自啟動直流發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了自啟動直流發(fā)電機，涉及通信基站供電技術(shù)，針對現(xiàn)有交流發(fā)電機技術(shù)存在的問題，提供一種智能的、帶自啟動功能的直流發(fā)電機。本實用新型采用的技術(shù)要點：包括監(jiān)控單元、交流發(fā)電機、整流模塊；所述監(jiān)控單元與市電引入配電箱、基站蓄電池組、交流發(fā)電機及整流模塊均具有信號連接；所述交流發(fā)電機通過交流電線與整流模塊連接，整流模塊通過直流電線與基站負載連接，同時整流模塊通過直流電線與基站蓄電池組連接。
【專利說明】自啟動直流發(fā)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通信基站供電技術(shù)，特別是一種自啟動直流發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]通信基站和機房里通信設(shè)備都是直流供電，需要專門通信用開關(guān)電源將市電或交流發(fā)電機發(fā)的交流電轉(zhuǎn)化為-48V/24V直流電，供通信設(shè)備使用。
[0003]現(xiàn)有的帶自啟動功能的交流發(fā)電機需要單獨配備市電/油機自動切換系統(tǒng)，簡稱ATS。ATS系統(tǒng)為機械電氣設(shè)備，故障率較高，并且是串聯(lián)在基站交流配電系統(tǒng)內(nèi)的，如圖1，一旦ATS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致市電和交流發(fā)電機均不能向基站開關(guān)電源供電的情況，一旦基站和機房內(nèi)的后備蓄電池耗盡，則會造成通信中斷的事故。
[0004]且現(xiàn)有的交流發(fā)電機油耗高、體積大、重量大，在基站和機房電源系統(tǒng)建設(shè)和維護方面具有成本高，維護管理不便。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有交流發(fā)電機技術(shù)存在的問題，提供一種智能的、帶自啟動功能的直流發(fā)電機。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:包括監(jiān)控單元、交流發(fā)電機、整流模塊；所述監(jiān)控單元與市電引入配電箱、基站蓄電池組、交流發(fā)電機及整流模塊均具有信號連接；所述交流發(fā)電機通過交流電線與整流模塊連接，整流模塊通過直流電線與基站負載連接，同時整流模塊通過直流電線與基站蓄電池組連接。
[0007]優(yōu)選地，所述監(jiān)控單元用于檢測市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小，并根據(jù)市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟。
[0008]優(yōu)選地，監(jiān)控單元用于在市電停止供電且基站蓄電池組電壓小于閾值時啟動交流發(fā)電機及整流模塊。
[0009]優(yōu)選地，監(jiān)控單元用于在市電開始供電或基站蓄電池組電壓大于閾值后且經(jīng)過一定時延后關(guān)閉交流發(fā)電機及整流模塊。
[0010]優(yōu)選地，市電引入配電箱通過交流電線與交流-直流轉(zhuǎn)換器連接，交流-直流轉(zhuǎn)換器再通過直流電線分別與基站負載、基站蓄電池組連接。
[0011]優(yōu)選地，所述監(jiān)控單元包括比較器、或非門、二極管、反相器及觸發(fā)器；其中，比較器的正相輸入端接入蓄電池組的電壓，反相輸入端連接一個參考電壓，比較器的輸出端與或非門的一個輸入端連接；或非門的另一個輸入端連接一個反應(yīng)市電是否供電的邏輯信號，所述或非門的輸出端分為三路；其中第一路通過二極管接至停啟信號輸出端，二極管的陽極與或非門的輸出端連接；第二路通過一個反相器接觸發(fā)器的復(fù)位端；第三路與觸發(fā)器的置位端連接；觸發(fā)器具有時鐘信號輸入端，觸發(fā)器的輸出端接至停啟信號輸出端。
[0012]優(yōu)選地，所述交流發(fā)電機為高頻交流發(fā)電機。
[0013]優(yōu)選地，所述整流模塊用于將交流發(fā)電機輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。[0014]優(yōu)選地，整流模塊可以熱插拔，在高頻交流發(fā)電機額定功率范圍內(nèi)，可以根據(jù)基站負載的大小進行組合。
[0015]優(yōu)選地，還包括總控單元，所述總控單元與監(jiān)控單元具有信號連接，監(jiān)控單元還用于采集交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)并上傳至總控單元，并根據(jù)總控單元輸出的停啟指令控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟。
[0016]優(yōu)選地，還包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與監(jiān)控單元具有信號連接；監(jiān)控單元還用于采集交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)并上傳至無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，并根據(jù)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊輸出的停啟指令控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)進行無線發(fā)射，并無線接收停啟指令。
[0017]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0018]1.本實用新型中的監(jiān)控單元、交流發(fā)電機及整流模塊供電支路與市電供電支路為并聯(lián)關(guān)系，當監(jiān)控單元、交流發(fā)電機及整流模塊供電支路出現(xiàn)故障時，市電依然可以為基站負載及基站蓄電池組供電。
[0019]2.本實用新型的一個實施例中采用高頻交流發(fā)電機(輸出600Hz以上的交流電)作為交流發(fā)電機，高頻交流發(fā)電機具有耗油量小、體積小、重量輕、可靠性高的優(yōu)點，有效地解決傳統(tǒng)交流發(fā)電機(輸出50Hz交流電)加ATS系統(tǒng)供電方式產(chǎn)生的高故障率、耗油量高等問題。
[0020]3.本實用新型的另一個實施例中包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，解決了發(fā)電機系統(tǒng)的遠程維護管理問題，可有效地減少現(xiàn)場維護花費的人力和財力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有的交流發(fā)電機系統(tǒng)原理框圖。
[0022]圖2是本實用新型第一實施例。
[0023]圖3是本實用新型第二實施例。
[0024]圖4是本實用新型第三實施例。
[0025]圖5是本實用新型第四實施例。
[0026]圖6是本實用新型監(jiān)控單元的一個實施例。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0028]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]如圖2所示，本實用新型的一個實施例包括監(jiān)控單元、交流發(fā)電機、整流模塊；所述監(jiān)控單元與市電引入配電箱、基站蓄電池組、交流發(fā)電機及整流模塊均具有信號連接；所述交流發(fā)電機通過交流電線與整流模塊連接，整流模塊通過直流電線與基站負載連接，同時整流模塊通過直流電線與基站蓄電池組連接。所述整流模塊用于將交流發(fā)電機輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。[0030]如圖3，在另一個實施例中，市電引入配電箱通過交流電線與交流-直流轉(zhuǎn)換器連接，交流-直流轉(zhuǎn)換器再通過直流電線分別與基站負載、基站蓄電池組連接。所述交流-直流轉(zhuǎn)換器可以為開關(guān)電源。
[0031 ] 所述監(jiān)控單元用于檢測市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小，并根據(jù)市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟。具體的，當監(jiān)控單元檢測到市電停止供電且基站蓄電池組電壓小于閾值時啟動交流發(fā)電機及整流模塊。所述閾值可以為43.2?50V (基站開關(guān)電源為-48V系統(tǒng)時)或21.6?25V (基站開關(guān)電源為+24V系統(tǒng)時)。當監(jiān)控單元檢測到市電開始供電或基站蓄電池組電壓大于閾值后，經(jīng)過一定時延后關(guān)閉交流發(fā)電機及整流模塊。
[0032]所述的監(jiān)控單元的一個具體實施例包括監(jiān)測采樣板，用于對市引入配電箱的輸出及基站蓄電池組的電壓進行采用；控制主板，用于判斷市電是否供電及基站蓄電池組的電壓是否達到閾值，以及產(chǎn)生啟動信號及經(jīng)過延時的關(guān)閉信號控制交流發(fā)電機及整流模塊的開啟與關(guān)閉，可以有一個邏輯電路來實現(xiàn)，如圖6，包括比較器、或非門、二極管、反相器及觸發(fā)器，其中比較器的正相輸入端節(jié)蓄電池組的電壓，反相輸入端連接一個參考電壓(閾值)，比較器的輸出端與或非門的一個輸入端連接，或非門的另一個輸入端連接一個邏輯信號(例如市電供電為邏輯1，市電停電為邏輯0)，或非門的輸出端分為三路，其中一路通過二極管接至停啟信號輸出端，另一路通過一個反相器接觸發(fā)器的復(fù)位端，第三路與觸發(fā)器的置位端連接，觸發(fā)器輸出信號的時延由時鐘信號elk控制，觸發(fā)器的輸出端接至停啟信號輸出端。
[0033]圖6所示的電路邏輯為，當市電停止供電且基站蓄電池組電壓低于閾值時，或非門輸出為1，停啟信號輸出端輸出高電平啟動交流發(fā)電機與整流模塊；當市電恢復(fù)供電或基站蓄電池組電壓上升至閾值后，觸發(fā)器復(fù)位，其輸出端由高變低，跳變的時延由觸發(fā)器的時鐘信息elk控制，停啟信號輸出端輸出具有一定時延的低電平關(guān)閉交流發(fā)電機與整流模塊。
[0034]監(jiān)控單元還可以進一步包括顯示板、按鍵、操作旋鈕級狀態(tài)指示燈。
[0035]為了降低傳統(tǒng)發(fā)電機的故障率，本實用新型一個實施例中選用高頻交流發(fā)電機作為交流發(fā)電機，所述交流電線為高頻交流電線。所述高頻交流發(fā)電機組配設(shè)有發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)及電子調(diào)速器以實現(xiàn)負載在變化時自動調(diào)整。
[0036]在本實用新型的另一個實施例中，整流模塊支持熱插拔，在高頻交流發(fā)電機額定功率范圍內(nèi)，工作人員可以根據(jù)基站負載的大小選擇適當?shù)恼髂K(如根據(jù)基站負載大小選擇整流輸出為-48V的整流模塊或者整流輸出為24V的整流模塊)接入系統(tǒng)中。
[0037]如圖4，本實用新型的另一個實施例還包括總控單元，所述總控單元與監(jiān)控單元具有信號連接，監(jiān)控單元還用于采集交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)并上傳至總控單元，并根據(jù)總控單元輸出的停啟指令控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟。
[0038]所述工作狀態(tài)包括交流發(fā)電機的發(fā)電時間、耗油情況、交流發(fā)電機溫度、整流模塊輸出的直流電壓和電流值等信息。當這些狀態(tài)信息出現(xiàn)異常時，總控單元可以直接通過監(jiān)控單元關(guān)閉交流發(fā)電機及整流模塊，從而能夠有效提高本裝置的可靠性。
[0039]如圖5，上述的總控單元可以由無線數(shù)據(jù)傳輸模塊來代替，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊可以進一步將交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)進行無線發(fā)射，并無線接收停啟指令，從而實現(xiàn)了基站供電系統(tǒng)的遠程管理。
[0040]實際上，上述實施例中的總控單元是基站動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控單元帶有RS232/485通信接口，可以與基站動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)連接，基站維護管理人員可以通過基站動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)平臺遠程監(jiān)測和遙控直流發(fā)電機的狀態(tài)和啟停。
[0041]本實用新型的具體工作過程如下:
[0042]監(jiān)控單元對市電引入配電箱的輸出和基站蓄電池組的電壓進行實時采集，當市電引入配電箱沒有輸出且蓄電池組電壓低于設(shè)定值時，監(jiān)控單元啟動高頻交流發(fā)電機及整流模塊。此時高頻交流發(fā)電機輸出的高頻交流電經(jīng)過整流模塊整流后，輸出直流電為基站負載供電和為基站蓄電池組充電。
[0043]當監(jiān)控單元檢測到市電恢復(fù)等待設(shè)定一定時間之后關(guān)閉高頻交流發(fā)電機，或者當監(jiān)控單元檢測到基站蓄電池電壓高于閾值等待一定時間之后關(guān)閉高頻交流發(fā)電機。
[0044]對于有總空單元或者無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的實施例，其監(jiān)控單元在高頻交流發(fā)電機及整流模塊工作期間實時采集交流發(fā)電機的啟始時間、發(fā)電持續(xù)時間、整流模塊輸出的直流電壓和電流值等信息，計算理論油耗，并保存在本機存儲器內(nèi)，也可以實時上傳至動總控單元或經(jīng)由無線數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)射出去。
[0045]監(jiān)控單元還可以檢測高頻交流發(fā)電機的油位、溫度等參數(shù)，監(jiān)測高頻交流發(fā)電機的運行狀態(tài)，控制高頻交流發(fā)電機的通排風(fēng)系統(tǒng)、補充油泵的啟停等，當發(fā)生異常情況時，可自行關(guān)閉高頻交流發(fā)電機。
[0046]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，包括監(jiān)控單元、交流發(fā)電機、整流模塊； 所述監(jiān)控單元與市電引入配電箱、基站蓄電池組、交流發(fā)電機及整流模塊均具有信號連接； 所述交流發(fā)電機通過交流電線與整流模塊連接，整流模塊通過直流電線與基站負載連接，同時整流模塊通過直流電線與基站蓄電池組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，所述監(jiān)控單元用于檢測市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小，并根據(jù)市電是否供電及基站蓄電池組電壓大小控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，監(jiān)控單元用于在市電停止供電且基站蓄電池組電壓小于閾值時啟動交流發(fā)電機及整流模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，監(jiān)控單元用于在市電開始供電或基站蓄電池組電壓大于閾值后且經(jīng)過一定時延后關(guān)閉交流發(fā)電機及整流模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，市電引入配電箱通過交流電線與交流-直流轉(zhuǎn)換器連接，交流-直流轉(zhuǎn)換器再通過直流電線分別與基站負載、基站蓄電池組連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，所述監(jiān)控單元包括比較器、或非門、二極管、反相器及觸發(fā)器； 其中，比較器的正相輸入端接入基站蓄電池組的電壓，反相輸入端連接一個參考電壓，比較器的輸出端與或非門的一個輸入端連接； 或非門的另一個輸入端連接一個反應(yīng)市電是否供電的邏輯信號，所述或非門的輸出端分為三路；其中第一路通過二極管接至停啟信號輸出端，二極管的陽極與或非門的輸出端連接；第二路通過一個反相器接觸發(fā)器的復(fù)位端；第三路與觸發(fā)器的置位端連接； 觸發(fā)器具有時鐘信號輸入端，觸發(fā)器的輸出端接至停啟信號輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，所述交流發(fā)電機為高頻交流發(fā)電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，所述整流模塊為支持熱插拔的整流模塊，用于將交流發(fā)電機輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，還包括總控單元，所述總控單元與監(jiān)控單元具有信號連接，監(jiān)控單元還用于采集交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)并上傳至總控單元，并根據(jù)總控單元輸出的停啟指令控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟O
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自啟動直流發(fā)電機，其特征在于，還包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊與監(jiān)控單元具有信號連接；監(jiān)控單元還用于采集交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)并上傳至無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，并根據(jù)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊輸出的停啟指令控制交流發(fā)電機及整流模塊的停啟；無線數(shù)據(jù)傳輸模塊用于將交流發(fā)電機及整流模塊的工作狀態(tài)進行無線發(fā)射，并無線接收停啟指令。
【文檔編號】H02J9/08GK203416044SQ201320458641
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】王琪, 曹學(xué)民 申請人:成都礫奇能機電設(shè)備有限公司