述基础整流通过电源连接器与所述基础直流配电插框连接；

所述扩展模块包括扩展整流插框和扩展直流配电插框；

所述扩展直流配电插框通过所述电源连接器与所述基础直流配电插框连接，所述扩展整流插框通过所述电源连接器与所述扩展直流配电插框连接。

2.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述交流配电插框为室内型交流配电插框；

所述室内型交流配电插框包括第一插框和以可热插拔的形式插置于所述第一插框内部的插槽中的第一交流输入接口、第一交流输出接口、第一防雷装置、第一交流插座、第二交流插座。

3.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述交流配电插框为室外型交流配电插框；

所述室外型交流配电插框包括第二插框和以可热插拔的形式插置于所述第二插框内部的插槽中的第二交流输入接口、第二交流输出接口、第二防雷装置、第三防雷装置、第二交流插座、第四交流插座。

4.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述基础整流插框包括第一基础整流插框和第二基础整流插框；

所述第二基础整流插框通过所述电源连接器与第一基础整流插框连接；

所述第一基础整流插框包括第三插框和以可热插拔的形式插置于所述第三插框内部的插槽中的第一整流模块、第二整流模块、第三整流模块、第五交流插座；

所述第二基础整流插框包括第四插框和以可热插拔的形式插置于所述第四插框内部的插槽中的第四整流模块、第五整流模块、第六整流模块、第一光伏输入端子。

5.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述基础直流配电插框包括第五插框和以可热插拔的形式插置于所述第五插框内部的插槽中的DI/DO接口、通信接口、监控模块、电池接口、基础用户配置接口、基础用户配置接口预留位。

6.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述扩展整流插框包括第一扩展整流插框和第二扩展整流插框；

所述第一扩展整流插框通过所述电源连接器与第二扩展整流插框连接；

所述第一扩展整流插框包括第六插框和以可热插拔的形式插置于所述第六插框内部的插槽中的第七整流模块、第八整流模块、第九整流模块、第六交流插座；

所述第二扩展整流插框包括第七插框和以可热插拔的形式插置于所述第七插框内部的插槽中的第十整流模块、第十一整流模块、第十二整流模块、第二光伏输入端子。

7.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述扩展直流配电插框包括第八插框和以可热插拔的形式插置于所述第八插框内部的插槽中的扩展用户配置接口。

8.根据权利要求1所述的模块化电源系统，其特征在于，所述电源连接器包括第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部包括第一壳架和设置于所述第一壳架上的第一连接插槽；

所述第二连接部包括第二壳架和设置于所述第二壳架上的第二连接插片。

9.根据权利要求8所述的模块化电源系统，其特征在于，所述第一连接部还包括设置于所述第一壳架上的第一连接插片。

10.根据权利要求8或9所述的模块化电源系统，其特征在于，所述第二连接部还包括设置于所述第二壳架上的第二连接插槽。

Images