一種通信用移動應急電源及其電壓自適應方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信電源技術，特別是涉及一種通信用移動應急電源及其電壓自適應方法。
【背景技術】
[0002]通信設備等重要的精密用電設備很多直接采用直流供電，其電源來自交流電網并通過整流電源裝置變換為穩(wěn)定、干凈的直流電。為了保證主設備能夠連續(xù)不間斷的工作，通信電源系統(tǒng)通常并聯(lián)有蓄電池組。當交流電網停電時，蓄電池組因為與整流電源和負載設備采用直接并聯(lián)的連接形式，能夠立即對負載設備供電，從而確保負載設備不受外界停電影響。
[0003]然而，蓄電池組的容量是有限的，當外界停電時間過長時，蓄電池組的電能就會耗盡，從而停止輸出。
[0004]在實踐中，為避免因市電意外長時間停電而導致通信網絡退出服務，網絡維護人員需要在蓄電池放電結束前為系統(tǒng)提供備用供電。對于大型通信局站，可以配備固定式柴油發(fā)電機組，但對于現(xiàn)代通信網絡中無處不在的小型通信網絡節(jié)點，通常只能采用移動式柴油發(fā)電機組。但移動式柴油發(fā)電機組使用不便，且噪聲大，不是所有場合都合適。
[0005]為此，可以考慮采用臨時將預先充滿電的移動式蓄電池組搬運到現(xiàn)場并接入系統(tǒng)中來延長負載工作時間。但是，充滿電的電池組電壓通常高于現(xiàn)場已經放電到一定程度的電池組，故帶電接入時會產生強烈的打火現(xiàn)象，沖擊電流很大，很不安全，而且會對原有電池進行充電，導致不必要的電池充放電損耗。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種通信用移動應急電源及其電壓自適應方法，移動便捷、噪音小，且操作簡單，降低了使用成本。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種通信用移動應急電源，包括充電模塊、蓄電池組、開關、直流穩(wěn)壓模塊及監(jiān)控板；充電模塊的輸出端正負極、蓄電池組的正負極及直流穩(wěn)壓模塊的輸入端正負極互相并聯(lián)，開關串聯(lián)在蓄電池組和直流穩(wěn)壓模塊之間，構成主回路；監(jiān)控板通過通信線路與直流穩(wěn)壓模塊相連，構成控制子系統(tǒng)；
充電模塊用于給蓄電池組進行充電；
蓄電池組用于提供儲存電能，為應急電源提供能量；
開關用于啟動和關斷直流穩(wěn)壓模塊，起到保護的作用，當需要啟動直流穩(wěn)壓模塊時，合上開關；
直流穩(wěn)壓模塊用于控制應急電源輸出電壓；
監(jiān)控板用于控制直流穩(wěn)壓模塊，通過檢測所需接入電源系統(tǒng)的輸出電壓，提供對應的信號給直流穩(wěn)壓模塊，使直流穩(wěn)壓模塊輸出電壓穩(wěn)定在某一電壓值上。
[0008]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端與負極輸出端之間設置一反接保護電路。
[0009]本發(fā)明所述的反接保護電路通過以下兩種方式實現(xiàn)，但本發(fā)明并不限于此，任何其他能夠實現(xiàn)反接保護電路的結構均在本發(fā)明保護范圍內。
[0010]第一種反接保護電路實現(xiàn)方式是:本發(fā)明所述反接保護電路由二極管及繼電器組成；所述繼電器的線圈連接于直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端與負極輸出端之間，形成供電回路；二極管串聯(lián)于繼電器的線圈與直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端之間，二極管的陽極連接直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端，陰極連接繼電器的線圈；繼電器的觸點設置于直流穩(wěn)壓模塊的負極輸出端與繼電器的線圈供電回路輸出端之間。
[0011]第二種反接保護電路實現(xiàn)方式是:本發(fā)明所述反接保護電路由繼電器、二極管及常閉繼電器組成；所述常閉繼電器的線圈連接于直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端與負極輸出端之間，形成供電回路，二極管串聯(lián)于常閉繼電器的線圈與直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端之間，二極管的陰極連接直流穩(wěn)壓模塊的正極輸出端，陽極連接常閉繼電器的線圈；繼電器的觸點設置于直流穩(wěn)壓模塊的負極輸出端與常閉繼電器的線圈供電回路輸出端之間；常閉繼電器的觸點及繼電器的線圈連接于直流穩(wěn)壓模塊的正極輸入端與負極輸入端之間。
[0012]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述繼電器為功率繼電器、直流繼電器或者可控大功率電子開關中的一種，其中可控大功率電子開關為采用M0S管、IGBT、靜態(tài)繼電器等組成的電路。
[0013]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述蓄電池組為鋰離子電池組，包括多組并聯(lián)的鋰電池。
[0014]本發(fā)明蓄電池組根據需要可以設置于一個插箱內或者分設于多個插箱內，當然本發(fā)明并不限于此，也可與其他結構同置于一插箱內。
[0015]蓄電池組設置方式一:本發(fā)明所述蓄電池組分設多個插箱，所述插箱安裝于帶轉動輪的機箱內，每一插箱內設置一鋰電池。
[0016]蓄電池組設置方式二:本發(fā)明所述蓄電池組設置于一插箱內，多組鋰電池并聯(lián)設置于插箱內，所述插箱安裝于帶轉動輪的機箱內。
[0017]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述充電模塊、開關、直流穩(wěn)壓模塊及監(jiān)控板設置于同一插箱內，插箱安裝于帶轉動輪的機箱內。
[0018]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述監(jiān)控板由單片機及數(shù)字通信線路組成。例如單片機型號可以為STM32F103C8T6。
[0019]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述監(jiān)控板與直流穩(wěn)壓模塊分別設置于兩塊電路板上，相互之間通過數(shù)字通信線路連接。
[0020]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述監(jiān)控板與直流穩(wěn)壓模塊設置于同一電路板上，相互之間通過數(shù)字通信線路連接。
[0021]本發(fā)明還公開了一種利用所述的通信用移動應急電源的電壓自適應方法，其步驟如下:
步驟1.將通信用移動應急電源的輸出端連接到正在放電的原通信電源系統(tǒng)上，所述原通信電源系統(tǒng)的蓄電池組與移動應急電源的蓄電池組通過直流穩(wěn)壓模塊進行隔離；
步驟2.閉合開關，直流穩(wěn)壓模塊啟動； 步驟3.監(jiān)控板控制直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓從低到高逐漸調高；
步驟4.直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓從低到高逐漸調高的過程中，監(jiān)控板跟蹤獲取直流穩(wěn)壓模塊的輸出電流；
步驟5.當直流穩(wěn)壓模塊的輸出電流大于最小可測量的電流值時停止電壓調整并維持輸出電壓不變；
步驟6.原通信電源系統(tǒng)的蓄電池組繼續(xù)放電，電壓繼續(xù)下降逐漸低于直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓，當?shù)陀谥绷鞣€(wěn)壓模塊的輸出電壓時，由原通信電源系統(tǒng)的蓄電池組對負載供電自動切換為直流穩(wěn)壓模塊對負載供電，延長負載工作時間。
[0022]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述移動應急電源的蓄電池組的輸出電壓小于原通信電源系統(tǒng)的蓄電池組的輸出電壓。
[0023]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述監(jiān)控板通過數(shù)字通信線路與直流穩(wěn)壓模塊相連，獲取直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓、電流數(shù)據并調節(jié)直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓。
[0024]作為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所述直流穩(wěn)壓模塊的輸出端設置反接保護電路，判斷直流穩(wěn)壓模塊的輸出端是否正確連接原通信電源系統(tǒng)，是則繼電器閉合，否則繼電器呈打開狀態(tài)。
[0025]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
第一、利用監(jiān)控板控制直流穩(wěn)壓模塊的輸出電壓，使其在接入原有通信電源系統(tǒng)時與原系統(tǒng)當前工作電壓接近相等，從而有效避免兩套電池之間出現(xiàn)大的環(huán)流而導致的接入打火和沖擊，避免相互充電造成不必要的電能損失；
第二、由于存在直流穩(wěn)壓模塊將應急電源內的蓄電池組與原有系統(tǒng)的蓄電池組隔離開，防止了原有蓄電池組對應急電源中的蓄電池組的反向充電形成的沖擊，也避免了互相充電產生的能量損失；
第三、啟動時通過自動逐漸調高輸出電壓至有輸出電流時即保持穩(wěn)定，避免因較高電壓差接入系統(tǒng)對原有電池進行大電流充電產生的沖擊；
第四、由于具有自動控制功能的直流穩(wěn)壓模塊的接入，現(xiàn)場使用十分簡單，只需要接好線，閉合開關即可，能夠在不需要對原有電源進行任何改動和操作的情況下接入應急電源延長系統(tǒng)供電時間，大幅度降低了對操作人員的要求，提高了可靠性和適應性。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的整體結構實施例一示意圖；