專利名稱：-48v直流單系統(tǒng)雙電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源裝置，特別是用于通信領(lǐng)域的實(shí)用新型-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置。
背景技術(shù)：
通信電源系統(tǒng)用于給通信設(shè)備提供電力保障，在常使用的單電源雙路供電或雙電源雙路供電模式中，雙路電源通常會有兩種使用模式。一種模式是兩路電源互為備份使用:第I路電源正常工作時(shí)，第2路關(guān)閉輸出。當(dāng)?shù)贗路出現(xiàn)故障時(shí)，開啟第2路備份電源開始工作。這種模式中一般會出現(xiàn)2種情況需要考慮:一是當(dāng)?shù)贗路電源故障，切換至第2路電源過程中，由于第2路電源系統(tǒng)沒有熱備份，在第2路電源啟動(dòng)時(shí)會出現(xiàn)通信設(shè)備斷電現(xiàn)象；二是由于互為備份的系統(tǒng)都是單獨(dú)給通信設(shè)備供電，因此每一套電源系統(tǒng)的電池容量和模塊數(shù)量的配置都必須滿足通信設(shè)備負(fù)載大小，電池和模塊的利用率比較低。另一種模式是兩路電源同時(shí)供電使用:兩路電源系統(tǒng)同時(shí)給通信設(shè)備供電。由于兩路電源分別采用各自的監(jiān)控單元進(jìn)行控制，即使系統(tǒng)輸出參數(shù)設(shè)置一致，由于偵測電路誤差，兩路電源系統(tǒng)輸出電壓也難以做到一致，這將會導(dǎo)致兩個(gè)電源系統(tǒng)的輸出電流不一致，電源系統(tǒng)之間不均流，負(fù)載率出現(xiàn)明顯差異。且當(dāng)?shù)贗路電源輸出短路故障時(shí)，由于兩個(gè)電源系統(tǒng)輸出端直接并接使用，也將引起第2路輸出保護(hù)，造成通信設(shè)備輸入電源中斷。其次是采用雙路電源系統(tǒng)工作時(shí)，由于監(jiān)控單元相互獨(dú)立，維護(hù)過程中電源系統(tǒng)參數(shù)需要同時(shí)修正，維護(hù)工作步驟多，容易出錯(cuò)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而提供一種雙電源輸出穩(wěn)定，無安全隱患，可靠性高，控制方便的實(shí)用新型-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)`用新型所設(shè)計(jì)的-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，它由電源、蓄電池、單路輸出和雙路輸出構(gòu)成，其特征是所述的電源分為第一電源和第二電源，第一電源依次串聯(lián)有第一電池保護(hù)開關(guān)、第一電池熔絲、第一蓄電池組；第二電源依次串聯(lián)有第二電池保護(hù)開關(guān)、第二電池熔絲、第二蓄電池組；在第一電源和第一電池保護(hù)開關(guān)之間分出一路連接第一負(fù)荷熔絲和輸出保護(hù)開關(guān)后形成第一路母排；在第二電源和第二電池保護(hù)開關(guān)之間分出一路連接第二負(fù)荷熔絲和輸出保護(hù)開關(guān)后形成第二路母排；在第一電源和第二電源均直接連接在均流控制裝置上，在均流控制裝置上設(shè)有監(jiān)控單元；在第一電源和第二電源之間設(shè)置有系統(tǒng)母聯(lián)開關(guān)；第一蓄電池組通過第一電池熔絲、電池母聯(lián)開關(guān)和第二電池熔絲連接第二蓄電池組。這種結(jié)構(gòu)的核心在于通過一個(gè)監(jiān)控單元實(shí)現(xiàn)對兩套獨(dú)立的整流屏電源的輸出進(jìn)行控制。為了適應(yīng)電源負(fù)載，所述的第一路母排依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)和單項(xiàng)二極管，所述的第二路母排依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)和單項(xiàng)二極管，然后兩路線路合并為一路形成單路輸出。采用單向二極管作為輸出雙負(fù)排之間的隔離和系統(tǒng)的均流手段。[0008]為了保護(hù)兩組蓄電池，避免兩組蓄電池放電不均衡，所述的電池母聯(lián)開關(guān)包括切換空開，在切換空開上設(shè)有電操，電操與監(jiān)控單元連接。通過電池母聯(lián)開關(guān)的切換，控制兩組蓄電池之間的聯(lián)系。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的上述-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置的電源輸出控制方法，是通過監(jiān)控電源監(jiān)控兩組電源的運(yùn)行狀況，通過均流控制裝置分別均流兩組電源的輸出。均流控制裝置分別對兩組電源的輸出電壓進(jìn)行調(diào)壓控制，調(diào)壓的周期為400ms，調(diào)壓的精度:顯示電壓與目標(biāo)電壓的差值< ±0.1V，且兩組電源的目標(biāo)電壓相同，共用浮充電壓和均充電壓參數(shù)。當(dāng)交流供電正常，第一蓄電池組或第二蓄電池組模塊輸出能力小于此路負(fù)載電流，此時(shí)，該路電源蓄電池處于放電狀態(tài)，電源輸出電壓下降，當(dāng)兩個(gè)蓄電池組之間電壓差大于0.7V時(shí)，監(jiān)控單元控制電操使電池母聯(lián)開關(guān)閉合，第一蓄電池組與第二蓄電池組輸出端聯(lián)絡(luò)輸出，輸出電壓較高的那路電源參與輸出電壓較低的另一路電源供載，實(shí)現(xiàn)蓄電池均衡放電；當(dāng)交流停電時(shí)，第一蓄電池組蓄電池與第二蓄電池組蓄電池開始放電，此時(shí)如果兩路電源所接的負(fù)載存在差異或兩路電源蓄電池供電能力不一致，將導(dǎo)致兩路電源輸出電壓下降幅度不同，如果兩組電池組之間輸出電壓差大于0.7V時(shí)，監(jiān)控單元控制電操使電池母聯(lián)開關(guān)閉合，輸出電壓較高的電源參與輸出電壓較低的電源供載工作，使第一蓄電池組與第二蓄電池組的輸出電壓接近一致；當(dāng)電池 母聯(lián)開關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)，如果同時(shí)滿足下列三個(gè)條件:1.第一蓄電池組與第二蓄電池組交流輸入正常，2.電源模塊帶載能力足夠，模塊無限流告警，3.第一蓄電池組與第二蓄電池組的蓄電池都沒有處在放電狀態(tài)；監(jiān)控單元發(fā)出電池母聯(lián)開關(guān)斷開命令，第一蓄電池組與第二蓄電池組電池母聯(lián)開關(guān)斷開。同時(shí)監(jiān)控單元中電池母聯(lián)開關(guān)也可以設(shè)置為手動(dòng)狀態(tài)，監(jiān)控單元將不再自動(dòng)對電池母聯(lián)開關(guān)的通斷進(jìn)行控制。本實(shí)用新型所得到的實(shí)用新型-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn):首先這個(gè)方案具有和傳統(tǒng)通信電源相同的給通信設(shè)備提供電力的能力。單系統(tǒng)中雙電源可以同時(shí)為負(fù)載提供電力，也可以通過監(jiān)控單元關(guān)閉任意一路電源輸出，作為單系統(tǒng)單電源供電設(shè)備使用，兩個(gè)整流屏的輸出能力不受限制，完全能夠支持客戶負(fù)載。其次在單系統(tǒng)雙電源使用過程中，分別偵測計(jì)算雙電源輸出電流，根據(jù)輸出電流大小，通過軟件自動(dòng)調(diào)節(jié)每一路電源輸出電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出二極管端的壓差目的，從而實(shí)現(xiàn)兩路電源之間均流。通過二極管均流后，兩路電源間最大均流誤差不會超過10%。可以很好地滿足系統(tǒng)間負(fù)載率的平衡。由于兩路電源輸出端是通過反向二級實(shí)現(xiàn)隔離對接法，所以當(dāng)其中一路直流電源發(fā)生故障時(shí)，另一路不受影響，能夠正常輸出給用戶負(fù)載供電。這個(gè)方案解決了傳統(tǒng)單電源系統(tǒng)供電失效導(dǎo)致用戶負(fù)載斷電的問題，同時(shí)解決了多電源系統(tǒng)并接輸出時(shí)，系統(tǒng)間不均流，電源系統(tǒng)的負(fù)載率偏差較大的問題。在保證了對用戶負(fù)載可靠供電的同時(shí)，有效地延長了系統(tǒng)的使用壽命，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的控制方式流程圖；[0017]圖3是本實(shí)用新型的電池母聯(lián)開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型電池母聯(lián)開關(guān)閉合時(shí)電流走向示意圖；圖5是本實(shí)用新型電池母聯(lián)開關(guān)斷開時(shí)電流走向示意具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1:如圖1所示，本實(shí)施例描述的本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，它由電源、蓄電池、單路輸出I和雙路輸出2構(gòu)成，所述的電源分為第一電源3A和第二電源3B，第一電源3A依次串聯(lián)有第一電池保護(hù)開關(guān)4A、第一電池熔絲5A、第一蓄電池組6A ;第二電源3B依次串聯(lián)有第二電池保護(hù)開關(guān)4B、第二電池熔絲5B、第二蓄電池組6B ;在第一電源3A和第一電池保護(hù)開關(guān)4A之間分出一路連接第一負(fù)荷熔絲7A和輸出保護(hù)開關(guān)8后形成第一路母排9A ;在第二電源3B和第二電池保護(hù)開關(guān)4B之間分出一路連接第二負(fù)荷熔絲7B和輸出保護(hù)開關(guān)8后形成第二路母排9B ;在第一電源3A和第二電源3B均直接連接在均流控制裝置10上，在均流控制裝置10上設(shè)有監(jiān)控單元11 ;在第一電源3A和第二電源3B之間設(shè)置有系統(tǒng)母聯(lián)開關(guān)12 ;第一蓄電池組6A通過第一電池熔絲5A、電池母聯(lián)開關(guān)13和第二電池熔絲5B連接第二蓄電池組6B。所述的第一路母排9A依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)8和單項(xiàng)二極管14，所述的第二路母排9B依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)8和單項(xiàng)二極管14，然后兩路線路合并為一路形成單路輸出I。采用二極管作為輸出雙負(fù)排之間的隔離和系統(tǒng)的均流手段。如圖3所示，所述的電池母聯(lián)開關(guān)13包括切換空開15，在切換空開15上設(shè)有電操16，電操16與監(jiān)控單元11連接。
如圖2所示，本實(shí)施例描述的上述-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置的電源輸出控制方法，是通過監(jiān)控電源監(jiān)控兩 組電源的運(yùn)行狀況，通過均流控制裝置10分別均流兩組電源的輸出。均流控制裝置10分別對兩組電源的輸出電壓進(jìn)行調(diào)壓控制，調(diào)壓的周期為400ms，調(diào)壓的精度:顯示電壓與目標(biāo)電壓的差值< ±0.1V，且兩組電源的目標(biāo)電壓相同，共用浮充電壓和均充電壓參數(shù)。如圖4所示，當(dāng)交流供電正常，第一蓄電池組6A或第二蓄電池組6B模塊輸出能力小于此路負(fù)載電流，此時(shí)，該路電源蓄電池處于放電狀態(tài)，電源輸出電壓下降，當(dāng)兩個(gè)蓄電池組之間電壓差大于0.7V時(shí)，監(jiān)控單元11控制電操16使電池母聯(lián)開關(guān)13閉合，第一蓄電池組6A與第二蓄電池組6B輸出端聯(lián)絡(luò)輸出，輸出電壓較高的那路電源參與輸出電壓較低的另一路電源供載，實(shí)現(xiàn)蓄電池均衡放電；當(dāng)交流停電時(shí)，第一蓄電池組6A蓄電池與第二蓄電池組6B蓄電池開始放電，此時(shí)如果兩路電源所接的負(fù)載存在差異或兩路電源蓄電池供電能力不一致，將導(dǎo)致兩路電源輸出電壓下降幅度不同，如果兩組電池組之間輸出電壓差大于0.7V時(shí),監(jiān)控單兀11控制電操16使電池母聯(lián)開關(guān)13閉合,輸出電壓較高的電源參與輸出電壓較低的電源供載工作，使第一蓄電池組6A與第二蓄電池組6B的輸出電壓接近—致。當(dāng)電池母聯(lián)開關(guān)13處于閉合狀態(tài)時(shí)，如果同時(shí)滿足下列三個(gè)條件:1.第一蓄電池組6A與第二蓄電池組6B交流輸入正常，2.電源模塊帶載能力足夠，模塊無限流告警，3.第一蓄電池組6A與第二蓄電池組6B的蓄電池都沒有處在放電狀態(tài)；監(jiān)控單元11發(fā)出電池母聯(lián)開關(guān)13斷開命令，第一蓄電池組6A與第二蓄電池組6B電池母聯(lián)開關(guān)13斷開，其電流走向如圖5所示。同時(shí)監(jiān)控單元11中電池母聯(lián)開關(guān)13也可以設(shè)置為手動(dòng)狀態(tài)，監(jiān)控單元11將不再自動(dòng)對電池 母聯(lián)開關(guān)13的通斷進(jìn)行控制。
權(quán)利要求1.一種-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，它由電源、蓄電池、單路輸出和雙路輸出構(gòu)成，其特征是所述的電源分為第一電源和第二電源，第一電源依次串聯(lián)有第一電池保護(hù)開關(guān)、第一電池熔絲、第一蓄電池組；第二電源依次串聯(lián)有第二電池保護(hù)開關(guān)、第二電池熔絲、第二蓄電池組；在第一電源和第一電池保護(hù)開關(guān)之間分出一路連接第一負(fù)荷熔絲和輸出保護(hù)開關(guān)后形成第一路母排；在第二電源和第二電池保護(hù)開關(guān)之間分出一路連接第二負(fù)荷熔絲和輸出保護(hù)開關(guān)后形成第二路母排；在第一電源和第二電源均直接連接在均流控制裝置上，在均流控制裝置上設(shè)有監(jiān)控單元；在第一電源和第二電源之間設(shè)置有系統(tǒng)電池母聯(lián)開關(guān)；第一蓄電池組通過第一電池熔絲、電池母聯(lián)開關(guān)和第二電池熔絲連接第二蓄電池組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，其特征是所述的第一路母排依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)和單項(xiàng)二極管，所述的第二路母排依次連接有輸出保護(hù)開關(guān)和單項(xiàng)二極管，然后兩路線路合并為一路形成單路輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，其特征是所述的電池母聯(lián)開關(guān)包 括切換空開，在切換空開上設(shè)有電操，電操與監(jiān)控單元連接。
專利摘要本實(shí)用新型所得到的-48V直流單系統(tǒng)雙電源裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)首先這個(gè)方案具有和傳統(tǒng)通信電源相同的給通信設(shè)備提供電力的能力。單系統(tǒng)中雙電源可以同時(shí)為負(fù)載提供電力，也可以通過監(jiān)控單元關(guān)閉任意一路電源輸出，作為單系統(tǒng)單電源供電設(shè)備使用，兩個(gè)整流屏的輸出能力不受限制，完全能夠支持客戶負(fù)載。其次在單系統(tǒng)雙電源使用過程中，分別偵測計(jì)算雙電源輸出電流，根據(jù)輸出電流大小，通過軟件自動(dòng)調(diào)節(jié)每一路電源輸出電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出二極管端的壓差目的，從而實(shí)現(xiàn)兩路電源之間均流。通過二極管均流后，兩路電源間最大均流誤差不會超過10%。可以很好地滿足系統(tǒng)間負(fù)載率的平衡。
文檔編號H02J7/00GK203135528SQ20132016296
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者林整, 孫煉, 黃繼寧, 周曉生, 阮長根 申請人:華信郵電咨詢設(shè)計(jì)研究院有限公司