一種通信基站用燃料電池后備電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自動啟停的通信基站用燃料電池后備電源，包括燃料電池模塊、DC-DC變換器、輔助電池組、自動啟停單元、繼電器和直流接觸器。其中，燃料電池模塊與DC-DC變換器、啟停控制單元相連；DC-DC變換器輸出端與輔助電池組輸出端、直流接觸器輸出端、自動啟?？刂茊卧噙B；啟?？刂茊卧€與繼電器輸入端相連。本實用新型設計合理，結構簡單，操控方便，可根據市電供應情況，自動切換到后備電源，有效的保障了設備的正常運行。同時，通過運行時的自我檢測，極大的減小了人工維護，降低了運行成本，提高了效率。本實用新型不僅可用于通信基站，還可適用于其他電力配電應用場合。
【專利說明】一種通信基站用燃料電池后備電源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種通信機房配電設備，尤其是一種通信基站用電源，具體的說是一種通信基站用燃料電池后備電源。
【背景技術】
[0002]目前，移動通信基站后備電源普遍采用48V蓄電池組，普通蓄電池對工作環(huán)境溫度要求很嚴格，最佳溫度是15°C?25°C，需要保證環(huán)境溫度。而燃料電池則可以存放于室夕卜，應用在移動基站幾乎不再需要安裝空調降溫，從而大幅度減少基站的電能消耗。燃料電池作為后備電源，如果能夠解決斷電時自動切換到后備電源、運行時自動定期檢測后備電源等問題，將極大地降低維護工作量，保證系統(tǒng)電源的可靠運行。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種使用燃料電池并具有較強環(huán)境適應能力的通信基站用后備電源，使得斷電時可自動切換到后備電源，并在運行時自動定期檢測后備電源。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]本實用新型的技術方案是:
[0006]一種通信基站用燃料電池后備電源，包括燃料電池模塊、DC-DC變換器、輔助電池組、自動啟停單元和連接市電54VDC的直流接觸器。所述燃料電池模塊的控制端通過自動啟停單元后連接到直流接觸器的輸出端，該燃料電池模塊的輸出端通過DC-DC變換器后連接到負載；所述輔助電池組同時連接負載、直流接觸器的輸出端和自動啟停單元的輸入端。
[0007]所述自動啟停控制單元包含A/D變換器和MCU控制器，其中，A/D變換器的輸出端與MCU控制器的輸入端相連；所述A/D變換器的輸入端即為所述自動啟停單元的輸入端，所述MCU控制器的輸出端連接燃料電池模塊的控制端。
[0008]本實用新型還包括繼電器，其輸入端與所述MCU控制器的輸出端相連，其輸出端與所述直流接觸器的控制端相連。
[0009]本實用新型具有自動識別市電來電、停電狀態(tài)、自動啟停燃料電池模塊和自動連斷來自市電的54VDC輸入電源等功能。當市電停電時，自動啟動燃料電池模塊；當市電來電時，恢復由來自市電的54VDC電源進行供電，從而實現燃料電池作為后備電源的功能。當處于市電常態(tài)供電情況下，還可以模擬市電斷電情況，從而對燃料電池后備電源系統(tǒng)進行功能檢測。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]本實用新型設計合理，結構簡單，操控方便，可根據市電供應情況，自動切換到后備電源，有效的保障了設備的正常運行。同時，通過運行時的自我檢測，極大的減小了人工維護，降低了運行成本，提高了效率。而且，本實用新型不僅可用于通信基站，還可適用于其他電力配電應用場合。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0014]本實用新型包括燃料電池模塊、DC-DC變換器、輔助電池組、自動啟停單元、繼電器和直流接觸器。所述燃料電池模塊的控制端通過自動啟停單元后連接到直流接觸器的輸出端，該燃料電池模塊的輸出端通過DC-DC變換器后連接到負載；所述輔助電池組同時連接負載、直流接觸器的輸出端和自動啟停單元的輸入端。其中，所述燃料電池模塊的型號為SXHFC-FEE5KW1，具有啟停可控功能，可以通過信號對其進行啟停控制；所述DC-DC變換器的型號為ACE254RUW48，可對燃料電池模塊的輸出電壓進行整流，并輸出48V電壓給用電負載使用。所述輔助電池組的作用是在市電剛斷電時進行臨時供電，在市電來電或燃料電池模塊啟動成功后，輔助電池組不再輸出電力。所述自動啟停控制單元具有自動識別市電來電或停電狀態(tài)、自動啟停燃料電池模塊和自動連斷來自市電的54VDC輸入電源等功能。該自動啟?？刂茊卧珹/D變換器和MCU控制器，其中，A/D變換器的輸出端與MCU控制器的輸入端相連；所述A/D變換器的輸入端即為所述自動啟停單元的輸入端；所述MCU控制器的輸出端連接燃料電池模塊的控制端。本實用新型還包括型號為BS102-5VDC的繼電器，其輸入端與所述MCU控制器的輸出端相連，其輸出端與所述直流接觸器的控制端相連。所述直流接觸器的型號為BCZ3-50A/01 DC48V，可與繼電器和MCU控制器共同作用，模擬市電斷電情況以對燃料電池模塊進行定期功能檢測。
[0015]本實用新型的工作原理為:
[0016]本實用新型具有斷電時自動切換到燃料電池后備電源、運行時自動定期檢測燃料電池
[0017]后備電源等功能。當市電停電時，自動啟?？刂茊卧獙z測到負載電源端電壓下降，進而向燃料電池模塊發(fā)出啟動信號；當市電來電時，自動啟停控制單元將向燃料電池模塊發(fā)出關閉信號，恢復由來自市電的54VDC電源進行供電，從而實現燃料電池作為后備電源的功能。所述燃料電池模塊為啟停可控，可以通過一個干接點信號對其進行啟停控制。當處于市電常態(tài)供電情況下，啟停控制單元還可以通過繼電器驅動直流接觸器，對來自市電的54VDC電源進行連斷控制，從而模擬市電斷電情況，從而對燃料電池后備電源系統(tǒng)進行功能檢測。
[0018]本實用新型能夠識別市電來電、停電狀態(tài)，并設置了 2個可配置值:來電門限值、停電門限值，在下述說明中，將此2值分別設置為52V和49V。
[0019]在正常情況下，由市電提供電源，轉換為48V直流電源，為基站供電，具體電壓值可設置為54V。當發(fā)生市電斷電時，由48V輔助電池組進行供電，斷電瞬間電池組輸出電壓為54V，隨著電池消耗，電壓下降到49V (停電門限值)時，MCU控制器通過A/D變換器采集到此電壓值，并向燃料電池模塊發(fā)出啟動信號從而燃料電池模塊開始發(fā)電；燃料電池模塊發(fā)電后，DC-DC變換器將根據啟動自身輸出前的輸出端電壓值自動調整自身輸出電壓值，在49V基礎上增加IV即輸出50V電壓給負載供電。當市電來電后，總線電壓升至大于52V(來電門限值)時，MCU控制器再次識別到此信號，從而發(fā)出關閉燃料電池模塊的信號，燃料電池模塊將停止發(fā)電，轉為后備狀態(tài)。
[0020]在設備長期運行時，需要對燃料電池后備電源進行定期檢測，可由啟?？刂茊卧腗CU控制器發(fā)出信號使繼電器輸出端吸合，從而驅動常閉型直流接觸器，致使主回路斷開，從而模擬市電停電狀態(tài)，對燃料電池后備電源進行功能檢測。如果燃料電池后備電源
[0021]未能有效進入工作狀態(tài)，則負載電壓會下降，當降至48V時，MCU控制器將判斷后備電源出現故障，并控制直流接觸器使其導通、恢復市電供電狀態(tài)。如果燃料電池后備電源有效進入工作狀態(tài)，則當負載電壓下降到49V時，將重新回升到50V，保持一定時間后MCU控制器將判斷后備電源功能正常并結束檢測狀態(tài)，控制直流接觸器使其導通、恢復市電供電狀態(tài)。
[0022]本實用新型未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
【權利要求】
1.一種通信基站用燃料電池后備電源，包括燃料電池模塊、DC-DC變換器、輔助電池組、自動啟停單元和連接市電54VDC的直流接觸器，其特征是所述燃料電池模塊的控制端通過自動啟停單元后連接到直流接觸器的輸出端，該燃料電池模塊的輸出端通過DC-DC變換器后連接到負載；所述輔助電池組同時連接負載、直流接觸器的輸出端和自動啟停單元的輸入端。
2.根據權利要求1所述的通信基站用燃料電池后備電源，其特征是所述自動啟?？刂茊卧珹/D變換器和MCU控制器，其中，A/D變換器的輸出端與MCU控制器的輸入端相連；所述A/D變換器的輸入端即為所述自動啟停單元的輸入端；所述MCU控制器的輸出端連接燃料電池模塊的控制端。
3.根據權利要求2所述的通信基站用燃料電池后備電源，其特征是還包括繼電器，其輸入端與所述MCU控制器的輸出端相連，其輸出端與所述直流接觸器的控制端相連。
【文檔編號】H02J9/06GK203674789SQ201320811400
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】范晨靜, 游海, 李飛, 王世崗 申請人:中通服節(jié)能技術服務有限公司