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通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):12540861閱讀:344來(lái)源:國(guó)知局
通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu)的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)電源,特別是通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu)。



背景技術(shù):

目前通信行業(yè)移動(dòng)基站(以下簡(jiǎn)稱基站)中的主設(shè)備大多采用直流不間斷供電系統(tǒng)提供直流電源輸出。供電系統(tǒng)由組合式開(kāi)關(guān)電源和鉛酸蓄電池組組成,主流的額定供電電壓等級(jí)為-48V(或-24V)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了負(fù)載的容量、市電可用度、保障時(shí)間及基站的重要程度等指標(biāo)。

國(guó)內(nèi)基站供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

我國(guó)幅員遼闊,地形復(fù)雜,現(xiàn)行基站供電方式主要還是以市電為主,以柴油機(jī)備用電源為輔的供電方式。這種供電方式受地理位置限制很大,并且由于供電系統(tǒng)需架設(shè)架空線路,基站站的建設(shè)資金和運(yùn)行成本都很高,且容易遭受雷擊,使系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,因此我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋率相對(duì)比較低。

在國(guó)家倡導(dǎo)的節(jié)能減排的政策下,新能源必定會(huì)越來(lái)越多的在電信行業(yè)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用,并且隨著技術(shù)的進(jìn)步.各種各樣適合電信行業(yè)的應(yīng)用方案也會(huì)在實(shí)踐中得到發(fā)展。我國(guó)新建基站開(kāi)始借鑒國(guó)外通信基站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),利用各種新能源,如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池、生物燃料、太陽(yáng)能風(fēng)能互補(bǔ)等作為基站的供電系統(tǒng)的一部分,在河北、河南、內(nèi)蒙古等地區(qū),還設(shè)計(jì)了不少市電太陽(yáng)能混合供電方式、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電供電方式等新型基站。 例如,中國(guó)移動(dòng)在2007年太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)集中采購(gòu)的基礎(chǔ)上,2008年統(tǒng)一部署,積極引入太陽(yáng)能、風(fēng)力、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)等新能源產(chǎn)品。

國(guó)外基站供電系統(tǒng)的現(xiàn)狀

國(guó)外基站的發(fā)展趨勢(shì)從單一的市電為主要供電方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕履茉礊橹饕╇姺绞?這些新能源供電方式包括:

1、以獨(dú)立太陽(yáng)能供電為主供電方式,柴油發(fā)電為輔的發(fā)電方式。該系統(tǒng)主要設(shè)置在偏遠(yuǎn)的地區(qū)且太陽(yáng)能充足的地方,當(dāng)有太陽(yáng)時(shí)主要以太陽(yáng)能發(fā)電為主要供電方式,當(dāng)夜晚和陰 雨天時(shí)利用柴油機(jī)為輔助發(fā)電系統(tǒng)給基站供電。獨(dú)立的太陽(yáng)能系統(tǒng)表面上看是最綠色能源,但其節(jié)能指數(shù)是最低的,同時(shí)需要大量成本來(lái)維持。

2、市電太陽(yáng)能混合供電方式,該系統(tǒng)主要設(shè)置在太陽(yáng)能充足,且市電容易引入的地方, 這種供電方式可以合理利用自然資源,當(dāng)太陽(yáng)能充足的時(shí)候用太陽(yáng)能發(fā)電。當(dāng)遇到夜晚和陰雨天,同時(shí)蓄電池又無(wú)法提供電能時(shí),切換市電給基站供電。該系統(tǒng)供電方式減少了太陽(yáng)能電池板的數(shù)最和蓄電池的容量,同時(shí)也減少了對(duì)蓄電池的充電次數(shù),進(jìn)而提高了系統(tǒng)的使用壽命.但該系統(tǒng)齋要架設(shè)市電引入的架空線路.因此架空線路容易遭受雷擊,使供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響。

3、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電供電方式該系統(tǒng)主要應(yīng)用于光照和風(fēng)能充足,而又市電難以引入的地區(qū)。這種供電方式,能充分利用當(dāng)?shù)刭Y源,在太陽(yáng)能充足的時(shí)候,利用太陽(yáng)能供電,當(dāng)風(fēng)能充足的時(shí)候利用風(fēng)能供電,同時(shí)利用番電池儲(chǔ)存電能。這種方式是節(jié)能指數(shù)最高的供電系統(tǒng),但是該系統(tǒng)往往需要設(shè)置超過(guò)基站容量數(shù)倍的蓄電池組,使得設(shè)備投入成本過(guò)大。

4、以風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電為主,柴油發(fā)電為輔的發(fā)電方式,該系統(tǒng)供電方式在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入柴油機(jī)組發(fā)電作為供電供電系統(tǒng)的備用電源,這樣既可以最大量地利用自然資源,同時(shí)也可以減少蓄電池的容量,延長(zhǎng)蓄電池的數(shù)量和更換周期,減少蓄電池對(duì)環(huán)境的污染.該供電方式因其綠色環(huán)保、繪定,將逐漸成為當(dāng)今世界基站主流的供電方式。

現(xiàn)行基站供電系統(tǒng)存在的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)大多數(shù)通信基站的供電電源主要是采用市電作為主供電電源,用油機(jī)做備用電源. 市電正常時(shí),由市電供電,當(dāng)市電斷電時(shí)采用柴油(或汽油)發(fā)電機(jī)組作為備用電源給基站供電,這是基站目前的主要供電方式,分析這種供電方式主要有如下的缺陷:

1、采用柴油(或汽油)發(fā)電機(jī)組作為備用電源,會(huì)污染環(huán)境,噪聲很大,尤其是城市鬧區(qū),人們普遍不能接受。當(dāng)基站發(fā)生電源故障時(shí),往往救援不及時(shí)。

2、由于基站通常是建設(shè)在偏遠(yuǎn)的地區(qū),以市電為主的供電系統(tǒng)需要為基站建一條獨(dú)立的架空線給基站供電,工程造價(jià)高,同時(shí)由于基站需不間斷供電,其耗電最也較大,因此基站的運(yùn)行成本也相對(duì)較高。

3、因?yàn)榛径际堑靥庍呥h(yuǎn)偏僻的高山上,采用市電輸入需要架設(shè)架空線,而架設(shè)的架空線在雷雨天氣易遭雷擊,容易造成基站的通信設(shè)備損壞,影響通信的穩(wěn)定性。

4、架空線路需要定期檢査和維護(hù)才能確保安全可靠的供電。

現(xiàn)行基站供電系統(tǒng)的維護(hù)模式

蓄電池是基站電源系統(tǒng)的最后一道防線,其重要性不言而喻,但是基站蓄電池組的維護(hù)卻一直是行業(yè)中的最大難題之一。蓄電池的維護(hù)以日常的檢測(cè)和預(yù)測(cè)性維修為主。具體來(lái)說(shuō)是對(duì)蓄電池組進(jìn)行定期的核對(duì)性放電測(cè)試和容量測(cè)試,再根據(jù)測(cè)試的結(jié)果對(duì)蓄電池進(jìn)行更換和維修處理。

蓄電池的健康狀況與機(jī)房環(huán)境、開(kāi)關(guān)電源的電池管理功能、市電可用度、蓄電池本身質(zhì)量都有很大關(guān)系,維護(hù)中應(yīng)同時(shí)關(guān)注多個(gè)環(huán)節(jié)。

蓄電池的使用中要嚴(yán)格防止過(guò)充和充電不足,對(duì)于有均充需求品牌的電池要按說(shuō)明書(shū)的要求準(zhǔn)確設(shè)置均充參數(shù)。

環(huán)境溫度對(duì)蓄電池性能和壽命的影響舉足輕重。由于基站的市電狀況不好,往往在夏季用電高峰,市電電壓不穩(wěn)定造成空調(diào)無(wú)法正常運(yùn)行,使得機(jī)房溫度嚴(yán)重超標(biāo),環(huán)境溫度升高10度,又不對(duì)充電電壓進(jìn)行調(diào)整,其電池使用壽命將縮短一半。所以,需要對(duì)充電電壓設(shè)定溫度補(bǔ)償,以避免高溫下的過(guò)充和低溫下的欠充。

發(fā)現(xiàn)不良電池要盡快更換,否則會(huì)導(dǎo)致整組電池容量的下降進(jìn)一步則會(huì)引發(fā)通信事故,更換時(shí)要盡量考慮使用相近批次的電池。不同型號(hào)和不同容量的電池嚴(yán)禁混用。

對(duì)于電池修復(fù),目前一般是將電池運(yùn)到專修場(chǎng)地進(jìn)行檢修,維護(hù)時(shí)間長(zhǎng),效果差,效率低。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的是提供一種使用方便、節(jié)能環(huán)保、配備功能全,即能作為基站電源供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),作為應(yīng)急備用電源,又能對(duì)基站供電系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu),其特征是:至少包括,主控制器、車(chē)載電源變換單元、單體電池檢測(cè)單元、單體電池修復(fù)單元、太陽(yáng)能供電單元、車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元、車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元、車(chē)載定位單元、車(chē)載無(wú)線通訊單元、車(chē)載動(dòng)力單元;

車(chē)載電源變換單元與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載電源變換單元用于控制車(chē)載電源的充電與放電;

單體電池檢測(cè)單元與主控制器接口電連接,主控制器控制單體電池檢測(cè)單元用于通過(guò)對(duì)車(chē)載電源蓄電池組多路單體電池電壓的測(cè)量,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的質(zhì)量狀況;

單體電池修復(fù)單元與主控制器接口電連接,主控制器控制單體電池修復(fù)單元用于對(duì)檢測(cè)的蓄電池組中任意單體電池出現(xiàn)供電的質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)該故障單體電池進(jìn)行在線或離線修復(fù)處理;

車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元用于將車(chē)內(nèi)溫濕度模擬信號(hào)、煙霧模擬信號(hào)、化學(xué)污染物模擬信號(hào)傳輸至ARM處理器,將溫濕度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào);

車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元用于將車(chē)內(nèi)電能模擬信號(hào)、車(chē)速模擬信號(hào)、剎車(chē)系統(tǒng)質(zhì)量狀況模擬信號(hào)傳輸至ARM處理器,通過(guò)ARM處理器內(nèi)置的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電能信號(hào)等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào);

車(chē)載定位單元與主控制器接口電連接,用于將移動(dòng)電源車(chē)的位置實(shí)時(shí)的傳輸至全系統(tǒng)調(diào)度中心;

車(chē)載無(wú)線通訊單元與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載無(wú)線通訊單元用于與調(diào)度中心工作人員及時(shí)有效的進(jìn)行溝通,;

車(chē)載動(dòng)力單元與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載動(dòng)力單元用于提供動(dòng)力能源,動(dòng)力能源用電池供電;

調(diào)度中心與主控制器接口電連接。

所述的主控制器的接口上電連接有鍵盤(pán)顯示接口。

所述的車(chē)載電源變換控制單元包括:AC/DC外部供電模塊、充電輸入切換單元、AC-DC變換單元、DC-DC變換單元、平衡輸入控制、蓄電池組、放電輸出平衡控制電路、DC/DC輸出變換模塊、DC/AC輸出變換部分、直流輸出接口、交流輸出接口;AC/DC外部供電模塊與充電輸入切換單元接口連接,充電輸入切換單元與主控制器的接口電連接;充電輸入切換單元分別通過(guò)AC-DC變換單元、DC-DC變換單元與平衡輸入控制接口電連接;平衡輸入控制通過(guò)蓄電池組與放電輸出平衡控制電路電連接;放電輸出平衡控制電路分別通過(guò)DC/DC輸出變換模塊和DC/AC輸出變換部分到直流輸出接口和交流輸出接口;蓄電池組分別與單體電池檢測(cè)單元和單體電池修復(fù)單元電連接。

所述的單體電池檢測(cè)單元包括24組單體電池、24路模擬開(kāi)關(guān)、單體電池電壓分離電路、16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器,24組單體電池每組分別與24路模擬開(kāi)關(guān)輸入端電連接;24路模擬開(kāi)關(guān)輸出端與16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接;16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出與主控制器的數(shù)字接口電連接。

所述的車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元包括溫濕度檢測(cè)單元、煙感檢測(cè)單元、化學(xué)污染物檢測(cè)單元,溫濕度檢測(cè)單元、煙感檢測(cè)單元、化學(xué)污染物檢測(cè)單元分別與溫濕度傳感器、煙感傳感器、化學(xué)污染物傳感器電連接;車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元通過(guò)接口與主控制器電連接;溫濕度傳感器、煙感傳感器、化學(xué)污染物傳感器將車(chē)內(nèi)溫濕度模擬信號(hào)、煙霧模擬信號(hào)、化學(xué)污染物模擬信號(hào)傳輸至溫濕度檢測(cè)單元、煙感檢測(cè)單元、化學(xué)污染物檢測(cè)單元,溫濕度檢測(cè)單元、煙感檢測(cè)單元、化學(xué)污染物檢測(cè)單元通過(guò)處理,將信息發(fā)送給主控制器,主控制器采用ARM處理器。

所述的車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元,至少包括:電能檢測(cè)單元、車(chē)速檢測(cè)單元、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)單元,電能檢測(cè)單元、車(chē)速檢測(cè)單元、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)單元分別與電能傳感器、車(chē)速檢測(cè)傳感器、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)傳感器電連接;車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元與主控制器通過(guò)接口電連接;電能傳感器、車(chē)速檢測(cè)傳感器、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)傳感器將車(chē)內(nèi)電能模擬信號(hào)、車(chē)速模擬信號(hào)、剎車(chē)系統(tǒng)質(zhì)量狀況模擬信號(hào)傳輸至主控制器,主控制器采用ARM處理器。

所述的車(chē)載定位單元采用GPS定位和GSM定位雙模式定位;車(chē)載定位單元用于將移動(dòng)電源車(chē)的位置實(shí)時(shí)的傳輸至全系統(tǒng)調(diào)度中心。

所述的車(chē)載無(wú)線通訊單元采用語(yǔ)音通訊和視頻通訊兩種通訊方式。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)是:

1、搶修及時(shí)

具備完善的車(chē)載電源系統(tǒng),可從就近場(chǎng)地及時(shí)調(diào)度到故障基站附近,由車(chē)載電纜及時(shí)快速取代故障電源,如果維修本機(jī)電源時(shí)間過(guò)長(zhǎng),還可調(diào)度下輛車(chē)載電源增補(bǔ)。

2、針對(duì)性強(qiáng)

車(chē)載電源系統(tǒng),可根據(jù)通信基站特殊需求進(jìn)行設(shè)計(jì),針對(duì)性強(qiáng),車(chē)內(nèi)電源在安全維護(hù)、車(chē)載防護(hù)等方面具有很高的可靠性保障。

3、監(jiān)控測(cè)量自動(dòng)化

采用模塊數(shù)字化設(shè)計(jì),具有完善的測(cè)控措施。監(jiān)視維護(hù)系統(tǒng)將所有信息集中控制、管理,值班人員只要按照程序規(guī)程,平時(shí),可對(duì)車(chē)載電池定量測(cè)量、保養(yǎng)(科學(xué)維護(hù))、把每個(gè)單體電池性能激發(fā)到最佳狀態(tài),以被調(diào)度。

4、配置齊全

可根據(jù)需求,車(chē)載系統(tǒng),除維護(hù)電池組外,還可檢測(cè)環(huán)境溫度、濕度、化學(xué)污染等參數(shù),體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)理念;車(chē)廂內(nèi)配置滅火器,車(chē)廂外裝有急停開(kāi)關(guān),保證了車(chē)輛的安全性;各個(gè)分系統(tǒng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,可以承受任何惡劣環(huán)境條件。

5、設(shè)計(jì)合理,適用性強(qiáng)

車(chē)載電源采用多組蓄電池組合,設(shè)計(jì)有多路電源充電、放電接口,以適應(yīng)各種需求。關(guān)鍵部件均采用冗余設(shè)計(jì)制作,保證產(chǎn)品的質(zhì)量;廂體按環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),底盤(pán)和車(chē)載設(shè)備形成完整、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體;車(chē)廂設(shè)計(jì)具有防雨、防雪、防塵等特點(diǎn),密封性能好,可在惡劣的環(huán)境下工作。

6、車(chē)載動(dòng)力采用電池供電

為了體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,車(chē)載動(dòng)力采用電池供電,保證車(chē)載產(chǎn)品的品質(zhì),延長(zhǎng)其使用壽命;全部鋼材均經(jīng)噴丸磷化處理,面漆采用高氯聚乙烯硫化,防腐性能優(yōu)異,大大提高產(chǎn)品的壽命。

7、車(chē)載電池充電采用太陽(yáng)能供電

為了體現(xiàn)環(huán)保理念,整個(gè)車(chē)載電池采用以太陽(yáng)能充電為主,市電充電為輔的結(jié)構(gòu)。

8、高效調(diào)度管理

為了滿足一個(gè)地區(qū)(或一個(gè)?。┑耐ㄐ呕倦姵鼐S護(hù),本系統(tǒng)不只是幾輛車(chē)載移動(dòng)電源,而是根據(jù)基站的分布情況配有幾十輛或幾百輛專用移動(dòng)車(chē)載電源。通過(guò)全程調(diào)度管理,實(shí)現(xiàn)高效現(xiàn)代化的管理。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例車(chē)載電源智能監(jiān)控單元原理圖;

圖2是車(chē)載電源變換控制單元原理圖;

圖3是單體電池檢測(cè)單元原理圖;

圖4是單體電池修復(fù)單元原理圖;

圖5是太陽(yáng)能供電單元原理圖;

圖6是車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元原理圖;

圖7是車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元原理圖;

圖8是車(chē)載定位單元原理圖;

圖9是車(chē)載無(wú)線通訊單元原理圖。

圖中,1、主處理器;2、車(chē)載電源變換單元;3、單體電池檢測(cè)單元;4、單體電池修復(fù)單元;5、太陽(yáng)能供電單元;6、車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元;7、車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元;8、車(chē)載定位單元;9、車(chē)載無(wú)線通訊單元;10、車(chē)載動(dòng)力單元;11、鍵盤(pán)顯示接口;12、調(diào)度中心。

具體實(shí)施方式

如圖1所示,通信基站車(chē)載移動(dòng)電源機(jī)構(gòu),其特征是:至少包括,主控制器1、車(chē)載電源變換單元2、單體電池檢測(cè)單元3、單體電池修復(fù)單元4、太陽(yáng)能供電單元5、車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6、車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7、車(chē)載定位單元8、車(chē)載無(wú)線通訊單元9、車(chē)載動(dòng)力單元10;

車(chē)載電源變換單元2與主控制器接口電連接,主控制器控制車(chē)載電源變換單元用于控制車(chē)載電源的充電與放電,在外部電源對(duì)車(chē)載電源進(jìn)行充電時(shí),車(chē)載電源變換部分將外部電源的輸出電壓進(jìn)行AC/DC或DC-DC變換,使變換后的電壓參數(shù)與車(chē)載電源充電時(shí)的電壓參數(shù)匹配,以便對(duì)車(chē)載電源進(jìn)行充電;在車(chē)載電源對(duì)外部用電系統(tǒng)進(jìn)行供電時(shí),車(chē)載電源變換部分將車(chē)載電源的輸出電壓進(jìn)行DC-DC或DC/AC變換處理,以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電源車(chē)對(duì)外部用電系統(tǒng)進(jìn)行多種模式供電;

單體電池檢測(cè)單元3,與主控制器接口電連接,主控制器控制單體電池檢測(cè)單元用于通過(guò)對(duì)車(chē)載電源蓄電池組多路單體電池電壓的測(cè)量,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的質(zhì)量狀況;當(dāng)蓄電池組中的單體電池出現(xiàn)供電質(zhì)量問(wèn)題時(shí),及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源單體,從而及時(shí)有效的采集措施進(jìn)行處理;

單體電池修復(fù)單元4與主控制器1接口電連接,主控制器控制單體電池修復(fù)單元用于對(duì)檢測(cè)的蓄電池組中任意單體電池出現(xiàn)供電的質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)該故障單體電池進(jìn)行在線或離線修復(fù)處理;

車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6與主控制器1接口電連接,主控制器控制車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元用于將車(chē)內(nèi)溫濕度模擬信號(hào)、煙霧模擬信號(hào)、化學(xué)污染物模擬信號(hào)傳輸至ARM處理器,將溫濕度等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào);

車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7與主控制器1接口電連接,主控制器控制車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元用于將車(chē)內(nèi)電能模擬信號(hào)、車(chē)速模擬信號(hào)、剎車(chē)系統(tǒng)質(zhì)量狀況模擬信號(hào)傳輸至ARM處理器,通過(guò)ARM處理器內(nèi)置的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電能信號(hào)等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào);

車(chē)載定位單元8與主控制器1接口電連接,用于將移動(dòng)電源車(chē)的位置實(shí)時(shí)的傳輸至全系統(tǒng)調(diào)度中心,在通訊基站供電事故發(fā)生時(shí),由全系統(tǒng)調(diào)度中心統(tǒng)一指揮,及時(shí)有效地將離事故基站最近的移動(dòng)電源車(chē)調(diào)至事故現(xiàn)場(chǎng),從而縮短基站的故障時(shí)間,提高工作效率,將事故損失減小到最??;

車(chē)載無(wú)線通訊單元9與主控制器1接口電連接,主控制器控制車(chē)載無(wú)線通訊單元用于與調(diào)度中心工作人員及時(shí)有效的進(jìn)行溝通,在事故發(fā)生時(shí),調(diào)度中心能夠?qū)崟r(shí)將調(diào)度指令傳達(dá)給車(chē)輛駕駛?cè)藛T,以便車(chē)輛駕駛?cè)藛T能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行車(chē)輛操作;將電源車(chē)車(chē)內(nèi)狀況以視頻的方式傳輸?shù)饺到y(tǒng)調(diào)度監(jiān)控中心,以便監(jiān)控中心對(duì)所有移動(dòng)電源車(chē)的質(zhì)量狀況有一個(gè)直觀全面的了解,在事故發(fā)生時(shí),調(diào)度中心工作人員能在第一時(shí)間做出正確的調(diào)度決策;

車(chē)載動(dòng)力單元10與主控制器1接口電連接,主控制器控制車(chē)載動(dòng)力單元用于提供動(dòng)力能源,動(dòng)力能源用電池供電;

調(diào)度中心12與主控制器1接口電連接,主控制器控制調(diào)度中心實(shí)時(shí)掌握各移動(dòng)電源車(chē)的位置,車(chē)載設(shè)備的質(zhì)量以及維護(hù)情況,在基站供電事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)與車(chē)輛駕駛?cè)藛T溝通,將電源車(chē)在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)度至事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理。

在主控制器1的接中上電連接有鍵盤(pán)顯示接口11,車(chē)載動(dòng)力單元10向主處理器1、車(chē)載電源變換單元2、單體電池檢測(cè)單元3、單體電池修復(fù)單元4、太陽(yáng)能供電單元5、車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6、車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7、車(chē)載定位單元8、車(chē)載無(wú)線通訊單元9、鍵盤(pán)顯示接口11提供電源。

如圖2所示,車(chē)載電源變換單元2包括:AC/DC外部供電模塊201、充電輸入切換單元202、AC-DC變換單元203、DC-DC變換單元204、平衡輸入控制205、蓄電池組206、放電輸出平衡控制電路207、DC/DC輸出變換模塊208、DC/AC輸出變換部分209、直流輸出接口210、交流輸出接口211;AC/DC外部供電模塊201與充電輸入切換單元202接口連接,充電輸入切換單元202與主控制器1的接口電連接;充電輸入切換單元202分別通過(guò)AC-DC變換單元203、DC-DC變換單元204與平衡輸入控制205接口電連接;平衡輸入控制205通過(guò)蓄電池組206與放電輸出平衡控制電路207電連接;放電輸出平衡控制電路207分別通過(guò)DC/DC輸出變換模塊208和DC/AC輸出變換部分209到直流輸出接口210和交流輸出接口211;蓄電池組206分別與單體電池檢測(cè)單元3和單體電池修復(fù)單元4電連接。

AC/DC外部供電模塊201中的AC是指由市電供電對(duì)車(chē)載蓄電池組進(jìn)行充電。DC是指由太陽(yáng)能供電單元5對(duì)車(chē)載蓄電池組進(jìn)行充電。充電方式的切換由主控制器1發(fā)出控制信號(hào),由充電輸入切換單元202充電輸入切換單元202進(jìn)行雙擋切換:當(dāng)充電信號(hào)切換到太陽(yáng)能供電單元5供電時(shí),由DC-DC變換單元204進(jìn)行電壓變換,將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的直流電壓轉(zhuǎn)換為30~64V的直流電壓信號(hào),以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)載蓄電池組的充電,其中DC-DC變換單元204又分為降壓型DC-DC變換和升壓型DC-DC變換,當(dāng)日間光照充足,太陽(yáng)能供電單元5發(fā)出的電壓高于64V時(shí),DC-DC變換單元工作在降壓模式,當(dāng)陰雨天光照不足,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的低于48V時(shí),DC-DC變換單元204工作在升壓模式,降壓工作模式和升壓工作模式由太陽(yáng)能供電單元5發(fā)出的電壓高低決定,二者可自動(dòng)完成切換。當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí),充電信號(hào)可切換到市電系統(tǒng)供電。由AC-DC變換單元203進(jìn)行電壓變換,將220V左右的交流電壓轉(zhuǎn)換成54V的直流電壓,以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)載蓄電池組206的充電,外部充電部分可由太陽(yáng)能供電單元5或市電供電系統(tǒng)單獨(dú)為車(chē)載蓄電池組206充電,也可由兩個(gè)供電系統(tǒng)同時(shí)為蓄電池組206充電。

平衡輸入控制205作用是當(dāng)蓄電池組206有雙供電系統(tǒng)同時(shí)充電時(shí)作電流平衡保護(hù)作用,防止因電流不平衡造成電流倒灌,從而引發(fā)的事故。

蓄電池組206是整個(gè)車(chē)載電源系統(tǒng)的儲(chǔ)能和供能部分,蓄電池組206由數(shù)個(gè)分電池組并聯(lián)組成,每個(gè)分電池組又由許多個(gè)單體電池通過(guò)串并聯(lián)組成,分電池組的輸出電壓為48V,由于電池組是由分電池組并聯(lián)組成,所以電池組的輸出電壓也為48V。

放電輸出平衡控制電路207由平衡控制電路組成,其作用是在多路電壓輸出時(shí)進(jìn)行各回路電路進(jìn)行有效平衡控制,防止電流在個(gè)輸出回路間非正常流動(dòng),從而引發(fā)事故。

DC/DC輸出變換模塊208,車(chē)載電源車(chē)的直流用電系統(tǒng)由多個(gè)直流用電系統(tǒng)組成,每個(gè)直流用電系統(tǒng)所需要的供電電壓完全不同,具體來(lái)說(shuō)大概有12V、24V、48V等級(jí)別,由于電源車(chē)輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓為48V,因而需要進(jìn)行DC-DC變換,DC/DC輸出變換部分由數(shù)個(gè)DC-DC變換單元組成,每個(gè)DC-DC變換單元又由數(shù)個(gè)DC-DC變換器構(gòu)成,其作用就是將供電系統(tǒng)輸出的電壓信號(hào)與用電系統(tǒng)所需的供電電壓信號(hào)匹配,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)載電源為直流用電系統(tǒng)多輸出供電。

DC/AC輸出變換部分209,車(chē)載電源車(chē)的交流用電系統(tǒng)由多個(gè)交流用電系統(tǒng)組成,每個(gè)直流用電系統(tǒng)所需要的供電電壓也完全不同,具體來(lái)說(shuō)大概有220V、380V等兩個(gè)級(jí)別,由于電源車(chē)輸出電壓為48V直流電壓,因而需要進(jìn)行DC-AC逆變換,DC/AC輸出變換部分209由數(shù)個(gè)DC-AC變換單元組成,每個(gè)DC-AC變換單元又由數(shù)個(gè)DC-AC逆變器構(gòu)成,其作用就是將供電系統(tǒng)輸出的直流電壓信號(hào)與用電系統(tǒng)所需的交流電壓信號(hào)匹配,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)載電源為交流用電系統(tǒng)供電模式。

直流輸出接口210和交流輸出接口211,由于各用電系統(tǒng)的供電輸入接口不盡相同,形態(tài)各異,為了使車(chē)載電源系統(tǒng)能夠?yàn)楦鞣N用電系統(tǒng)順利供電,需要設(shè)計(jì)各種不同的交/直流電源輸出接口,以便能夠與用電系統(tǒng)的供電接口匹配,交/直流輸出接口單元由數(shù)個(gè)各種常用電源輸出接口組成。

如圖3所示,單體電池檢測(cè)單元3通過(guò)對(duì)車(chē)載蓄電池組206的多路單體電池電壓的測(cè)量,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的質(zhì)量狀況。當(dāng)蓄電池組206中的單體電池出現(xiàn)供電質(zhì)量問(wèn)題時(shí),及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源單體,從而及時(shí)有效的采集措施進(jìn)行處理。

如圖3所示,單體電池檢測(cè)單元3包括24組單體電池301、24路模擬開(kāi)關(guān)302、單體電池電壓分離電路303、16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器304,24組單體電池301每組分別與24路模擬開(kāi)關(guān)302輸入端電連接;24路模擬開(kāi)關(guān)302輸出端與16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器304的輸入端電連接;16位模/數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器304的輸出與主控制器的數(shù)字接口電連接。

單體電池檢測(cè)單元3的工作原理是:首先單體電池電壓分離電路通過(guò)24路模擬開(kāi)關(guān)將每一個(gè)單體電池的對(duì)地電壓進(jìn)行取樣,然后通過(guò)16位模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將電壓信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,并通過(guò)數(shù)據(jù)通信接口傳輸至ARM中央處理器單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,通過(guò)ARM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理,及時(shí)有效地判斷出單體電池供電質(zhì)量的好與壞。

如圖4所示,單體電池修復(fù)單元4檢測(cè)到蓄電池組206中任意單體電池出現(xiàn)供電質(zhì)量問(wèn)題時(shí),對(duì)故障單體電池進(jìn)行在線或離線修復(fù)處理。

單體電池修復(fù)單元4由主控制器1進(jìn)行方式設(shè)置,由脈沖修復(fù)控制部分401、脈沖修復(fù)驅(qū)動(dòng)單元402、修復(fù)輸出接口403進(jìn)行修復(fù)。

如圖5所示,太陽(yáng)能供電單元5至少包括太陽(yáng)電池組件組成的光伏方陣501、太陽(yáng)能充放電控制器502。光伏方陣501在有光照的情況下將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能,通過(guò)太陽(yáng)能充放電控制器502給蓄電池組206充電;在無(wú)光照時(shí),可自動(dòng)切為市電為車(chē)載蓄電池組浮充。以確保電池組的狀態(tài)為最佳。

如圖6所示,車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6包括溫濕度檢測(cè)單元601、煙感檢測(cè)單元602、化學(xué)污染物檢測(cè)單元603,溫濕度檢測(cè)單元601、煙感檢測(cè)單元602、化學(xué)污染物檢測(cè)單元603分別與溫濕度傳感器604、煙感傳感器605、化學(xué)污染物傳感器606電連接;車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6通過(guò)接口與主控制器1電連接。

車(chē)載環(huán)境檢測(cè)單元6的工作原理是:溫濕度傳感器604、煙感傳感器605、化學(xué)污染物傳感器606將車(chē)內(nèi)溫濕度模擬信號(hào)、煙霧模擬信號(hào)、化學(xué)污染物模擬信號(hào)傳輸至溫濕度檢測(cè)單元601、煙感檢測(cè)單元602、化學(xué)污染物檢測(cè)單元603,溫濕度檢測(cè)單元601、煙感檢測(cè)單元602、化學(xué)污染物檢測(cè)單元603通過(guò)處理,將信息發(fā)送給主控制器1,主控制器1采用ARM處理器,ARM處理器內(nèi)置的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將溫濕度等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào),以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化處理。

電源車(chē)車(chē)內(nèi)環(huán)境溫度與濕度對(duì)蓄電池性能和壽命的影響舉足輕重,比如,環(huán)境溫度每升高10度,又不對(duì)充電電壓進(jìn)行調(diào)整,其電池使用壽命將縮短一半。所以,我們需要對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),以便對(duì)充電電壓設(shè)定溫度補(bǔ)償,以避免高溫下的過(guò)充和低溫下的欠充。

如圖7所示,車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7,至少包括:電能檢測(cè)單元701、車(chē)速檢測(cè)單元702、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)單元703,電能檢測(cè)單元701、車(chē)速檢測(cè)單元702、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)單元703分別與電能傳感器704、車(chē)速檢測(cè)傳感器705、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)傳感器706電連接;車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7與主控制器1通過(guò)接口電連接。電能傳感器704、車(chē)速檢測(cè)傳感器705、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)傳感器706為現(xiàn)有的產(chǎn)品。

車(chē)載動(dòng)力檢測(cè)單元7的工作原理是:電能傳感器704、車(chē)速檢測(cè)傳感器705、剎車(chē)系統(tǒng)檢測(cè)傳感器706將車(chē)內(nèi)電能模擬信號(hào)、車(chē)速模擬信號(hào)、剎車(chē)系統(tǒng)質(zhì)量狀況模擬信號(hào)傳輸至主控制器1,主控制器1采用ARM處理器,通過(guò)ARM處理器內(nèi)置的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將電能信號(hào)等模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并經(jīng)ARM處理器進(jìn)行運(yùn)算處理,而后ARM處理器根據(jù)運(yùn)算結(jié)果對(duì)動(dòng)作控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào),以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化過(guò)程。

如圖8所示,車(chē)載定位單元8采用GPS定位和GSM定位雙模式定位,當(dāng)電源車(chē)??吭诼短欤?chē)載定位系統(tǒng)能夠接收GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí),其定位方式采用GPS定位模式;當(dāng)電源車(chē)??吭谑覂?nèi),車(chē)載定位系統(tǒng)無(wú)法接收GPS衛(wèi)星信號(hào)但能夠接收到GSM手機(jī)通訊信號(hào)時(shí),其定位方式采用GSM定位模式。

車(chē)載定位單元8的作用是將移動(dòng)電源車(chē)的位置實(shí)時(shí)的傳輸至全系統(tǒng)調(diào)度中心,在通訊基站供電事故發(fā)生時(shí),由全系統(tǒng)調(diào)度中心統(tǒng)一指揮,及時(shí)有效地將離事故基站最近的移動(dòng)電源車(chē)調(diào)至事故現(xiàn)場(chǎng),從而縮短基站的故障時(shí)間,提高工作效率,將事故損失減小到最小。

如圖9所示,車(chē)載無(wú)線通訊單元9采用語(yǔ)音通訊和視頻通訊兩種通訊方式,語(yǔ)音通訊方式便于電源車(chē)車(chē)輛駕駛?cè)藛T與調(diào)度中心工作人員能夠及時(shí)有效的進(jìn)行溝通,在事故發(fā)生時(shí),調(diào)度中心能夠?qū)崟r(shí)將調(diào)度指令傳達(dá)給車(chē)輛駕駛?cè)藛T,以便車(chē)輛駕駛?cè)藛T能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行車(chē)輛操作,提高工作效率;視頻通訊方式的目的是將電源車(chē)車(chē)內(nèi)狀況以視頻的方式傳輸?shù)饺到y(tǒng)調(diào)度監(jiān)控中心,以便監(jiān)控中心對(duì)所有移動(dòng)電源車(chē)的質(zhì)量狀況有一個(gè)直觀全面的了解,在事故發(fā)生時(shí),調(diào)度中心工作人員能在第一時(shí)間做出正確的調(diào)度決策。兩種通訊方式可同時(shí)進(jìn)行,互不干擾。

車(chē)載動(dòng)力單元10采用電池作為動(dòng)力能源,電池能源綠色,環(huán)保,無(wú)污染。由于車(chē)載電池電力充足,將車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)由柴/汽油驅(qū)動(dòng)改裝為電池電力驅(qū)動(dòng),一方面可以可充分利用車(chē)載電池的電力能源,節(jié)省大量的油料成本,另一方面電力能源零排放,可大大減少對(duì)空氣環(huán)境的污染,符合當(dāng)前綠色環(huán)保理念。

調(diào)度中心12,用于實(shí)時(shí)掌握各移動(dòng)電源車(chē)的位置,車(chē)載設(shè)備的質(zhì)量以及維護(hù)情況,在基站供電事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)與車(chē)輛駕駛?cè)藛T溝通,將電源車(chē)在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)度至事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行事故處理。

本實(shí)施例沒(méi)有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段,這里不一一敘述。

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