一種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統及方法，屬于通信基站供電設備技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，國內在一定區域內建有多個分屬不同通信運營商的基站情況比較普遍，在此將方圓500米范圍內的基站統稱為“相鄰”基站。每個基站均有獨立的市電引入、直流供電、蓄電池、空調等配套設施。對于擁有國內全部基站配套設施產權的鐵塔公司來說，相鄰基站“超量”配置的開關電源、蓄電池、空調等配套設備，顯著增加了電能消耗，特別是蓄電池對運行環境溫度要求苛刻，基站環境溫度通常控制25°C左右，每年基站空調耗電量占基站總用電量的50%左右，既不利于節能減排，也加大了日常維護及故障搶修工作量；同時相鄰基站市電同時停電的概率很大，一臺發電車輛往往難以保證相鄰多個基站應急供電的需求。整合相鄰基站配套設備資源勢必成為基站節能減排工作的重點。
[0003]目前的宏基站內配套設備部署有以下特征:
[0004]1、每個基站均配置了獨立、完整的市電引入、直流供電系統及空調等配套設備；
[0005]2、基站內蓄電池對溫度較為敏感，機房內溫度通常控制在25°C左右。每年機房空調制冷的耗電量約占整個機房耗電的50%，耗電量相當可觀；
[0006]3、在一定區域內不同通信運營商多個基站相鄰現象較為普遍；
[0007]4、相鄰基站“超量”配置的開關電源、蓄電池、空調等配套設備增加了設備功耗，加大了配套設備日常維護及故障搶修工作量；當相鄰基站市電同時停電時，需要多臺發電車輛才能保證多個相鄰基站應急供電需求。
[0008]基于上述描述，如何在保證相鄰多個基站直流用電設備安全運行前提下，盡量減少相鄰基站“超量”配置的配套設備、降低配套設備耗電量，避免占用過多維護資源，將成為運營商及鐵塔公司亟待解決的重要課題。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于設計一種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統及方法，在保證相鄰多個基站直流用電設備安全運行前提下，盡量減少相鄰基站“超量”配置的配套設備、降低配套設備耗電量，避免占用過多維護資源。
[0010]本發明的目的通過以下技術方案來具體實現:
[0011 ] 一種直流供電裝置，包括穩壓電路、電流檢測電路、控制電路和電壓檢測電路，所述穩壓電路與電流檢測電路串接進入電路中，所述穩壓電路外接所述控制電路，所述電壓檢測電路與所述控制電路連接。
[0012]所述穩壓電路包括變壓器T7，變壓器的輸入端與第一整流橋電路連接，變壓器的輸出端與第二整流橋電路連接。
[0013]所述第一整流橋電路由四個N-MOS管組成。
[0014]所述第二整流橋電路由四個二極管組成。
[0015]—種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統，使用所述直流供電裝置，包括一個主站直流供電系統和至少一個副站直流供電系統，主站直流供電系統與副站直流供電系統之間通過輸電線纜傳輸電能，并在主站直流供電系統內置有蓄電池，其特征在于，在所述主站直流供電系統中安裝所述直流供電裝置，和/或，在副站直流供電系統中安裝所述直流供電裝置。
[0016]主站直流供電系統包括蓄電池、開關組模塊、一次下電開關、二次下電開關和若干個整流模塊，蓄電池與開關組模塊的一端連接，開關組模塊的另一端先后與二次下電開關、一次下電開關串聯，在二次下電開關與一次下電開關之間接直流母線，一次下電開關通過直流母線與若干個整流模塊連接。
[0017]副站直流供電系統包括開關組模塊、一次下電開關、二次下電開關和若干個整流模塊，輸電線纜與開關組模塊的一端連接，開關組模塊的另一端先后與二次下電開關、一次下電開關串聯，在二次下電開關與一次下電開關之間接直流母線，一次下電開關通過直流母線與若干個整流模塊連接。
[0018]所述直流供電裝置可以連接在主站直流供電系統的開關組模塊的任意端、直流母線或直流回路中的其他開關上，優選的，所述直流供電裝置輸入端接在主站直流供電系統的直流母線上，輸出端接在輸電線纜上，和/或，所述直流供電裝置輸出端接在副站直流供電系統的開關組模塊一端上或直流母線或直流回路上任一開關上，輸入端接在輸電線纜上，和/或，所述直流供電裝置安裝在主站直流供電系統與副站直流供電系統之間的輸電線纜上。
[0019]更進一步優選的，所述直流供電裝置接在主站直流供電系統的直流母線上，或者所述直流供電裝置接在副站直流供電系統的開關組模塊的輸入端。
[0020]一種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統的供電方法，當副站直流供電系統正常供電時，為使輸電線纜上電流盡量小，直流供電裝置(若主副站均安裝直流供電裝置，則特指副站側裝置)會降低輸出電壓至低于副站直流供電系統電壓，并高于某一閾值，當副站直流供電系統不能正常供電時，直流供電裝置輸出電壓會繼續下降至低于該閾值，此時即認為副站直流供電系統異常，并自動調整輸出電壓，以恒壓形式或跟隨主站直流供電電壓的形式對副站供電。
[0021]所述直流供電裝置，支持電能的單向流動，即從輸入端到輸出端，不支持電能的反向流動。具有隔離、短路保護等功能，避免因短路等原因造成基站之間的相互影響；通過判斷輸入、輸出電壓、電流等信息，能夠判斷出裝置與主站或副站之間的連接是否正常，便于維護。
[0022]采用本發明所述基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統，由于副站可不安裝蓄電池，可在一定程度上降低運營成本及蓄電池被盜的風險；副基站沒有蓄電池，基站內可以工作在更寬的溫度范圍，減少了空調使用，降低了電能損耗。
[0023]在一定范圍內有多個相鄰基站時，蓄電池可以集中安裝在一個基站中，該基站稱為主站，被移除蓄電池的基站被稱為副站，主站充當副站的備電，主副站之間以直流線纜相連。主站直流供電系統輸出回路通過直流供電裝置及輸電電纜接入副站直流供電系統，作為副站備電，在副基站內直流供電系統正常工作時主站不會向副站輸出能量，故主副站之間的線纜損耗可以忽略不計，降低了電能損耗；可實現副站不安裝蓄電池情況下，滿足副站直流用電設備不間斷運行的需求；由于副基站不安裝蓄電池，也減少了蓄電池的維護費用和設備投資。
【附圖說明】
[0024]下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0025]圖1為本發明實施例二的結構圖。
[0026]圖2為本發明實施例三的結構圖。
[0027]圖3為本發明實施例四的結構圖。
[0028]圖4為直流供電裝置的穩壓模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0029]實施例一
[0030]如圖1-4所示，本發明實施例一提供的一種直流供電裝置3，包括穩壓電路、電流檢測電路、控制電路和電壓檢測電路，所述穩壓電路與電流檢測電路串接進入電路中，所述穩壓電路外接所述控制電路，所述電壓檢測電路與所述控制電路連接。
[0031]所述穩壓電路包括變壓器T7，變壓器的輸入端與第一整流橋電路連接，變壓器的輸出端與第二整流橋電路連接。
[0032]所述第一整流橋電路由四個N-MOS管Ql組成。
[0033]所述第二整流橋電路由四個二極管Dl組成。
[0034]實施例二
[0035]如圖1所示，本發明實施例二提供的一種基于共享蓄電池組的分散式直流供電系統，使用所述直流供電裝置3，包括一個主站直流供電系統I和至少一個副站直流供電系統2，主站直流供電系統I與副站直流供電系統2之間通過輸電線纜8傳輸電能，并在主站直流供電系統I內置有蓄電池7，在主站直流供電系統I中安裝所述直流供電裝置3。
[0036]主站直流供電系統I包括蓄電池7、開關組模塊4、一次下電開關6、二次下電開關5和若干個整流模塊，蓄電池7與開關組模塊4的一端連接，開關組模塊的另一端先后與二次下電開關、一次下電開關串聯，在二次下電開關與與一次下電開關之間接直流母線，一次下電開關通過直流母線與若干個整流模塊連接。
[0037]副站直流供電系統包括開關組模塊、一次下電開關、二次下電開關和若干個整流模塊，輸電線纜與開關組模塊的一端連接，開關組模塊的另一端先后與二次下電開關、一次下電開關串聯，在二次下電開關與一次下電開關之間接直流母線，一次下電開關通過直流母線與若干個整流模塊連接。
[0038]優選的，所述直流供電裝置3輸入端接在主站直流供電系統I的直流母線上，或者直流回路中的某個開關上。輸出端接在輸電線纜上。
[0039]更進一步優選的，所述直流供電裝置3輸入端接在主站直流供電系統I的直流母線上。
[0040]實施例三
[0041]如圖2所示，本發明實