CN101902068A - 交/直流电源转换控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于移动通信设备领域，尤其涉及一种用于直放站供电的交/直流电源转换控制系统，包括壳体；壳体内含有串联在终端设备供电电路中的交/直流电源转换模块；交/直流电源转换模块的端口与蓄电池组的端口相接；交/直流电源转换模块包括抗干扰部分、整流调理部分、反激变换器、推挽变换器及检测控制部分；抗干扰部分的输出端口一路经整流调理部分与终端设备的输入端口相接；其另一路经整流调理部分及反激变换器与蓄电池组的端口相接；检测控制部分的一端口接抗干扰部分的输出端口；其另一端口接推挽变换器的输出端口；检测控制部分的输出端与终端设备的输入端口相接。本发明成本低，兼容性好，工程安装方便，维护费用低，稳定性好。

Description

交/直流电源转换控制系统

技术领域

本发明属于移动通信设备领域，尤其涉及一种用于直放站供电的交/直流电源转换控制系统。

背景技术

在移动通信技术飞速发展的今天，通信基站和直放站已经遍布各地，足够多的通信基站和直放站覆盖系统满足了人们日常移动通信的需求。但农村和旅游区，市郊等偏远地区的市电供应不足和供电电网易发生故障的现象长时间存在，经常造成移动通信设备无法正常工作从而导致终端用户无法使用手机通话，影响日常生活和工作的问题。

针对上述问题通信运营商通常有以下几种解决方案：

(1)购买太阳能电池供电系统，其基本组成参见图1所示，在日照正常情况下，太阳能电池板为终端设备供电，同时为蓄电池组充电，当阴天及夜晚无法获得光能的情况下由蓄电池组为终端设备供电，太阳能控制器在终端设备与太阳能电池板、蓄电池组间起到调整供电电压，控制蓄电池组充放电的功能。

此类设备的缺点是造价较高，性价比低，而且使用环境，使用区域日照强度的大小会对系统的运行效能产生很大的影响。如遇夜晚或连续阴天都不能为设备提供足够的电能；另外，太阳能电池板表面易附着灰尘，当空气中灰尘浓度大时，会导致吸收光能不足；其次，系统的维护费用高，终端设备必须为太阳能专用设备。有鉴于此，太阳能电池供电系统多用于日照强度大，空间开阔，海拔较高的地区。

(2)购置专用UPS备用电力系统，其基本组成参见图2所示。当市电供电正常时，市电为终端设备和UPS供电单元供电，由UPS内部的电源转换控制单元控制电源为蓄电池充电；当市电中断或异常时UPS供电单元自动切换到蓄电池组为终端设备供电。此类设备的缺点是采购成本高，维护费用高，使用环境受限制，防尘防水性能无法得到保证，多用于为室内设备提供备用电力，且体积受蓄电池组体积限制，往往体积和重量偏大。

(3)购置安装远程供电系统。远程供电系统通常安装在市郊及乡镇，风景旅游区，其基本组成参见图3所示，将远程供电系统近端机安装在基站机房内，将基站直流-48V电源柜的输出电压经远程供电系统升压到380V直流电压，为远程供电系统远端机提供电源输入；其缺点是工程量大，先期投入多，终端设备安装受安装距离，环境，地势因素影响较大，配套电缆，光缆铺设难度大。

现行方案	成本	施工难度	适用环境	可靠性	兼容性
						太阳能电池系统	高	难	差	差	一般
远程供电系统	高	难	一般	好	一般

UPS备用电力系统

高

一般

差

好

一般

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，成本低，兼容性好，工程安装方便，维护费用低，稳定性好的交/直流电源转换控制系统。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

交/直流电源转换控制系统，包括壳体；壳体内含有串联在终端设备供电电路中的交/直流电源转换模块；所述交/直流电源转换模块的端口与蓄电池组的端口相接；所述交/直流电源转换模块包括抗干扰部分、整流调理部分、反激变换器、推挽变换器及检测控制部分；

所述电源转换模块为蓄电池组充电，同时完成输入与输出电源参数的转换，并为终端设备供电；所述抗干扰部分的输出端口一路经整流调理部分与终端设备的输入端口相接；其另一路经整流调理部分及反激变换器与蓄电池组的端口相接；

所述检测控制部分的一端口接整流调理部分的输出端口；所述检测控制部分的另一端口经推挽变换器与蓄电池组的输出端口相接；检测控制部分的输出端与终端设备的输入端口相接；

当市电正常时，输入电源经抗干扰部分及整流调理部分处理后为终端设备供电，同时经内部反激变换器为蓄电池组充电；当市电异常时，检测控制部分启动，并将系统内部电路切换至推挽变换器工作，在完成输入与输出电源参数的转换后为终端设备供电。

作为一种优选方案，本发明还可设有防雷器；所述防雷器的端口接交/直流电源转换模块的端口。

作为另一种优选方案，本发明还可设有电池检测控制电路；所述电池检测控制电路的端口接蓄电池组的端口。

进一步地，本发明所述壳体可采用开模铸铝结构。

本发明充分利用、整合了通信运营商的优质资源，实际工程投入设备仅为电池组和交直流电源切换箱，且成本远低于传统备用供电解决方案。对已经在网工作的通信终端设备改造提供了方便。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

(1)充分利用通信运营商集采优势压缩电池采购成本。

电池在备用供电系统中属于常用低科技含量产品，通信运营商通常会通过集中采购来实现压缩成本的目的。本发明方案充分利用了这个现有的优势资源。

(2)兼容性好，多种终端设备共用同一种供电方案。

在终端设备前级串联本发明交直流电源转换箱，实现市电与备用电池之间的供电转换控制。当市电供电正常时，交直流转换箱为终端通信设备供电，同时为备用电池组充电；当市电中断或异常时，交直流转换箱控制内部电路切换至备用电池组为终端通信设备供电，市电恢复正常后再切换回为市电供正常地工作状态。

(3)产品体积小，使用环境范围广，制造及采购成本低

本发明交直流电源转换箱外壳箱体采用开模铸铝，批量生产成本低，能适应市场的价格竞争。本发明采用的外壳箱体体积小且具有防尘防水功能，能适用多种复杂使用环境，且安装方便。

(4)维护方便，可靠性高

本发明交直流电源转换箱具有体积小，安装拆卸(更换)方便的优势，且交直流电源转换效率高达90％，工作稳定性好，性能可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为太阳能电池供电系统原理框图；

图2为UPS备用电力系统原理框图；

图3为远程供电系统原理框图；

图4为本发明的整体框图；

图5为本发明交/直流电源转换模块装配图；

图6为本发明电路原理框图。

图中：1为壳体；2为底壳散热片；3为防雷器；4为交/直流电源转换模块；5为防水接头。

具体实施方式

参见图4～6所示，交/直流电源转换控制系统，包括壳体1；壳体1内含有串联在终端设备供电电路中的交/直流电源转换模块4；所述交/直流电源转换模块4的端口与蓄电池组的端口相接；所述交/直流电源转换模块4为蓄电池组充电，同时完成输入与输出电源参数的转换，并为终端设备供电。本发明所述交/直流电源转换模块4包括抗干扰部分、整流调理部分、反激变换器、推挽变换器及检测控制部分；

所述抗干扰部分的输出端口一路经整流调理部分与终端设备的输入端口相接；其另一路经整流调理部分及反激变换器与蓄电池组的端口相接；

所述检测控制部分的一端口接整流调理部分的输出端口；所述检测控制部分的另一端口经推挽变换器与蓄电池组的输出端口相接；检测控制部分的输出端与终端设备的输入端口相接。

参见图4所示，将交直流电源转换箱串联在终端设备供电电路中，当市电交流220V正常时，电源转换箱为24V蓄电池充电，同时将220V交流电整流成320V直流电为终端设备提供供电；当市电交流220V中断或异常时，电源转换箱自动切换到蓄电池供电状态，将电池低电压直流电升压至320V直流电为终端设备供电。

为便于防护，本发明还设有防雷器3；所述防雷器3的端口接交/直流电源转换模块的端口。

参见图5所示，为考虑系统散热，本发明在所述壳体1内固定设有底壳散热片2。另外，本发明在所述壳体1与底壳散热片2之间可设有导热垫。为便于防水，本发明在所述壳体1的出线处固定设有防水接头5。

当市电正常时，输入电源经抗干扰部分及整流调理部分处理后为终端设备供电，同时经内部反激变换器为蓄电池组充电；当市电异常时，检测控制部分启动，并将系统内部电路切换至推挽变换器工作，在完成输入与输出电源参数的转换后为终端设备供电。

另外，本发明还设有电池检测控制电路；所述电池检测控制电路的端口接蓄电池组的端口。本发明所述壳体采用开模铸铝结构。

市电供电正常时，220V交流输入进入电源转换模块时，先经过抗干扰部分(EMI抗扰电路和防浪涌电路)，然后通过整流电路进行进行整流后形成100Hz波形的向上220电压，此电压在经过内部稳压电源模块后最终形成约320V的有效电压为终端直放站供电，同时经过内部反激变换器为蓄电池组充电。

当市电中端及异常时，检测控制部分(AC掉电检测控制器)会工作并将模块内部工作电路切换至推挽变换器工作，由蓄电池组电压升压为320V有效电压为终端直放站供电。

电池检测控制电路包括电池过欠压检测电路和电池恒压充电控制电路，其主要功能就是为蓄电池组提供保护。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.交/直流电源转换控制系统，包括壳体(1)；其特征在于，壳体(1)内含有串联在终端设备供电电路中的交/直流电源转换模块(4)；所述交/直流电源转换模块(4)的端口与蓄电池组的端口相接；所述交/直流电源转换模块(4)包括抗干扰部分、整流调理部分、反激变换器、推挽变换器及检测控制部分；

所述交/直流电源转换模块(4)为蓄电池组充电，同时完成输入与输出电源参数的转换，并为终端设备供电；所述抗干扰部分的输出端口一路经整流调理部分与终端设备的输入端口相接；其另一路经整流调理部分及反激变换器与蓄电池组的端口相接；

所述检测控制部分的一端口接整流调理部分的输出端口；所述检测控制部分的另一端口经推挽变换器与蓄电池组的输出端口相接；检测控制部分的输出端与终端设备的输入端口相接；

当市电正常时，输入电源经抗干扰部分及整流调理部分处理后为终端设备供电，同时经内部反激变换器为蓄电池组充电；当市电异常时，检测控制部分启动，并将系统内部电路切换至推挽变换器工作，在完成输入与输出电源参数的转换后为终端设备供电。

2.根据权利要求1所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：还设有防雷器(3)；所述防雷器(3)的端口接交/直流电源转换模块的端口。

3.根据权利要求2所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：还设有电池检测控制电路；所述电池检测控制电路的端口接蓄电池组的端口。

4.根据权利要求3所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：所述壳体采用开模铸铝结构。

5.根据权利要求4所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：在所述壳体(1)内固定设有底壳散热片(2)。

6.根据权利要求5所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：在所述壳体(1)与底壳散热片(2)之间设有导热垫。

7.根据权利要求6所述的交/直流电源转换控制系统，其特征在于：在所述壳体(1)的出线处固定设有防水接头(5)。

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