一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的通信電源系統(tǒng)，在輕載時整體效率較低，而且各整流模塊長期不間斷工作，影響整流模塊使用壽命。單模塊故障時保護(hù)策略不完善，存在安全隱患。
[0003]通信電源系統(tǒng)通過蓄電池組電壓、電流對蓄電池進(jìn)行充放電管理，沒有采集單體電池信息，電池管理策略比較粗放，不易發(fā)現(xiàn)單體電池故障，影響蓄電池使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)，以期能對通信電源系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，優(yōu)化蓄電池組的充放電管理，從而提升通信電源系統(tǒng)的整體可靠性。
[0005]本實用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點包括η個整流模塊、監(jiān)控模塊和蓄電池模塊；所述蓄電池模塊包括電池巡檢模塊和蓄電池組；所述η個整流模塊包括故障脫離電路，并通過48V總線與系統(tǒng)負(fù)載相連；
[0007]所述蓄電池模塊通過所述電池巡檢模塊采集所述蓄電池組的綜合信號并通過CAN總線傳遞給所述監(jiān)控模塊；
[0008]所述監(jiān)控模塊根據(jù)所述綜合信號，通過CAN總線向所述η個整流模塊發(fā)送開關(guān)機(jī)、限流、均充\浮充的控制命令，從而對所述蓄電池組進(jìn)行充放電管理；
[0009]所述監(jiān)控模塊通過CAN總線分別與所述η個整流模塊進(jìn)行通信，獲取所述η個整流模塊的狀態(tài)信號；并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載對所述η個整流模塊進(jìn)行輪換休眠管理；
[0010]所述監(jiān)控模塊通過RS485總線與后臺進(jìn)行通信，用于傳遞所述η個整流模塊的狀態(tài)信號和監(jiān)控信息。
[0011]本實用新型所述的通信電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點也在于:
[0012]所述綜合信號包括蓄電池組電壓、電流信號、單體電池的電壓信號以及環(huán)境溫度信號;
[0013]所述η個整流模塊的狀態(tài)信號包括:電壓、電流信號和告警信息。
[0014]所述故障脫離電路包括主回路和控制回路；
[0015]所述主回路采用三個MOS管并聯(lián)連接，三個MOS管的3號引腳分別與輸出48V+相連，三個MOS管的2號引腳分別與輸入VOUT相連，三個MOS管的I號引腳分別與MOS管驅(qū)動芯片D3的8號引腳GATE相連；48V+通過由電容C28和電容C38組成的共模濾波電路與48V-相連;
[0016]所述控制回路包括低通濾波電路和MOS管驅(qū)動電路；所述低通濾波電路由電容C113A、電容C13、電阻R75組成；
[0017]所述MOS管驅(qū)動電路采用ZXGD3105N8芯片D3，D3的I號引腳VCC經(jīng)過電阻R78與5號引腳REF相連，同時I號引腳VCC經(jīng)過電阻R75與VCC G相連，2號引腳DNCD和6號引腳DNCI懸空，3號引腳BIAS經(jīng)過偏置電阻R76與I號引腳VCC相連；4號引腳DRAIN與48V+相連，7號引腳GND與VOUT相連，D3的8號引腳GATE分別連接到三個MOS管的I號引腳上。
[0018]與已有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0019]1、本實用新型由整流模塊、監(jiān)控模塊及蓄電池模塊三部分組成，系統(tǒng)配置靈活，整流模塊既可單獨組屏，也可與配電部分一體化設(shè)計，與通信設(shè)備并柜；適用于各類變電站、發(fā)電廠、通信機(jī)房及其它需要給通信設(shè)備供電的場合，具備高效率、高可靠性及智能化控制等特點。
[0020]2、本實用新型的整流模塊支持交流/直流輸入，電壓輸入范圍寬，采用故障自動脫離設(shè)計，單個模塊故障可自動從48V總線脫離，不影響系統(tǒng)整體運行，提高系統(tǒng)可靠性；
[0021]3、本實用新型的監(jiān)控模塊，能通過CAN總線與各整流模塊進(jìn)行通信，根據(jù)負(fù)載情況實現(xiàn)各整流模塊的智能輪換休眠，提升了系統(tǒng)整體效率；
[0022]4、本實用新型的蓄電池模塊，能根據(jù)采集電池組及單體電池信息進(jìn)行均充/浮充自動轉(zhuǎn)換，根據(jù)環(huán)境溫度自動進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高蓄電池使用壽命。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0024]圖2為實用新型故障脫離電路圖；
[0025]圖3為本實用新型智能輪換休眠流程圖；
[0026]圖4為本實用新型電池管理流程圖。
【具體實施方式】
[0027]本實施例中，一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)是給通信設(shè)備供電的核心設(shè)備，其主要作用是將交流供電轉(zhuǎn)換成為需要的直流電，用于通信設(shè)備和蓄電池充電。如圖1所示，該通信電源系統(tǒng)包括η個整流模塊、監(jiān)控模塊和蓄電池模塊；蓄電池模塊包括電池巡檢模塊和蓄電池組；η個整流模塊包括故障脫離電路，故障脫離電路作為整流模塊的末端保護(hù)電路，通過48V總線與系統(tǒng)負(fù)載相連；本實施例中，系統(tǒng)容量由配置的整流模塊數(shù)量決定，最多可配置12個整流模塊，最大功率容量為600Α ;η為2?12 ;
[0028]蓄電池模塊通過電池巡檢模塊采集蓄電池組的綜合信號并通過CAN總線傳遞給監(jiān)控模塊；其中，綜合信號包括蓄電池組電壓、電流信號、單體電池的電壓信號以及環(huán)境溫度信號；
[0029]監(jiān)控模塊根據(jù)綜合信號，通過CAN總線向η個整流模塊發(fā)送開關(guān)機(jī)、限流、均充\浮充的控制命令，從而對蓄電池組進(jìn)行充放電管理；電池管理流程如圖4所示，充電電流大于設(shè)定的電池最大充電電流時，系統(tǒng)對電池進(jìn)行恒流均充，恒流均充到均充電壓時，系統(tǒng)進(jìn)行恒壓均充，恒壓均充電流小于均充轉(zhuǎn)浮充電流時，電流浮充，浮充電流大于浮充轉(zhuǎn)均充電流時，系統(tǒng)均充、浮充連續(xù)時間到設(shè)定時間則自動轉(zhuǎn)均充，恒壓均充時間超過設(shè)定均充持續(xù)時間，自動轉(zhuǎn)浮充，手動均充則轉(zhuǎn)均充。系統(tǒng)在電池溫度傳感器接入且溫度補(bǔ)償使能的情況下，電池溫度高于25°C溫度補(bǔ)償，低于25°C負(fù)溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償最大值不超過2V，補(bǔ)償值=溫度X系數(shù)。
[0030]監(jiān)控模塊通過CAN總線分別與η個整流模塊進(jìn)行通信，獲取η個整流模塊的狀態(tài)信號；并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載對η個整流模塊進(jìn)行輪換休眠管理；其中，η個整流模塊的狀態(tài)信號包括:電壓、電流信號和告警信息；智能輪換休眠流程如圖3所示，監(jiān)控模塊計算當(dāng)前負(fù)載P，判斷需要投入整流模塊數(shù)量Μ，并獲取當(dāng)前運行整流模塊狀態(tài)，得到運行正常整流模塊數(shù)量N，若Μ〈Ν，則比較各運行整流模塊累加運行時間，使運行時間最長的模塊進(jìn)行休眠；若Μ〈Ν，則激活正在休眠的整流模塊。通過輪換休眠設(shè)計，提升了系統(tǒng)整體效率和模塊使用壽命，提尚了系統(tǒng)可靠性。
[0031]監(jiān)控模塊通過RS485總線與后臺進(jìn)行通信，用于傳遞η個整流模塊的狀態(tài)信號和監(jiān)控信息，通信協(xié)議支持MODBUS、CDT及YD/T1363規(guī)約；
[0032]整流模塊支持交流/直流輸入，電壓輸入范圍寬(90V?280V AC)，整流模塊在并機(jī)到48V總線前設(shè)計有故障脫離電路，在單模塊故障時可以安全從48V總線脫離，保護(hù)48V總線的可靠運行。如圖2所示，故障脫離電路包括主回路和控制回路；
[0033]主回路采用三個MOS管，即VT27、VT28、VT29并聯(lián)連接，三個MOS管的3號引腳分別與輸出48V+相連，三個MOS管的2號引腳分別與輸入VOUT相連，三個MOS管的I號引腳分別與MOS管驅(qū)動芯片D3的8號引腳GATE相連；48V+通過共模濾波電路與48V-相連；由C28、C38的中間與機(jī)殼相連，組成共模濾波電路；
[0034]控制回路包括低通濾波電路和MOS管驅(qū)動電路；低通濾波電路由電容C113A、電容C13、電阻R75組成；
[0035]MOS管驅(qū)動電路采用D1des公司的ZXGD3105N8芯片D3，D3的I號引腳VCC經(jīng)過電阻R78與5號引腳REF相連，同時I號引腳VCC經(jīng)過電阻R75與VCC G相連，2號引腳DNCD和6號引腳DNCI懸空，3號引腳BIAS經(jīng)過偏置電阻R76與I號引腳VCC相連；4號引腳DRAIN與48V+相連，7號引腳GND與VOUT相連，D3的8號引腳GATE分別連接到三個MOS管的I號引腳上；
[0036]在故障脫離電路中，VCC G作為參考源，ZXGD3105N8芯片D3比較VCC G與V0UT，當(dāng)整流模塊正常工作時，VCC G與VOUT相近，D3的8號引腳GATE輸出高電平，驅(qū)動MOS管導(dǎo)通，VOUT輸出到48V+ ;當(dāng)整流模塊故障時，VCC G與VOUT差別較大，8號引腳GATE輸出低電平，將MOS管關(guān)閉，VOUT與48V+斷開，從而實現(xiàn)整流模塊自動與48V總線脫離的目的。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)，其特征包括η個整流模塊、監(jiān)控模塊和蓄電池模塊；所述蓄電池模塊包括電池巡檢模塊和蓄電池組；所述η個整流模塊包括故障脫離電路，并通過48V總線與系統(tǒng)負(fù)載相連；η為2?12 ; 所述蓄電池模塊通過所述電池巡檢模塊采集所述蓄電池組的綜合信號并通過CAN總線傳遞給所述監(jiān)控模塊； 所述監(jiān)控模塊根據(jù)所述綜合信號，通過CAN總線向所述η個整流模塊發(fā)送開關(guān)機(jī)、限流、均充\浮充的控制命令，從而對所述蓄電池組進(jìn)行充放電管理； 所述監(jiān)控模塊通過CAN總線分別與所述η個整流模塊進(jìn)行通信，獲取所述η個整流模塊的狀態(tài)信號；并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載對所述η個整流模塊進(jìn)行輪換休眠管理； 所述監(jiān)控模塊通過RS485總線與后臺進(jìn)行通信，用于傳遞所述η個整流模塊的狀態(tài)信號和監(jiān)控信息。2.根據(jù)權(quán)要求1所述的通信電源系統(tǒng)，其特征是: 所述綜合信號包括蓄電池組電壓、電流信號、單體電池的電壓信號以及環(huán)境溫度信號; 所述η個整流模塊的狀態(tài)信號包括:電壓、電流信號和告警信息。3.根據(jù)權(quán)要求1所述的通信電源系統(tǒng)，其特征是:所述故障脫離電路包括主回路和控制回路； 所述主回路采用三個MOS管并聯(lián)連接，三個MOS管的3號引腳分別與輸出48V+相連，三個MOS管的2號引腳分別與輸入VOUT相連，三個MOS管的1號引腳分別與MOS管驅(qū)動芯片D3的8號引腳GATE相連；48V+通過由電容C28和電容C38組成的共模濾波電路與48V-相連； 所述控制回路包括低通濾波電路和MOS管驅(qū)動電路；所述低通濾波電路由電容Cl 13A、電容C13、電阻R75組成； 所述MOS管驅(qū)動電路采用ZXGD3105N8芯片D3，D3的1號引腳VCC經(jīng)過電阻R78與5號引腳REF相連，同時1號引腳VCC經(jīng)過電阻R75與VCC G相連，2號引腳DNCD和6號引腳DNCI懸空，3號引腳BIAS經(jīng)過偏置電阻R76與1號引腳VCC相連；4號引腳DRAIN與48V+相連，7號引腳GND與VOUT相連，D3的8號引腳GATE分別連接到三個MOS管的1號引腳上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應(yīng)用于變電站和通信機(jī)房的通信電源系統(tǒng)，其特征包括n個整流模塊、監(jiān)控模塊和蓄電池模塊；蓄電池模塊包括電池巡檢模塊和蓄電池組；n個整流模塊包括故障脫離電路，并通過48V總線與系統(tǒng)負(fù)載相連。本實用新型能對通信電源系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，優(yōu)化蓄電池組的充放電管理，從而提升通信電源系統(tǒng)的整體可靠性。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN205029386
【申請?zhí)枴緾N201520780828
【發(fā)明人】葛暉, 謝紅福, 王成進(jìn), 張可, 劉小順, 華書晶
【申請人】安徽南瑞繼遠(yuǎn)電網(wǎng)技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月30日