本實用新型涉及通信網(wǎng)絡領域，具體涉及直流不間斷遠程供電系統(tǒng)。

背景技術：

通信基站的通信設備普遍使用直流供電，當需要對遠端供電時，重新布置遠程供電系統(tǒng)的成本太高，資金的投入與回報比例太低，由于在遠端使用的用電負荷不大，所以目前采用在現(xiàn)有的直流基礎電源上經(jīng)過DC/DC升壓至280V變換后再進行遠端供電，但該方案存在以下問題：

1、輸電電壓偏低導致輸電效率不高，在輸電線上產(chǎn)生了較高的功耗；

2、輸電電壓是經(jīng)過直流基礎電源與DC/DC升壓兩次變換得到的，多次電壓轉化將造成一定的電能損失；

3、傳輸功率受限于直流基礎電源，不便于遠端負荷功率需求擴充時的系統(tǒng)升級；

4、只能獲知遠端用電的總負荷，難以監(jiān)控遠端不同電壓輸出的用電負荷，且不能實現(xiàn)按需調配；

5、供電系統(tǒng)安全可靠性不高，當直流基礎電源或DC/DC升壓模塊發(fā)生故障時供電必然中斷。

為解決以上問題，有必要設計一種輸電效率高，能實現(xiàn)遠端自動按需調配的直流遠程供電系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中所存在的不足，本實用新型提供了直流不間斷遠程供電系統(tǒng)，其目的在于提高輸電效率及供電可靠性，并實現(xiàn)遠端自動按需調配供電。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術方案：

直流不間斷遠程供電系統(tǒng)，包含局端供電單元與遠端供電單元，局端供電單元包含交流轉高壓直流開關電源模組，高壓備電模塊與局端配電模塊；所述遠端供電單元包含遠端配電模塊與若干電壓輸出模塊；交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓在400V-640V之間；高壓備電模塊的輸出與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出相并聯(lián)后再連接到局端配電模塊的輸入端；遠端配電模塊的輸入通過輸電線纜與局端配電模塊的輸出相連，遠端配電模塊的輸出并接有若干電壓輸出模塊，電壓輸出模塊用于對終端用電負載進行直接連接供電；所述的局端配電模塊及遠端配電模塊均包含斷路器，分別用于開啟或關閉輸電電壓的輸出控制與輸入控制。

進一步的，高壓備電模塊包含鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組，所述的鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組有若干相同規(guī)格的電池通過串聯(lián)或串并聯(lián)相結合的連接方式組成；鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組的浮充電壓與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓相同。

進一步的，所述的交流轉高壓直流開關電源模組包含若干相同類型及規(guī)格的交流轉高壓直流開關電源，各交流轉高壓直流開關電源的輸出電壓及輸入電壓相同。

優(yōu)選的，高壓備電模塊包含超級電容模組；所述的超級電容模組包含若干超級電容，并通過串并聯(lián)相結合的方式連接組成；超級電容模組的整體耐壓值不小于交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓。

進一步的，還包含保護電路，用于限制并保護超級電容模組充電時可能出現(xiàn)的大電流突變；所述保護電路包含限流電阻R1、常閉型溫度開關K1、二極管D1與二極管D2，其中二極管D1的陽極與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出相連，二極管D1的陰極與局端配電模塊的輸入相連；所述限流電阻R1與常閉型溫度開關K1、二極管D2并聯(lián)后整體連接在高壓備電模塊的輸出與局端配電模塊的輸入端之間，其中二極管D2的陽極與超級電容模組的正極輸出端相連。

進一步的，所述的遠端配電模塊還包含有控制模塊、通信模塊、若干可控開關模塊以及與可控開關模塊數(shù)量對應的輸出電流監(jiān)控模塊；輸出電流監(jiān)控模塊包含電流傳感器，用于監(jiān)控通過可控開關模塊的輸出電流大??；輸出電流監(jiān)控模塊的輸出與控制模塊的輸入相連，控制模塊的輸出與若干可控開關模塊相連，所述的通信模塊與控制模塊通信相連，可控開關模塊的輸入與遠端供電單元的斷路器輸出相連。

進一步的，所述的通信模塊包含GPRS模塊、3G模塊或4G模塊。

進一步的，所述的可控開關模塊包含接觸器。

進一步的，所述局端配電模塊及遠端配電模塊均包含有防雷器；所述防雷器連接在輸電線纜與地之間。

本實用新型根據(jù)供電需求通過交流轉高壓直流開關電源將交流電直接轉換為400V-640V的高壓直流傳輸電壓，在遠端經(jīng)過電壓輸出模塊由高壓轉為所需低壓直流，整個過程中減少了一次基礎電源的電壓變換，從而減少了一次電壓變換產(chǎn)生的電能損失；高壓備電模塊能夠保證當市電斷電情況下，仍能對遠端進行一段時間的供電支持；傳輸電壓提高到400V-640V減小了傳輸電流，從而降低了輸電線纜上的功耗，并降低了輸電線纜的導線截面積需求；在實際應用中，400V-640V的輸電電壓可充分利用現(xiàn)有耐壓等級的輸電線纜；若提供更高的輸電電壓將需要更高耐壓等級的輸電線纜及相關安全保護措施，需要重新大面積的更換線纜，成本十分高昂，不利于技術推廣；當遠端由于用電周期或用電需求需要對不同的電壓輸出模塊進行切換時，可遠程發(fā)出指令，由通信模塊接收后傳遞指令給控制模塊，并控制可控開關模塊動作，從而實現(xiàn)遠端用電按需調配，減少電能浪費；另一方面，當控制平臺發(fā)出指令后，輸出電流監(jiān)控模塊將經(jīng)過可控開關模塊的電流大小值由控制模塊及通信模塊傳回，從而使得控制平臺能隨時掌握及監(jiān)控供電系統(tǒng)的用電負荷，以作為準確用電調度的依據(jù)，同時，也利于在災害環(huán)境中及時掌握供電系統(tǒng)的破壞情況。

相比于現(xiàn)有技術，本實用新型具有如下有益效果：

⑴、充分利用現(xiàn)有耐壓等級的輸電線纜，對于供電系統(tǒng)的安裝十分方便，便于推廣；

⑵、減少了電壓變換產(chǎn)生的電能損失，合理的輸電電壓減少了輸電線纜上的功耗，提高了輸電效率；

⑶、利于控制平臺掌控遠端負荷的用電情況，并能按需實現(xiàn)遠程無線調配；

⑷、在交流轉高壓直流開關電源模組發(fā)生故障時仍能通過高壓備電模塊持續(xù)供電，提高了供電的可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖。

圖2為實施例1中一路可控開關模塊對應的連接邏輯原理框圖。

圖3為實施例2中保護電路的連接邏輯原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型中的技術方案進一步說明。

實施例1

如圖1所示，一種直流不間斷遠程供電系統(tǒng)，包含局端供電單元與遠端供電單元，局端供電單元包含交流轉高壓直流開關電源模組，高壓備電模塊與局端配電模塊；所述遠端供電單元包含遠端配電模塊與若干電壓輸出模塊；交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓在400V-640V之間；高壓備電模塊的輸出端在與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出相并聯(lián)后再連接到局端配電模塊的輸入端；遠端配電模塊的輸入通過輸電線纜與局端配電模塊的輸出相連，遠端配電模塊的輸出并接有若干電壓輸出模塊，電壓輸出模塊用于對終端用電負載進行直接連接供電；根據(jù)需要選擇530V-640V轉12V、24V、36V、48V或280V的電源模塊作為電壓輸出模塊；所述的局端配電模塊及遠端配電模塊還均包含斷路器，分別用于開啟或關閉輸電電壓的輸出控制與輸入控制；優(yōu)選的，交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓選取580V的輸電電壓，其目的是在盡可能高的提高輸電電壓的同時保留有一定冗余量，以確?，F(xiàn)有耐壓等級輸電線纜的安全輸電，既減少了輸電線纜上的功耗，也利于高壓備電模塊在市電斷電情況下不間斷的以較小電流輸出，從而增加高壓備電模塊的使用時長；當實際輸電路線較短、用電負荷較小時，也可以選擇400V作為輸電電壓，以較小的高壓備電模塊的容量及交流轉高壓直流開關電源模組的功率需求提高現(xiàn)有輸電的效率。

高壓備電模塊包含鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組，所述的鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組有若干相同規(guī)格的電池通過串聯(lián)或串并聯(lián)相結合的連接方式組成；鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組的浮充電壓與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓相同，當市電停電時，交流轉高壓直流開關電源模組沒有輸出，此時鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組仍能對遠端進行供電，且不需要轉換時間，從而實現(xiàn)在一定時間內沒有市電條件下的不間斷供電，提高了供電的可靠性。

所述的交流轉高壓直流開關電源模組包含若干相同類型及規(guī)格的交流轉高壓直流開關電源，各交流轉高壓直流開關電源的輸出電壓及輸入電壓相同；實際使用時，交流轉高壓直流開關電源可優(yōu)選使用直插式電源模塊，直插式電源模塊的尾端布置有輸入輸出的插頭或插片，并結合配電柜布置對應的輸入輸出對插頭，同時將所有直插式電源模塊對應的相同極性對插頭通過銅排并接，當需要增大局端供電單元的供電功率時，直接按需插入對應數(shù)量的直插式電源模塊即可，且當其中一個直插式電源模塊因為故障沒有輸出后，直接取出該故障電源模塊，插入新的模塊即可，并不會因為某個直插電源模塊故障而間斷供電，非常方便，并進一步提高了供電的可靠性。

所述局端配電模塊及遠端配電模塊均包含有防雷器；所述防雷器連接在輸電線纜與地之間。

如圖2所示，所述的遠端配電模塊還包含有控制模塊、通信模塊、若干可控開關模塊以及與可控開關模塊數(shù)量對應的輸出電流監(jiān)控模塊；輸出電流監(jiān)控模塊包含電流傳感器，用于監(jiān)控通過可控開關模塊的輸出電流大??；輸出電流監(jiān)控模塊的輸出與控制模塊的輸入相連，控制模塊的輸出與若干可控開關模塊相連，所述的通信模塊與控制模塊通信相連，可控開關模塊的輸入與遠端供電單元的斷路器輸出相連；所述的通信模塊包含GPRS模塊、3G模塊或4G模塊；所述的可控開關模塊包含接觸器。

本直流不間斷遠程供電系統(tǒng)根據(jù)供電需求通過交流轉高壓直流開關電源將交流電直接轉換為400V-640V的高壓直流傳輸電壓，在遠端經(jīng)過電壓輸出模塊由高壓轉為所需低壓直流，整個過程中減少了一次基礎電源的電壓變換，從而減少了一次電壓變換產(chǎn)生的電能損失；高壓備電模塊能夠保證當市電斷電情況下，仍能對遠端進行一段時間的供電支持；傳輸電壓提高到400V-640V減小了傳輸電流，從而降低了輸電線纜上的功耗，并降低了輸電線纜的導線截面積需求；在實際應用中，400V-640V的輸電電壓可充分利用現(xiàn)有耐壓等級的輸電線纜；若提供更高的輸電電壓將需要更高耐壓等級的輸電線纜及相關安全保護措施，需要重新大面積的更換線纜，成本十分高昂，不利于技術推廣；當遠端由于用電周期或用電需求需要對不同的電壓輸出模塊進行切換時，可遠程發(fā)出指令，由通信模塊接收后傳遞指令給控制模塊，并控制可控開關模塊動作，從而實現(xiàn)遠端用電按需調配，減少電能浪費；另一方面，當控制平臺發(fā)出指令后，輸出電流監(jiān)控模塊將經(jīng)過可控開關模塊的電流大小值由控制模塊及通信模塊傳回，從而使得控制平臺能隨時掌握及監(jiān)控供電系統(tǒng)的用電負荷，以作為準確用電調度的依據(jù)，同時，也利于在災害環(huán)境中及時掌握供電系統(tǒng)的破壞情況；再者，控制平臺可發(fā)出指令通過對各電壓輸出模塊的輸出電流限定而實現(xiàn)功率限用，當輸出電流監(jiān)控模塊傳回的電流值大于設定值時，控制模塊發(fā)出指令關閉對應的可控開關模塊，從而實現(xiàn)功率分配，利于特殊情況下的合理用電。

實施例2

高壓備電模塊包含超級電容模組，所述的超級電容模組包含若干超級電容，并通過串并聯(lián)相結合的方式連接組成；超級電容模組的整體耐壓值不小于交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓；當市電長時間停電而使得超級電容模組持續(xù)放電，整體電壓大幅降低后，市電來電時將引起與電池組不同的效果：電池組由于存在內阻，其電流變化峰值不高，但超級電容模組等效串聯(lián)電阻超低，在高壓差情況下會出現(xiàn)大電流，在交流轉高壓直流開關電源模組輸出功率一定的情況下，會拉低交流轉高壓直流開關電源模組的輸出電壓，影響遠端供電，甚至會對交流轉高壓直流開關電源模組本身造成不良影響；因此，本實施例與實施例1的區(qū)別除了在于高壓備電模塊的組成外，還對應增加了保護電路，用于限制并保護超級電容模組充電時可能出現(xiàn)的大電流突變；如圖3所示，保護電路包含限流電阻R1、常閉型溫度開關K1與二極管D1、二極管D2，其中二極管D1的陽極與交流轉高壓直流開關電源模組的輸出相連，二極管D1的陰極與局端配電模塊的輸入相連；所述限流電阻R1與常閉型溫度開關K1、二極管D2并聯(lián)后整體連接在高壓備電模塊的輸出與局端配電模塊的輸入端之間，其中二極管D2的陽極與超級電容模組的正極輸出端相連；所述的常閉型溫度K1開關選用70-100攝氏度之間溫度參數(shù)值的開關，正常情況下，限流電阻R1及二極管D2都被其短路，在出現(xiàn)大電流充電時，常閉型溫度開關K1的金屬片溫度迅速上升，達到動作溫度后，常閉型溫度開關K1斷開，交流轉高壓直流開關電源模組將經(jīng)二極管D1及限流電阻R1對超級電容模組小電流充電，當常閉型溫度開關K1溫度下降到動作溫度以下時，常閉型溫度開關K1恢復導通；在常閉型溫度開關K1導通時，二極管D2及限流電阻均被短路；在常閉型溫度開關K1斷開時，二極管D2將限流電阻R1鉗位在二極管壓降電壓，超級電容模組通過二極管D2對遠端持續(xù)進行供電；二極管D1用于在市電停電后，超級電容模組不會對交流轉高壓直流開關電源模組形成倒灌，產(chǎn)生不必要的功耗及安全問題；需要說明的是，若交流轉高壓直流開關電源模組本身具有輸出端防倒灌功能，則二極管D1可以省去；二極管D2用于防止在常閉型溫度開關K1故障或斷開后，超級電容模組不能正常對遠端進行供電；相比實施例1，本實施例由于采用了等效串聯(lián)電阻超低的超級電容模組，降低了高壓備電模塊本身在輸電過程中的所占功耗，且使用壽命長，當市電停電時間較長時，超級電容模組相對可使用更長的時間，無安全及污染問題；但成本較實施例1要高。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。