專利名稱：一種通信電源系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信系統的電源系統，具體涉及室外宏基站的一次電源系統。
背景技術：
電源是通信系統的重要組成部分。在通信網的構成中，電源是確保通信暢通的必要條件。它不僅適用于電力系統通信，也適用所有專網通信和公眾網通信。
目前的現有技術中，室外型通信基站的一次電源系統通常包括以下部分整流模塊、監控模塊、直流配電模塊和備電模塊。圖1為一次電源系統的模塊框圖。整流部分將交流電轉換為直流電；監控部分通過軟件監測并管理整個電源系統；直流配電部分將母排的直流電壓分成多路供給負載，并提供多路蓄電池的連接；備電部分一般采用蓄電池備電。
在現有技術的電源系統中，如果需要對蓄電池進行維護時，一種方法是一個操作員(一般遠離室外型基站)通過監控模塊的軟件發送切斷控制信號來遠程控制蓄電池和母排連接或斷開，然后另一個操作員對蓄電池進行現場維護操作。這就意味為了維護蓄電池需要兩個工程師同時工作，遠程控制帶來了現場維護上的麻煩。
另一種方法是工程師在基站近端維護時，通過熔絲起拔器直接將熔絲拔起。該方法相當于直接將蓄電池與母排的回路切斷，由于這個回路上的電流很大，這種拔起熔絲的方式容易導致熔絲接觸端出現火花放電，對操作者有人身危險。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于提供一種通信電源系統，能夠提高對備電模塊進行維護時的安全性和可操作性。
為解決上述技術問題，本發明提供一種通信電源系統，包括監控模塊，用于發送控制電源系統中所有支路通斷的控制信號；整流模塊，用于將電源輸入的交流電轉換為直流電，并將轉換后的直流電從母排輸出；備電模塊，用于交流斷電時為負載供電；直流配電模塊，用于將母排的直流電壓分成多路電壓供給負載并連接備電模塊；還包括連接監控模塊和直流配電模塊的控制裝置，用于控制備電模塊支路的通斷。
其中，所述控制裝置還可以集成在所述監控模塊上。
其中，所述直流配電模塊包括與控制裝置連接的接觸器，所述控制信號通過所述接觸器控制各供電支路的通斷。
所述接觸器分為常開型和常閉型接觸器。
當選擇所述常閉型接觸器時，所述控制裝置還包括上拉電阻，所述上拉電阻連接在電源和信號線之間。
與現有技術相比，本發明的有益效果是當操作員在現場維護備電模塊時，通過本發明提供的控制裝置手工切斷備電模塊與母排電壓的連接，而不必再通過拔起熔絲起拔器的方式執行操作。由于本發明所述的控制裝置是通過導通或切斷備電模塊支路的控制信號達到使備電模塊與母排電壓通斷的目的，而控制信號的支路電流僅有幾十到幾百毫安，從而達到了安全作業的效果。
另外，本發明所述的控制裝置針對接觸器的常開常閉不同類型，設計出兩種相應的解決方案，便于用戶選擇。
圖1是現有技術中的電源系統原理結構框圖；圖2是本發明所述的通信電源系統的第一具體實施例；
圖3是本發明所述的通信電源系統的第二具體實施例；圖4是本發明所述的通信電源系統的第三具體實施例；圖5是本發明所述的通信電源系統的第四具體實施例。
具體實施例方式
室外型通信基站的一次電源系統通常包括以下模塊整流模塊、監控模塊、直流配電模塊和備電模塊。整流模塊將電源輸入的交流電轉換為直流電并作為負載和備電模塊的母排電壓輸出；監控模塊接收軟件的遠程控制指令，并通過信號線發送控制信號達到監測并管理整個電源系統的目的，所述控制信號控制電源系統中各支路的通斷；直流配電模塊將母排的直流電壓按照各支路對電流的要求不同分成多支路分配給負載，并提供多路蓄電池的連接；備電模塊在正常工作時通過直流配電模塊接受母排電壓為其蓄電，當電源發生故障時作為備電電源為負載供電以確保系統正常工作。
本發明提供的電源系統的改良方案中還包括一個控制裝置，所述控制裝置與輸送到備電模塊支路的控制信號的信號線相連，通過導通或截斷控制信號實現備電模塊與母排電壓通斷的目的。本發明的設計思想是利用直流配電模塊與母排電壓和監控模塊連接的支路電流不同與母排電壓連接的支路電流一般為100甚至200A，而輸出控制信號的支路電流一般僅有幾十到幾百毫安。
本發明的工作原理是在正常狀態下，控制裝置為導通狀態，導通監控模塊與直流配電模塊連接的支路，此時控制裝置不起作用，系統直接受監控模塊的控制。監控模塊接收來自軟件的遠程控制命令，然后以控制信號的方式通過信號線發送給各支路，當控制信號使得各支路處于導通狀態時，各模塊處于工作狀態整流模塊將電源輸入的交流電轉換為直流電輸出到與直流配電模塊連接的母排電壓上；直流配電模塊根據各支路對電流的不同要求將電流分流后輸送給各支路負載，另外，該直流配電模塊還與備電模塊連接，將母排電壓提供給備電模塊為其蓄電；備電模塊在電源能夠正常工作時處于失效狀態，當電源出現故障時，通過與各支路連接的直流配電模塊與各路負載形成回路為負載提供電流。
當在現場對備電模塊進行維護而需要將備電部分與母排電壓斷開時，手動將控制裝置置為斷開狀態，此時監控模塊輸到備電模塊支路的控制信號被截斷，直流配電模塊與備電模塊連接的支路不再有電流通過，備電模塊被斷開與母排的連接。當然，也可以采用現有技術中通過軟件遠程控制，向控制模塊發送要求切斷備電模塊支路的控制指令使備電模塊與母排電壓斷開連接，由于是現有技術且需要遠程控制與本發明所要解決的技術問題無關，因此不再詳述。
在實際使用本發明時，可以選擇將所述控制裝置集成在監控模塊內部和連接在監控模塊和直流配電模塊之間兩種方案實施，但無論選擇何種實施方案，均需要將所述控制裝置與發送控制信號的信號線相連，達到通過導通或截斷控制信號來控制備電模塊與母排電壓的通斷的目的。圖2至圖5是本發明的三個具體實施例。其中，圖2和圖3是上述將控制裝置置于監控模塊外部的實施例，圖4、圖5為將所述控制裝置集成與監控模塊內部的實施例。
在本發明所述的電源系統中，備電部分一般采用蓄電池備電；所述直流配電模塊包括與各支路連接的接觸器，觸點是接觸器的執行部分，包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分斷主回路，控制較大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。本發明所述接觸器的主觸點分別與母排電壓和各支路連接，構成具有強電流的主回路，其輔助觸點連接監控模塊和各支路，構成弱電流的控制回路，接收控制信號。根據接觸器線圈走向的不同，可將接觸器的輔助觸點分為常開型接觸器和常閉型接觸器。以下針對選擇不同的接觸器時的實施方式進行詳細介紹。
圖2為本發明第一實施例，描述了接觸器為常閉型且將所述控制模塊置于監控模塊外部時的情況。常開接觸器的工作原理是當通過兩觸點的電流為0時，該接觸器保持斷開狀態；當通過兩觸點的電流達到額定的電流，該接觸器閉合。如圖2所示，本實施例包括監控模塊1、整流模塊2、直流配電模塊3、備電模塊4以及控制裝置51；所述直流配電模塊3包括接觸器61，備電模塊4為蓄電池。在正常情況下，控制裝置5處于閉合狀態，導通與蓄電池4連接的支路，蓄電池的通斷由接收到的監控模塊發送的控制信號決定。當交流供電時，整流模塊輸出電壓通過母排給蓄電池充電，當交流斷電時，整流模塊2無輸出蓄電池通過母排給基站負載供電，當操作員維護更換蓄電池，需要斷開蓄電池和母排的連接時，可以通過斷開控制裝置51從而斷開常閉接觸器61的方法來切斷蓄電池和母排的連接。
通過接觸器實現控制蓄電池和母排的連接的原理是在正常情況控制裝置51閉合，當交流上電基站正常啟動時，監控模塊1設置11信號線為高電平，12信號線為地，由于兩根信號線之間存在壓降，常閉接觸器61有電流通過，因此接觸器處于閉合狀態，蓄電池與整流模塊輸出的母排連接，整流模塊2輸出電壓通過母排給蓄電池充電；如果出現交流斷電情況，1和2信號線的電平不變，蓄電池通過母排給基站負載供電。在充電或放電狀態，通過的電流都很大，配備模塊4的熔絲起到限流保護作用。
當需要維護蓄電池時，現場工程師將控制裝置51打開，11信號線上的高電平被截斷變為低電平，常閉接觸器61觸點上無電流流過，接觸器斷開，蓄電池與母排斷開。由于通過控制裝置51上的控制蓄電池下電的信號僅數百mA，沒有操作危險。
另外，如果希望屏蔽控制裝置51的功能，可以將控制裝置51的端子通過短路帽短接，此時直流接觸器的通斷狀態完全由電源監控模塊1控制。
圖3為本發明第二實施例，描述了接觸器為常開型且將所述控制模塊置于監控模塊外部時的情況。與常閉型接觸器不同，常開型接觸器的工作原理是當通過兩觸點的電流為0時，該接觸器閉合；當通過兩觸點的有電流通過時，該接觸器保持斷開狀態。如圖3所示，本實施例包括監控模塊1、整流模塊2、直流配電模塊3、備電模塊4以及控制裝置52；所述直流配電模塊3包括常開接觸器62，備電模塊4為蓄電池。與圖3所示的第一實施例不同，該實施例所述的控制裝置52還包括上拉電阻7。
在正常情況下，控制裝置52處于閉合狀態，導通與蓄電池4連接的支路，蓄電池的通斷由接收監控模塊1發送的控制信號決定。當交流供電時，整流模塊輸出電壓通過母排給蓄電池充電，當交流斷電時，整流模塊2無輸出，蓄電池通過母排給基站負載供電，當操作員維護更換蓄電池，需要斷開蓄電池和母排的連接時，可以通過斷開控制裝置52從而斷開常開接觸器的方法來切斷蓄電池和母排的連接。
通過接觸器實現控制蓄電池和母排的連接的原理是正常情況控制裝置52閉合時，11信號線的電平為低電平，12信號線的電平為地線，常開接觸器62上沒有電流通過，處于閉合狀態，蓄電池和母排連接，整流模塊2輸出電壓通過母排給蓄電池充電；如果出現交流斷電情況，11和12信號線的電平不變，蓄電池通過母排給基站負載供電，此時與電源正極相連的上拉電阻電流從信號線的左側流出，而不會流入常開接觸器62因此，此時上拉電阻不起作用。在充電或放電狀態，通過的電流都很大，配備模塊4的熔絲起到限流保護作用。
當需要維護蓄電池時，現場工程師將控制裝置52打開，截斷監控模塊1發送的控制信號，此時通過與電源連接的上拉電阻使得常開接觸器62兩端的電壓有壓差，常開接觸器斷開，蓄電池與母排斷開。
同樣，與圖3所示的實施例相同，如果希望屏蔽控制裝置52的功能，可以將所述控制裝置52的端子通過短路帽短接，此時常開接觸器62的通斷狀態完全由電源監控模塊1控制。
根據實際需要選擇合適的上拉電阻，保證控制蓄電池下電的直流接觸器控制信號僅數十mA，沒有操作危險。
以上為將控制裝置置于監控部分外部時的兩個實施例，現就控制裝置集成與監控部分內部的情況進行如下描述。
圖4為本發明第三實施例，描述了接觸器為常閉型且將所述控制模塊集成與監控模塊上的情況。如圖4所示，本實施例包括監控模塊1、整流模塊2、直流配電模塊3、備電模塊4以及控制裝置53；所述直流配電模塊包括接觸器61，備電模塊4為蓄電池。與圖2和圖3所示的兩個實施例不同，該實施例所述的控制裝置53置于監控模塊1的內部。其原理仍然是通過控制信號線11上的控制信號截斷或導通備電模塊支路。在正常情況下，控制裝置5處于閉合狀態，導通與蓄電池4連接的支路，蓄電池的通斷決定于接收到的監控模塊發送的控制信號。當交流供電時，整流模塊輸出電壓通過母排給蓄電池充電，當交流斷電時，整流模塊2無輸出蓄電池通過母排給基站負載供電，當操作員維護更換蓄電池，需要斷開蓄電池和母排的連接時，可以通過斷開控制裝置53從而斷開常閉接觸器的方法來切斷蓄電池和母排的連接。由于通過常閉型接觸器62實現控制蓄電池和母排的連接的原理與第一實施例相同，因此不再重述。
圖5為本發明第四實施例，描述了接觸器為常開型且將所述控制模塊集成與監控模塊上的情況。如圖5所示，本實施例包括監控模塊1、整流模塊2、直流配電模塊3、備電模塊4以及控制裝置54；所述直流配電模塊3包括接觸器62，備電模塊4為蓄電池。與圖4所示的實施例不同，該實施例所述的控制裝置54還包括上拉電阻7。在正常情況下，控制裝置54處于閉合狀態，導通與蓄電池4連接的支路，蓄電池的通斷接收監控模塊發送的控制信號。當交流供電時，整流模塊2輸出電壓通過母排給蓄電池充電，當交流斷電時，整流模塊無輸出蓄電池通過母排給基站負載供電，當操作員維護更換蓄電池，需要斷開蓄電池和母排的連接時，可以通過斷開控制裝置54從而斷開常開接觸器的方法來切斷蓄電池和母排的連接。由于通過常開型接觸器62實現控制蓄電池和母排的連接的原理與第二實施例相同，因此不再贅述。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種通信電源系統，包括監控模塊，用于發送控制電源系統中所有支路通斷的控制信號；整流模塊，用于將電源輸入的交流電轉換為直流電，并將轉換后的直流電從母排輸出；備電模塊，用于交流斷電時為負載供電；直流配電模塊，用于將母排的直流電壓分成多路電壓供給負載并連接備電模塊；其特征在于還包括連接監控模塊和直流配電模塊的控制裝置，用于控制備電模塊支路的通斷。
2.根據權利要求1所述的一種通信電源系統，其特征在于所述控制裝置集成在所述監控模塊上。
3.根據權利要求1或2所述的一種通信電源系統，其特征在于所述直流配電模塊包括與控制裝置連接的接觸器，所述控制信號通過所述接觸器控制各供電支路的通斷。
4.根據權利要求3所述的一種通信電源系統，其特征在于所述接觸器為常開型。
5.根據權利要求3所述的一種通信電源系統，其特征在于所述接觸器為常閉型接觸器。
6.根據權利要求5所述的一種通信電源系統，其特征在于所述控制裝置還包括上拉電阻，所述上拉電阻連接在電源和信號線之間。
全文摘要
本發明公開了一種通信電源系統，包括監控模塊，用于發送控制電源系統中所有支路通斷的控制信號；整流模塊，用于將電源輸入的交流電轉換為直流電，并將轉換后的直流電從母排輸出；備電模塊，用于交流斷電時為負載供電；直流配電模塊，用于將母排的直流電壓分成多路電壓供給負載并連接備電模塊；還包括連接監控模塊和直流配電模塊的控制裝置，用于控制備電模塊支路的通斷。由于本發明所述的控制裝置是通過導通或切斷備電模塊支路的控制信號達到使備電模塊與母排電壓通斷的目的，而控制信號的支路電流僅有幾十到幾百毫安，從而達到了安全作業的效果。
文檔編號H02M1/00GK1761138SQ20041008088
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月11日 優先權日2004年10月11日
發明者文承偉, 倪輝, 周振宇 申請人:華為技術有限公司