具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信用高頻開關電源技術領域，尤其涉及具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統。
【背景技術】
[0002]中國通信設施服務有限公司的成立有利于減少電信行業內鐵塔以及相關基礎設施的重復建設，提高行業投資效率，進一步提高電信基礎設施共建共享水平，緩解企業選址難的問題，增強企業集約型發展的內生動力，從機制上進一步促進節約資源和環境保護。同時有利于降低中國移動的總體投資規模，有效盤活資產，節省資本開支，優化現金使用，聚焦核心業務運營，提升市場競爭能力，加快轉型升級。主要是為了節省資源，減少電信行業內鐵塔以及相關基礎設施的重復建設，提高行業投資效率，擔高電信設施共享水平。
[0003]通信用高頻開關電源系統也作為基礎設施的一部分，也由原來三家運營商分開采購采購，變為現在一家公司統一采購，這就要求電源集成度大大提高。集成后的通信用高頻開關電源系統同時給三家運營商的設備供電，現有設備無法對開關電源輸入、各路輸出進行精確的電能計量，無法進行能耗分析。同時，三家運營商電費如何分配的問題也無法解決。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供了一種具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統，它體積小巧、集成度高、可實時監控、計量三家運營商用電情況，和系統總用電情況，同時對總體能效進行分析。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統，包括交流配電與交流電能計量模塊，交流配電與交流電能計量模塊由市電供電，所述交流配電與交流電能計量模塊經過EMC濾波模塊的濾波后連接整流模塊的輸入端，整流模塊接受監控模塊的控制并給監控模塊供電，監控模塊對整流模塊的參數進行監測；整流模塊的輸出端串聯分路電能計量模塊后連接直流配電模塊，分路電能計量模塊對整流模塊輸出的電能進行計量并將計量結果送給監控模塊，同時交流配電與交流電能計量模塊也將計量數據送給監控模塊；所述直流配電模塊為鋰電池組提供充電接口，且鋰電池組在市電停電的情況下通過直流配電模塊為負載提供電能；所述監控模塊通過通訊模塊與動力環境監控主機進行通訊。
[0007]所述整流模塊包括EMI及浪涌抑制電路，所述EMI及浪涌抑制電路的輸入端連接EMC濾波模塊的輸出端，輸出端連接輸入整流電路，經過輸入整流電路整流后的電能輸送到PFC功率因數校正模塊進行功率因數校正，所述PFC功率因數校正模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端，全橋變換模塊的輸出端連接輸出整流濾波，輸出整流濾波的輸出端連接直流配電模塊；
[0008]輸入信號采集模塊采集輸入整流電路的交流電壓信號送到整流模塊控制模塊，所述整流模塊控制模塊通過PFC控制模塊控制PFC功率因數校正模塊進行功率因數的校正；
[0009]所述整流模塊控制模塊通過全橋變換控制模塊對全橋變換模塊進行輸出電壓控制；所述整流模塊控制模塊與監控模塊進行通信，接受監控模塊的調壓和開關機控制。
[0010]所述監控模塊包括中央處理器，
[0011]所述中央處理器與整流模塊連接，整流模塊通過通訊模塊給所述中央處理器上傳有無開機、輸出電壓、電流或風機故障狀態；中央處理器通過通訊模塊控制整流模塊的輸出電壓或限流狀態；
[0012]所述中央處理器與市電電壓檢測模塊連接，市電電壓檢測模塊通過安裝在交流配電與交流電能計量模塊之前的電壓互感器采集市電狀態并送給所述中央處理器；
[0013]所述中央處理器與放電電流檢測模塊連接，放電電流檢測模塊通過采集安裝在鋰電池組空開與負載空開的電流分流器兩端的電壓實現對放電狀態的監控；
[0014]所述中央處理器與干接點監控模塊連接、熔絲狀態檢測模塊、時鐘電路、IXD顯示模塊及直流接觸器連接，中央處理器通過控制直流接觸器實現控制鋰電池組與負載的通斷。
[0015]所述整流模塊為220V變直流-48V的模塊式高頻開關電源。
[0016]5.如權利要求1所述的具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統，其特征是，所述監控模塊采用Cortex-M3內核單片機。
[0017]所述EMC濾波模塊為交流220V濾波模塊。
[0018]所述交流配電與交流電能計量模塊配備有I路單相交流輸入回路。
[0019]所述輸出電能分路計量模塊配有六路電能計量裝置，能同時對三家運營商負載用電情況進行電能計量和能耗管理。
[0020]所述直流配電模塊配備有兩路蓄電池輸入回路和多路直流負載輸出回路，其中負載輸出回路又分為一次下電輸出回路及二次下電輸出回路。
[0021 ] 所述通訊模塊為RS485通訊電路，監控模塊通過RS485通訊電路與動力環境監控主機連接。
[0022]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過功能和資源的整合，實現該系統高度集成，提升維護和管理的效率，節約有限資源和避免重復采購造成的浪費。通過各種功能的集成、硬件的設計、通信與傳輸的兼容，實現了三家運營商供電設備統一管理，使得系統可靠性大大增加，減少了維護和建設成本，節約了空間資源。交流輸入電能計量功能實現了電源系統總電量的采集，分路電能計量模塊實現了三家運營商用電情況精確計量，并進行能耗管理。使用設備能實現上述功能，同時可以把設備的工作狀態和數據信息通過基站內的動力環境監控主機上傳到監控中心，實現用戶對設備的遠程監控和管理。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0024]圖2為本實用新型整流模塊結構示意圖；
[0025]圖3為本實用新型監控模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
:
[0026]下面結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明:
[0027]如圖1-3所示，具有交流輸入和直流輸出電能計量的高頻開關電源系統，包括交流配電與交流電能計量模塊，交流配電與交流電能計量模塊由市電供電，交流配電與交流電能計量模塊經過EMC濾波模塊的濾波后連接整流模塊的輸入端，整流模塊接受監控模塊的控制并給監控模塊供電，監控模塊對整流模塊的參數進行監測；整流模塊的輸出端串聯分路電能計量模塊后連接直流配電模塊，分路電能計量模塊對整流模塊輸出的電能進行計量并將計量結果送給監控模塊；同時交流配電與交流電能計量模塊也將計量數據送給監控模塊；直流配電模塊為鋰電池組提供充電接口，且鋰電池組在市電停電的情況下通過直流配電模塊為負載提供電能；監控模塊通過通訊模塊與動力環境監控主機進行通訊。通訊模塊為RS485通訊電路，監控模塊通過RS485通訊電路與動力環境監控主機連接。
[0028]整流模塊包括EMI及浪涌抑制電路，EMI及浪涌抑制電路的輸入端連接EMC濾波模塊的輸出端，輸出端連接輸入整流電路，經過輸入整流電路整流后的電能輸送到PFC功率因數校正模塊進行功率因數校正，PFC功率因數校正模塊的輸出端連接全橋變換模塊的輸入端，全橋變換模塊的輸出端連接輸出整流濾波，輸出整流濾波的輸出端連接直流配電豐吳塊；
[0029]輸入信號采集模塊采集輸入整流電路的