CN101826747A

CN101826747A - 一种通信电源电路

Info

Publication number: CN101826747A
Application number: CN 201010131228
Authority: CN
Inventors: 柳雄文
Original assignee: Emerson Network Power Co Ltd
Current assignee: Vertiv Tech Co Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: CN101826747B

Abstract

本发明公开了一种通信电源电路，包括整流模块、电池、优先负载和非优先负载，所述非优先负载直接连接所述整流模块的输出端，所述优先负载依次通过串联的BLVD接触器和LLVD接触器耦合到所述整流模块的输出端，所述电池通过分流器耦合到所述BLVD接触器和所述LLVD接触器的连接节点上。由于非优先负载由整流模块直接供电而不需要通过接触器，供电路径最短，故能显著节能。

Description

一种通信电源电路

技术领域

本发明涉及电源设备，特别是一种通信电源电路。

背景技术

一般两级下电的通讯电源负载分为重要的优先负载PL和次要的非优先负载NPL。按负载下电及检测器件的不同连接方式，通信电源常见有以下几种拓扑电路：

(1)第一种电路如图1所示，采用2个单稳态接触器，LLVD接触器(Load Low Voltage Down，负载低电压下电(又称二次下电))和BLVD接触器(Battery Low Voltage Down，电池低电压下电(又称一次下电))和3个分流器shunt。该电路的优点是各电流值均为实测，准确稳定。其缺点是：①载流器件多，增加了损耗；②采用的器件多、成本高，又对可靠性有影响；③从通信电源常规负载性质来看，一般优先负载PL为轻载，非优先负载NPL为重载，电源日常工况90％以上的重载回路为：整流模块Rectifier-LLVD接触器-分流器-负载NPL，串联损耗大；④由于需考虑停电状态下带满载(PL+NPL)和满足电池充电需要，BLVD接触器须按二者较大的值(负载总电流和最大充电电流)选大容量接触器，增加了成本和结构空间。

(2)第二种电路如图2所示，采用2个单稳态接触器和1个分流器。该电路的优点在于：①省掉了负载分流器，器件少；②电池充放电时BLVD接触器只承载小容量的优先负载PL，可选小容量接触器，减少了成本和结构空间；③重载电池供电路径减小。其主要缺点在于：①重载回路有载流器件LLVD接触器，负载损耗较大；②BLVD接触器和LLVD接触器断开后，整流模块辅助电源仍旧在工作，消耗电池能量。

发明内容

本发明的主要目的就是针对现有技术尤其是上述第二种电路的不足，提供一种节能效果显著的通信电源电路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通信电源电路，包括整流模块、电池、优先负载和非优先负载，其特征在于，所述非优先负载直接连接所述整流模块的输出端，所述优先负载依次通过串联的电池低电压下电接触器和负载低电压下电接触器耦合到所述整流模块的输出端，所述电池通过分流器耦合到所述电池低电压下电接触器和所述负载低电压下电接触器的连接节点上。

优选地，所述电池低电压下电接触器和/或所述负载低电压下电接触器为磁保持接触器。

本发明有益的技术效果是：

1.与现有的第二种电路相比，本发明中非优先负载直接连接整流模块的输出端，非优先负载由整流模块直接供电而不需要通过载流器件LLVD接触器，供电路径最短，因此，本发明最大的优点在于节能，对于日常超过90％的工况下电流较大的非优先负载供电路径，除了必要的线路和相关保护器件的损耗之外，无任何额外损耗。

2.与现有的第二种电路相比，本发明中整流模块的输出端与电池之间接有LLVD接触器，LLVD接触器断开后，整流模块与电池连接也将断开，从而避免继续消耗电池能量。

3.与现有的第一种电路相比，本发明在电池充放电时，BLVD接触器只承载小容量的优先负载，BLVD接触器容量选择可大大降低，可选小容量接触器，较大地降低了成本并减小了结构安装空间；

4.与现有的第一种电路相比，本发明的通信电源电路省掉了负载分流器，采用的器件少，成本低。

5.与现有的第二种电路相比，本发明中优先负载由整流模块供电的路径上增加了LLVD接触器，看上去似乎可靠性降低了，然而，实际上，由于有电池并连运行，模块供电可靠性由电池的供电可靠性“箝位”了，LLVD接触器的故障率并不会影响到优先负载端，可靠性计算时只需从电池端进行核算，而在电池供电时，由于和其他方案路径相当，可靠性是相同的。

另外，BLVD接触器和/或LLVD接触器优选采用磁保持接触器，这样，下电时接触器不需要电池供电，因而不会消耗停电状态下宝贵的电池电能，不影响主设备的备电时间。

综上，本发明在现有的第二种电路基础上进行了改进，是一种节能性突出、成本低、可靠性好的通信电源电路。

附图说明

图1为现有的第一种通信电源电路拓扑图；

图2为现有的第二种通信电源电路拓扑图；

图3为本发明通信电源电路一种实施例的拓扑图。

具体实施方式

以下通过实施例结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

请参考图3，在一种实施例中，通信电源电路包括整流模块Rectifier、电池、优先负载PL、非优先负载NPL，非优先负载NPL直接连接至整流模块的输出端，优先负载PL依次通过串联的BLVD接触器和LLVD接触器耦合到整流模块的输出端，电池通过分流器shunt1耦合到BLVD接触器和LLVD接触器的连接节点上。一般来说，通信电源的优先负载PL为轻载，而非优先负载NPL为重载。

根据上述电路配置，整流模块-非优先负载NPL为重载的模块供电路径，整流模块-BLVD接触器-LLVD接触器-优先负载PL为轻载的模块供电路径，电池-分流器shunt1-LLVD接触器-非优先负载NPL为重载的电池供电路径，电池-分流器shunt1-BLVD接触器-优先负载PL为轻载的电池供电路径。在通信电源中，非优先负载NPL模块供电路径通常在超过90％的工况下电流较大，由于非优先负载直接连接整流模块的输出端，故负载电流不需要通过接触器，供电路径最短，因此，该供电路径除了必要的线路和相关保护器件的损耗之外，无任何额外损耗，从而获得显著的节能效果。另一方面，整流模块的输出端与电池之间接有LLVD接触器，在LLVD接触器断开后，整流模块与电池的连接也将断开，从而避免整流模块继续消耗电池能量。

与现有通信电源电路(第一种)损耗估算的比较：

在典型的实际应用中，将接触器和搭接面的压降按一般值ΔU₄＝100mV_计，加上75mV分流器，共计175mV的额外压降，将负载电流按平均200A估算，则重载的模块供电路径的额外损耗功率为：

ΔP＝UI＝100×10^-3×200＝35W

可知，本发明的通信电源电路每年估算节约电量为：

ΔP×24×365＝306.6kWh

而以上只是一个小基站的一个通信电源的估算数据，考虑到数量庞大的实际基站以及存在大电流的通信电源，长年累月累计下来的节电量将是一个极为可观的数字，一旦本发明的方案获得大规模应用，将能够获得极为显著总体节能效果。

可靠性评估：

在本发明的实施例中，对于电流较小的优先负载，在模块供电时要经过BLVD和LLVD两个接触器，供电路径增加了，似乎优先负载的供电可靠性也会随之降低，但实际上，由于有电池并连运行，模块供电可靠性由电池端供电可靠性“箝位”了，因此，接触器的故障率并不会影响到优先负载端的可靠性，在可靠性计算时，只需从电池端进行核算，而在电池供电时，由于和已知的第二种电路的电池供电路径相当，可靠性是相同的。

在一种优选的实施例中，两个接触器中至少一个采用磁保持接触器，这样，下电时，接触器不需要电池继续供电，不会消耗停电状态下宝贵的电池电能，不影响主设备的备电时间。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种通信电源电路，包括整流模块、电池、优先负载和非优先负载，其特征在于，所述非优先负载直接连接所述整流模块的输出端，所述优先负载依次通过串联的电池低电压下电接触器和负载低电压下电接触器耦合到所述整流模块的输出端，所述电池通过分流器耦合到所述电池低电压下电接触器和所述负载低电压下电接触器的连接节点上。

2.如权利要求1所述的通信电源电路，其特征在于，所述电池低电压下电接触器和/或所述负载低电压下电接触器为磁保持接触器。