一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，該系統(tǒng)與通信負載相連接，該通信電源移峰填谷系統(tǒng)包括蓄電池組，還包括：浮充供電模塊、高電壓充電模塊、逆變供電模塊、智能控制模塊，其中，浮充供電模塊，高電壓充電模塊，以及逆變供電模塊分別與智能控制模塊進行相耦接，浮充供電模塊與所述逆變供電模塊進行相耦接，高電壓充電模塊與蓄電池組進行相耦接，浮充供電模塊與所述逆變供電模塊分別與通信負載進行相耦接；浮充供電模塊與逆變供電模塊共同安裝在第一輸出母線上，高電壓充電模塊安裝在第二輸出母線上，第一輸出母線與第二輸出母線之間設(shè)置有電池開關(guān)。本實用新型能夠一方面保障安全供電，另一方面適應(yīng)節(jié)能減排。
【專利說明】一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別地，涉及一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，電網(wǎng)用電不平衡，白天用電供不應(yīng)求，供電系統(tǒng)限電現(xiàn)象頻繁發(fā)生，夜間用電供大于求，既對電網(wǎng)造成安全隱患，又造成能源浪費；在用電設(shè)備要求持續(xù)供電不間斷的供電系統(tǒng)，如通信機房，供電負荷持續(xù)不改變的情況下，如何減少供電高峰用電，增加供電低谷用電，給電網(wǎng)負荷移峰填谷，對節(jié)能減排做出貢獻。
[0003]目前，根據(jù)電力公司峰谷電價政策，白天負載過度集中時段為八小時，即負荷高峰電價八小時，夜間負載過度輕載時段為八小時，即負荷低谷電價八小時，另外八小時為負荷相對平穩(wěn)八小時，即基本電價八小時。一般用電客戶考慮效益最大化，高峰電價時段蓄電池放電，低谷電價時段蓄電池充電，平價時段不充不放。鑒于保障通信安全的需要，不論什么時段蓄電池都是與負載并聯(lián)在線運行。由于通信負載最大承受電壓有一定的限制，充電電壓上限也就受到嚴格限制，而八小時內(nèi)必須蓄電池充電完畢?；谶@種充電時間短、充電電壓又嚴格限制的慢速充電，對于某些類型的蓄電池(如鉛電池或三元電池)來說，蓄電池?zé)o法充滿。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，在確保安全供電的基礎(chǔ)上有效地解決快速充電問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，該系統(tǒng)與通信負載相連接，該通信電源移峰填谷系統(tǒng)包括蓄電池組，其特征在于，還包括:浮充供電模塊、高電壓充電模塊、逆變供電模塊、智能控制模塊，其中，
[0007]所述浮充供電模塊，所述高電壓充電模塊，以及所述逆變供電模塊分別與所述智能控制模塊進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊進行相耦接，所述高電壓充電模塊與所述蓄電池組進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊分別與所述通信負載進行相耦接；
[0008]所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊共同安裝在第一輸出母線上，所述高電壓充電模塊安裝在第二輸出母線上，所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間設(shè)置有電池開關(guān)。
[0009]優(yōu)選地，所述蓄電池組安裝在所述第二輸出母線上。
[0010]優(yōu)選地，所述智能控制模塊還相耦接有整流模塊。
[0011]優(yōu)選地，所述智能控制模塊與所述整流模塊通過RS485總線進行相耦接。
[0012]優(yōu)選地，所述智能控制模塊通過RS232接口連接監(jiān)控模塊。
[0013]優(yōu)選地，所述浮充供電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+1配置，N為通信負載數(shù)目。
[0014]優(yōu)選地，所述高電壓充電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+2配置。
[0015]優(yōu)選地，所述逆變供電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+1配置。
[0016]優(yōu)選地，所述蓄電池組，由十六只磷酸鐵鋰電池或二十四只鉛酸電池串聯(lián)組成，磷酸鐵鋰電池每只平均電壓3.2V，鉛電池每只平均電壓為2V，浮充電壓為54V。
[0017]優(yōu)選地，所述智能控制模塊為微處理器。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019]第一，保障安全供電，浮充供電模塊，高電壓充電模塊，以及逆變供電模塊分別與智能控制模塊進行相耦接，高電壓充電模塊與所述蓄電池組進行相耦接，浮充供電模塊與逆變供電模塊分別與通信負載進行相耦接，浮充供電模塊與逆變供電模塊共享一組母線，智能控制模塊能夠?qū)Τ浞烹娺^程可能出現(xiàn)的異常自動糾偏，實現(xiàn)供電的安全。
[0020]第二，適應(yīng)節(jié)能減排，在市電峰價蓄電池組放電時段，以略低于蓄電池電壓的方式空載運行熱備用；在市電平價時段，跟蹤蓄電池電壓保持對蓄電池組不充不放，單獨向通信負載供電；在市電谷價蓄電池充電時段，充電初期以浮充方式運行，穩(wěn)壓限流進行浮充。因此，能夠明顯地節(jié)能和減少運營費用，可以適應(yīng)不同機房環(huán)境和不同的投資成本實施節(jié)能減排的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是本實用新型的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0023]圖2是本實用新型的浮充供電模塊的實施例電路示意圖。

【具體實施方式】
[0024]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達到所述技術(shù)效果。說明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準。
[0025]實施例1
[0026]請參照圖1，本實用新型的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)與通信負載41相連接，該系統(tǒng)包括蓄電池組31，還包括:浮充供電模塊21、高電壓充電模塊25、逆變供電模塊23、智能控制模塊11，其中，所述浮充供電模塊21，所述高電壓充電模塊25，以及所述逆變供電模塊23分別與所述智能控制模塊11進行相耦接，所述浮充供電模塊21與所述逆變供電模塊23進行相耦接，所述高電壓充電模塊25與所述蓄電池組31進行相耦接，所述浮充供電模塊21與所述逆變供電模塊23分別與所述通信負載41進行相耦接。
[0027]優(yōu)選地，所述浮充供電模塊21與所述逆變供電模塊23共同安裝在第一輸出母線上，所述高電壓充電模塊25安裝在第二輸出母線上，所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間設(shè)置有電池開關(guān)。
[0028]優(yōu)選地，所述浮充供電模塊21，用于在市電峰價蓄電池組放電時段，以略低于蓄電池組電壓的方式空載運行熱備用；在市電平價時段，跟蹤蓄電池組電壓保持對蓄電池組不充不放，單獨向負載供電；在市電谷價蓄電池組充電時段，充電初期以浮充方式運行，穩(wěn)壓限流方式進行浮充。
[0029]圖2示意了本實用新型的浮充供電模塊的電路實施例，如圖所示，該模塊采用整流模塊55、蓄電池57與負載59三者并聯(lián)，當(dāng)整流模塊55和蓄電池57并聯(lián)在一起進行供電，平時由整流模塊55供電，當(dāng)交流中斷或整流模塊55發(fā)生故障時由蓄電池57向負載59放電，叫做浮充供電。
[0030]優(yōu)選地，所述高電壓充電模塊25，用于完成谷電時段充滿蓄電池組容量的功能。當(dāng)蓄電池組開關(guān)斷開時，自動執(zhí)行高電壓輸出，并以穩(wěn)壓限流方式運行，谷電時段結(jié)束，蓄電池組充電停止。
[0031]優(yōu)選地，可根據(jù)不同型號的蓄電池組設(shè)置不同的充電電壓，例如膠體鉛酸電池，快速充電電壓為單體2.45V，48V系統(tǒng)充電總電壓為58.8V。
[0032]優(yōu)選地，所述逆變供電模塊23，用于完成谷電時段蓄電池組充電后期，因蓄電池組充電電壓過高而離線，通過逆變供電對負載熱備份，作為間接蓄電池組在線后備。
[0033]優(yōu)選地，所述智能控制模塊11，用于完成各個時段的邏輯控制功能，對充放電過程可能出現(xiàn)的異常自動糾偏，保障系統(tǒng)供電安全，保證蓄電池組31在谷電時段內(nèi)容量充足。
[0034]本實施例的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)的工作原理是:當(dāng)蓄電池組31通過一定時間的浮充，容量達到過半時，浮充供電模塊21漸漸退出限流區(qū)，向智能控制模塊11發(fā)出請求逆變供電模塊23啟動信號。逆變供電模塊23成功啟動后，浮充供電模塊21調(diào)整電壓，保持蓄電池組31回路電流檢測值近似為0，斷開蓄電池組31開關(guān)，智能控制模塊11調(diào)整高電壓充電模塊25電壓繼續(xù)充電。此時浮充供電模塊21單獨對通信負載41供電，逆變供電模塊23后備熱備份。蓄電池組31充電時間到，高電壓充電模塊25自動停止工作，蓄電池組31電壓自動回落，當(dāng)蓄電池組31電壓等于浮充電壓時，電池開關(guān)自動閉合，浮充供電模塊21自動降低輸出電壓作為熱備份，系統(tǒng)進入蓄電池組31放電狀態(tài)。
[0035]實施例2
[0036]本實施例的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)與通信負載相連接，該系統(tǒng)包括蓄電池組，還包括:浮充供電模塊、高電壓充電模塊、逆變供電模塊、智能控制模塊，其中，所述浮充供電模塊，所述高電壓充電模塊，以及所述逆變供電模塊分別與所述智能控制模塊進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊進行相耦接，所述高電壓充電模塊與所述蓄電池組進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊分別與所述通信負載進行相耦接。
[0037]優(yōu)選地，所述通信負載為某移動通信基站，直流48V供電系統(tǒng)，正常輸出電流80A，采用膠體鉛酸蓄電池組和高頻開關(guān)電源組成移峰填谷供電系統(tǒng)。膠體鉛酸蓄電池組采用24節(jié)串聯(lián)組成，平均電壓2V，浮充電壓54V，放電終了取45V。蓄電池組放電容量按放電8小時計算，選用640AH ;蓄電池組后備容量按放電4小時計算，選用320AH ;系統(tǒng)總?cè)萘繉嶋H配置1000AH，選擇兩組500AH并聯(lián)。
[0038]高頻開關(guān)電源容量配置，浮充供電模塊按負載電流計算，浮充供電整流模塊配置采用N+1配置，N為通信負載的數(shù)目，共配置48V/50A整流模塊三只；高電壓充電模塊配置采用N+2配置，充電電流取0.25C，共配置48V/50A整流模塊六只；逆變供電模塊選擇輸出功率為48V/50A的模塊三只，合計整個機架安裝模塊十二只。
[0039]優(yōu)選地，輸出母線分為兩組，浮充供電模塊輸出和逆變供電模塊共享一組母線，高電壓充電模塊輸出為一組單獨母線，蓄電池組安裝在高壓充電母線上；兩組母線之間通過電池開關(guān)聯(lián)絡(luò)。
[0040]優(yōu)選地，浮充供電模塊和高電壓充電模塊輸入分別為市電交流輸入；逆變供電模塊輸入為蓄電池組直流輸入，直流輸入電壓范圍為寬電壓范圍。
[0041]系統(tǒng)運行時，智能控制模塊根據(jù)負載電流和設(shè)備配置，自動選擇三只模塊為供電組，六只模塊為充電組；充電時段九只模塊全部工作，充電初期九個并聯(lián)工作，充電后期充電組六個模塊和供電組三個模塊分離在不同的母線工作，充電組六個模塊以高電壓對蓄電池組繼續(xù)充電，供電組三個模塊單獨向負載供電；放電時段六只模塊自動關(guān)閉，三只模塊低電壓輸出后備保障；不充不放時段三只模塊跟蹤蓄電池組電壓，單獨提供負載電流，六只模塊自動關(guān)閉。
[0042]優(yōu)選地，智能控制模塊，采用RS485總線與整流模塊連接，完成模塊均流、充電限流、定時充放電、故障告警等功能。
[0043]優(yōu)選地，智能控制模塊，采用RS232接口，與維護監(jiān)控中心連接。
[0044]優(yōu)選地，現(xiàn)場系統(tǒng)運行設(shè)置:系統(tǒng)設(shè)計每天O點至8點為充電工作狀態(tài)，每天8點至12點為放電狀態(tài)，12點至17點為不充不放狀態(tài)，17點至21點為放電狀態(tài)，21點至O點為不充不放狀態(tài)。在具體的實施例中，可以根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的峰谷電價政策靈活設(shè)置。
[0045]優(yōu)選地，本實施例的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，當(dāng)充電時段充電電壓上升到通信系統(tǒng)的上限電壓時，即48V系統(tǒng)為56V時，蓄電池組離線充電，充電模塊組以單體電壓2.45V/只對蓄電池組單獨充電；浮充模塊組向通信系統(tǒng)單獨供電，逆變供電模塊后備熱備份。
[0046]本實施例的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，當(dāng)充電設(shè)置時間到，蓄電池組未達到充電終了條件，系統(tǒng)不轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)，繼續(xù)充電，同時發(fā)出緊急告警，通知維護人員檢查處理；當(dāng)充電設(shè)置時間到，蓄電池組達到充電終了條件，系統(tǒng)自動進入第一階段放電工作狀態(tài)；放電過程中，當(dāng)放電設(shè)置時間未到，蓄電池組提前達到放電終了條件，系統(tǒng)自動將整流器浮充電壓恢復(fù)到54V，進入浮充狀態(tài)，同時發(fā)出緊急告警，通知維護人員檢查處理；當(dāng)放電過程中系統(tǒng)電壓變化在預(yù)定的正常范圍，放電設(shè)置時間到，系統(tǒng)自動進入到第一階段不充不放工作狀態(tài)，不充不放工作狀態(tài)時間到，系統(tǒng)自動進入第二階段放電工作狀態(tài)。
[0047]本實施例的在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，在進入第二階段放電過程中，當(dāng)放電設(shè)置時間未到，蓄電池組提前達到放電終了條件，系統(tǒng)自動將整流器浮充電壓恢復(fù)到54V，進入浮充狀態(tài)，同時發(fā)出緊急告警，通知維護人員檢查處理；當(dāng)放電過程中系統(tǒng)電壓變化在預(yù)定的正常范圍，放電設(shè)置時間到，系統(tǒng)自動進入到第二階段不充不放工作狀態(tài)，不充不放工作狀態(tài)時間到，浮充電壓恢復(fù)到56V，同時充電模塊組自動運行，系統(tǒng)將自動轉(zhuǎn)入浮充充電狀態(tài)、供電組單供逆變供電模塊熱備份和高電壓充電模塊組單充狀態(tài)，進入下一輪循環(huán)。
[0048]本實用新型的有益效果為:
[0049]第一，保障安全供電，浮充供電模塊，高電壓充電模塊，以及逆變供電模塊分別與智能控制模塊進行相耦接，高電壓充電模塊與所述蓄電池組進行相耦接，浮充供電模塊與逆變供電模塊分別與通信負載進行相耦接，浮充供電模塊與逆變供電模塊共享一組母線，智能控制模塊能夠?qū)Τ浞烹娺^程可能出現(xiàn)的異常自動糾偏，實現(xiàn)供電的安全。
[0050]第二，適應(yīng)節(jié)能減排，在市電峰價蓄電池組放電時段，以略低于蓄電池電壓的方式空載運行熱備用；在市電平價時段，跟蹤蓄電池電壓保持對蓄電池組不充不放，單獨向通信負載供電；在市電谷價蓄電池充電時段，充電初期以浮充方式運行，穩(wěn)壓限流進行浮充。因此，能夠明顯地節(jié)能和減少運營費用，可以適應(yīng)不同機房環(huán)境和不同的投資成本實施節(jié)能減排的需求。
[0051]上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，該系統(tǒng)與通信負載相連接，該通信電源移峰填谷系統(tǒng)包括蓄電池組，其特征在于，還包括:浮充供電模塊、高電壓充電模塊、逆變供電模塊、智能控制模塊，其中， 所述浮充供電模塊，所述高電壓充電模塊，以及所述逆變供電模塊分別與所述智能控制模塊進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊進行相耦接，所述高電壓充電模塊與所述蓄電池組進行相耦接，所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊分別與所述通信負載進行相耦接； 所述浮充供電模塊與所述逆變供電模塊共同安裝在第一輸出母線上，所述高電壓充電模塊安裝在第二輸出母線上，所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間設(shè)置有電池開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池組安裝在所述第二輸出母線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述智能控制模塊還相耦接有整流模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制模塊與所述整流模塊通過RS485總線進行相耦接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述智能控制模塊通過RS232接口連接監(jiān)控模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述浮充供電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+1配置，N為通信負載數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述高電壓充電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+2配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述逆變供電模塊的數(shù)目按照通信負載功率進行N+1配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任何一項所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄電池組，由十六只磷酸鐵鋰電池或二十四只鉛酸電池串聯(lián)組成，磷酸鐵鋰電池每只平均電壓3.2V，鉛電池每只平均電壓為2V，浮充電壓為54V。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述在線式快速充電的通信電源移峰填谷系統(tǒng)，其特征在于:所述智能控制模塊為微處理器。
【文檔編號】H02J7/02GK204118757SQ201420611953
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】趙長煦 申請人:中塔新興通訊技術(shù)有限公司