CN110690755A - 通信电源*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信电源***。其中，该***包括：第一通信电源***，所述第一通信电源***包括：第一交流配电设备，用于对交流电进行分配并输出；用于将交流电信号转化为直流电信号的第一高频开关电源设备，该第一高频开关电源设备具有至少两个第一交流母线接口；所述至少两个第一交流母线接口，用于接入至少两路独立的第一交流电；第一直流配电设备，与所述第一高频开关电源设备连接，用于接收来自所述第一高频开关电源设备输出的第一直流电信号，并将所述第一直流电信号分配至负载；第一蓄电池模块，与所述第一高频开关电源设备连接，用于存储电能。本发明解决了相关技术中受电源技术的限制造成目前无法提高通信电源***的安全性的技术问题。

Description

通信电源***

技术领域

本发明涉及通信电源的安全领域，具体而言，涉及一种通信电源***。

背景技术

相关技术中，在为通信设备设置电源***时，往往只考虑了电源本身的稳定性，即增强电源本身的稳定性出发去设计生产电源***，但是，随着电源技术的发展，目前的电源设计方案存在一定的瓶颈，在这种情况下，如何提升通信设备的电源***的安全性便成了一个急需解决的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种通信电源***，以至少解决相关技术中受电源技术的限制造成目前无法提高通信电源***的安全性的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种通信电源***，包括：第一通信电源***，所述第一通信电源***包括：第一交流配电设备，用于对交流电进行分配并输出；用于将交流电信号转化为直流电信号的第一高频开关电源设备，该第一高频开关电源设备具有至少两个第一交流母线接口；所述至少两个第一交流母线接口，用于接入至少两路独立的第一交流电；第一直流配电设备，与所述第一高频开关电源设备连接，用于接收来自所述第一高频开关电源设备输出的第一直流电信号，并将所述第一直流电信号分配至负载；第一蓄电池模块，与所述第一高频开关电源设备连接，用于存储电能。

可选地，通信电源***还包括：第一自动转换开关设备(Automatic TransferSwitching Equipment，简称为ATS)，一端与所述至少两路独立的第一交流电连接，另一端与所述至少两个第一交流母线接口连接，用于在所述至少两路独立的第一交流电间切换可供电电源。

可选地，所述第一自动转换开关设备集成于所述第一高频开关电源设备内部。

可选地，如图3所示，通信电源***还包括：与所述第一通信电源***并联的第二通信电源***，所述第二通信电源***包括：所述第二通信电源***包括：第二交流配电设备，用于对交流电进行分配并输出；用于将交流电信号转化为直流电信号的第二高频开关电源设备，该第二高频开关电源设备具有用于接入至少两路独立的第二交流电的至少两个交流母线接口；第二直流配电设备，与所述第二高频开关电源设备连接，用于接收来自所述第二高频开关电源设备输出的第二直流电信号，并将所述第二直流电信号分配至负载；第二蓄电池模块，与所述第二高频开关电源设备连接，用于存储电能。

可选地，通信电源***还包括：第二自动转换开关设备，一端与所述至少两路独立的第二交流电连接，另一端与所述至少两个第二交流母线接口连接，用于在所述至少两路独立的第二交流电间切换可供电电源。

可选地，通信电源***还包括：至少一个监控设备，与第一高频开关电源设备、第二高频开关电源设备、第一直流配电设备、第二直流配电设备、第一蓄电池模块和第二蓄电池模块中的至少之一连接，用于对以下至少之一的电信号进行监控：第一高频开关电源设备、第二高频开关电源设备、第一直流配电设备、第二直流配电设备、第一蓄电池模块和第二蓄电池模块。

可选地，通信电源***还包括：第三直流配电设备，所述第三直流配电设备和所述第一直流配电设备在进线侧并联，并且，所述第三直流配电设备与所述负载连接，用于在所述第一直流配电设备设备故障时，为所述负载分配电能；第四直流配电设备，所述第四直流配电设备和所述第二直流配电设备在进线侧并联，并且，所述第四直流配电设备与所述负载连接，用于在所述第二直流配电设备设备故障时，为所述负载分配电能。

可选地，所述第一直流配电设备和第二直流配电设备与所述负载之间均设置有开关电路。

可选地，所述开关电路包括：开关二极管。

可选地，通信电源***还包括：第一组不间断电源(Uninterrupted PowerSupply，简称为UPS)电源和第二组UPS电源，所述第一组UPS电源分别与所述第一交流配电设备和第二交流配电设备连接，其中，所述第一组UPS电源中的UPS电源互为备份，所述第二组UPS电源中的UPS电源互为备份。

在本发明实施例中，在第一高频开关电源设备中设置至少两个用于接入两路独立的第二交流电的母线接口(即第一交流母线接口)的方式，从而可以在其中一路交流电的供电线路出现故障时，采用另一路交流电的供电线路进行供电，提升了通信电源***的安全可靠性，并且，在本申请实施例中的通信电源***中还设置有第一蓄电池模块，同样可以维持通信设备的运行，进一步提升了通信电源***的安全性，进而解决了相关技术中受电源技术的限制造成目前无法提高通信电源***的安全性的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种通信电源***的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的通信电源***的结构示意图；

图3a是根据本发明实施例的另一种可选的通信电源***的结构示意图；

图3b是根据本发明实施例的另一种可选的通信电源***的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的另一种可选的通信电源***的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的另一种可选的通信电源***的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种采用了UPS电源的通信电源***的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的另一种采用了UPS电源的通信电源***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解本申请实施例，以下将本申请实施例中涉及的技术术语简述如下：

通信电源是专指向通信设备提供直流电源的设备，通常使用的通信电源是采用功率半导体器件作为高频变换开关，经高频变压器隔离，组成将交流转变成直流的-48V高频开关电源。本申请实施例中所述的通信电源可以为-48V高频开关电源。

通信电源***由交流配电屏(可选)、高频开关电源屏、直流配电屏(柜)、蓄电池组(柜)等单元组成。每套通信高频开关电源***应至少包括一个高频开关电源屏、一个蓄电池组，宜配置一个直流配电屏。

UPS即不间断电源，是一种含有储能装置(蓄电池组)，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频电源设备，主要用于给单台计算机、计算机网络***或其它信息设备提供不间断的电力。通常使用的UPS为在线式，即始终通过逆变器为负载提供所需电能，在交流停电时，能够实现零切换时间。

在线式UPS又分为模块化UPS和塔式UPS，模块化UPS可以配置多个功率模块，具有冗余性，当一个功率模块故障，负载功率不超过剩余模块总容量时，不会影响对设备的正常供电。塔式UPS不具备冗余性，当UPS逆变器出现故障停运后，该条线路即转入旁路市电供电模式，失去电源保护。故单机运行的UPS宜采用模块化UPS，塔式UPS宜并机使用。

UPS应有自动(静态旁路)和手动(维修旁路)旁路装置。其中静态旁路装置在UPS主机内部，由晶闸管等静态开关组成，维修旁路装置通常为普通交流断路器，可以绕开UPS主机内部各元器件为负载供电。

直流配电设备包括三种：第一种为通过二极管将两套通信电源在输入端并联的直流双母线配电屏，简称输入侧切换直流双母线配电屏。第二种通过二极管将两套通信电源在负载侧并联的直流双母线配电屏，简称输出侧切换直流双母线配电屏。第三种为带母联开关直流双母线配电屏。

图1是根据本申请实施例的一种通信电源***的结构示意图。如图1所示，该通信电源***包括：

第一通信电源***1，第一通信电源***包括：第一交流配电设备10，用于对交流电进行分配并输出；用于将交流电信号转化为直流电信号的第一高频开关电源设备12，该第一高频开关电源设备12具有至少两个第一交流母线接口120；至少两个第一交流母线接口120，用于接入至少两路独立的第一交流电；第一直流配电设备14，与第一高频开关电源设备12连接，用于接收来自第一高频开关电源设备12输出的第一直流电信号，并将第一直流电信号分配至负载(例如，图1中的负载1和负载2)；第一蓄电池模块16，与第一高频开关电源设备12连接，用于存储电能。

在本申请的一些实施例中，如图2所示，通信电源***还包括：第一自动转换开关设备18，一端与至少两路独立的第一交流电连接，另一端与至少两个第一交流母线接口120连接，用于在至少两路独立的第一交流电间切换可供电电源。其中，该可供电电源为从至少两路独立的第一交流电对应的电源中。

在本申请的一些实施例中，第一自动转换开关设备18可以集成于第一高频开关电源设备12内部，例如，集成于图1所示的第一高频开关电源设备12内部(图中未示出)，还可以与第一高频开关电源设备12分别独立设置，如图2所示。

可选地，如图3a所示，通信电源***还包括：与第一通信电源***1并联的第二通信电源***2，第二通信电源***2包括：第二通信电源***2包括：第二交流配电设备20，用于对交流电进行分配并输出；用于将交流电信号转化为直流电信号的第二高频开关电源设备22，该第二高频开关电源设备22具有用于接入至少两路独立的第二交流电的至少两个交流母线接口220；第二直流配电设备24，与第二高频开关电源设备22连接，用于接收来自第二高频开关电源设备22输出的第二直流电信号，并将第二直流电信号分配至负载；第二蓄电池模块26，与第二高频开关电源设备22连接，用于存储电能。

蓄电池组放电电流与蓄电池组端电压、容量对时间的关系并不是线性关系，在不同放电电流下，通过“放电电流*放电时间”计算出的电池容量是不同的。因此，蓄电池组容量均指10h放电率下的容量。通常，蓄电池放电电流越小，计算出的电池容量越大；蓄电池放电电流越大，计算出的电池容量越小。

如图3b所示，第一直流配电设备的一端与第二交流配电设备侧的负载连接，第二直流配电设备的一个输出端与第一交流配电设备侧的一个负载连接。每套通信电源的两路交流电源输入，应由来自不同交流母线(不同高压线路)的两路电源供电，具有双电源输入的直流负载应分别由两套通信电源供电。

在本申请的一些可选实施例中，具有两套通信电源***还可以表现为如图3b所示的并行连接方式，其中，为方便查看，省略了交流配电设备。

在本申请的一些实施例中，如图3a所示，通信电源***还包括：第二自动转换开关设备28，一端与至少两路独立的第二交流电连接，另一端与至少两个第二交流母线接口220连接，用于在至少两路独立的第二交流电间切换可供电电源。

在本申请的一些实施例中，如图4所示，通信电源***还包括：至少一个监控设备40，与第一高频开关电源设备12、第二高频开关电源设备22、第一直流配电设备14、第二直流配电设备24、第一蓄电池模块16和第二蓄电池模块26中的至少之一连接，用于对以下至少之一的电信号进行监控：第一高频开关电源设备12、第二高频开关电源设备22、第一直流配电设备14、第二直流配电设备24、第一蓄电池模块16和第二蓄电池模块26。

需要说明的是，监控设备的数量可以为多个，即第一高频开关电源设备12、第二高频开关电源设备22、第一直流配电设备14、第二直流配电设备24、第一蓄电池模块16和第二蓄电池模块26可以分别对应一个监控设备40，也可以任意两个或三个或四个设备共用一个监控设备40。监控设备40包括但不限于：电流互感器、电压互感器和万能表等。在监控设备检测到信号异常(例如电压大于阈值)时，进行报警。

具体地，在各通信电源输入侧采集两路交流输入电压；在各直流配电柜任一空闲输出开关出线侧采集直流输出电压；在蓄电池组总正极和总负极处采集蓄电池组端电压。当任意一路交、直流采集失压，或通信蓄电池组端电压低于50V，监控设备立即发出告警信息。

可选地，如图5所示，通信电源***还包括：第三直流配电设备50，第三直流配电设备和第一直流配电设备14在进线侧并联，并且，第三直流配电设备50与负载连接，用于在第一直流配电设备14设备故障时，为负载分配电能；第四直流配电设备52，第四直流配电设备52和第二直流配电设备24在进线侧并联，并且，第四直流配电设备52与负载连接，用于在第二直流配电设备24设备故障时，为负载分配电能。

当通信站内使用一套第一种或第二种直流双母线配电屏，且机房留有空余直流配电屏(直流配电设备)的位置时，可以进行如下改进：新建一套直流配电屏，拆除双母线屏(即第一或第二直流配电设备)内一路-48V直流输入电缆，该路电源接入新建直流配电屏，使用并接电缆将双母线屏内两个主输入开关在进线侧并联，同时将负载设备的另一路电源改接至新建直流配电屏(即第三或第四直流配电设备)

如图5所示，第一直流配电设备和第二直流配电设备与负载之间均设置有开关电路54。可选地，开关电路54包括但不限于：开关二极管。

如图6所示，可选地，通信电源***还包括：第一组不间断电源(UninterruptedPower Supply，简称为UPS)电源60和第二组UPS电源62，第一组UPS电源60和第二组UPS电源62分别与第一交流配电设备10和第二交流配电设备24连接，其中，第一组UPS电源60中的UPS电源互为备份，第二组UPS电源62中的UPS电源互为备份。

在本申请的一些实施例中，可以采用两路来自不同高压母线的不同配电变压器为上述两组UPS设备供电，同时采用ATS(自动切换开关)设备70进行双电源自动投切。运行方式见。

在一些实施例中，如图7所示，还可以包括UPS旁路电路787，该UPS旁路电路用于维修，宜采用与UPS主用电源不同源的线路独立接入，其中，不同源的交流电可以采用ATS设备80进行切换，具体见图7。需要说明的是，图7中还可以包括蓄电池组76和交流配电设备72，其中，交流配电设备72和负载之间的电路部分(例如高频开关电源和质量配电设备等)在图中未示出，可以参见图1-6中所示。

在一个应用场景中，应采用两路来自不同高压母线的不同配电变压器为UPS并机***供电，同时采用ATS(自动切换开关)进行双电源自动投切，完整***运行方式见。或采用两路来自不同高压母线的不同配电变压器为并机***的两台UPS供电，采用同一段高压母线下同一个配电变压器为UPS并机***提供旁路电源。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信电源***，其特征在于，包括：第一通信电源***，所述第一通信电源***包括：

第一交流配电设备，用于对交流电进行分配并输出；

用于将交流电信号转化为直流电信号的第一高频开关电源设备，该第一高频开关电源设备具有至少两个第一交流母线接口；所述至少两个第一交流母线接口，用于接入至少两路独立的第一交流电；

第一直流配电设备，与所述第一高频开关电源设备连接，用于接收来自所述第一高频开关电源设备输出的第一直流电信号，并将所述第一直流电信号分配至负载；

第一蓄电池模块，与所述第一高频开关电源设备连接，用于存储电能。

2.根据权利要求1所述的通信电源***，其特征在于，还包括：第一自动转换开关设备，一端与所述至少两路独立的第一交流电连接，另一端与所述至少两个第一交流母线接口连接，用于在所述至少两路独立的第一交流电间切换可供电电源。

3.根据权利要求2所述的通信电源***，其特征在于，所述第一自动转换开关设备集成于所述第一高频开关电源设备内部。

4.根据权利要求1所述的通信电源***，其特征在于，还包括：与所述第一通信电源***并联的第二通信电源***，所述第二通信电源***包括：

所述第二通信电源***包括：第二交流配电设备，用于对交流电进行分配并输出；

用于将交流电信号转化为直流电信号的第二高频开关电源设备，该第二高频开关电源设备具有用于接入至少两路独立的第二交流电的至少两个交流母线接口；

第二直流配电设备，与所述第二高频开关电源设备连接，用于接收来自所述第二高频开关电源设备输出的第二直流电信号，并将所述第二直流电信号分配至负载；

第二蓄电池模块，与所述第二高频开关电源设备连接，用于存储电能。

5.根据权利要求4所述的通信电源***，其特征在于，还包括：第二自动转换开关设备，一端与所述至少两路独立的第二交流电连接，另一端与所述至少两个第二交流母线接口连接，用于在所述至少两路独立的第二交流电间切换可供电电源。

6.根据权利要求4所述的通信电源***，其特征在于，还包括：至少一个监控设备，与所述第一高频开关电源设备、所述第二高频开关电源设备、所述第一直流配电设备、所述第二直流配电设备、所述第一蓄电池模块和所述第二蓄电池模块中的至少之一连接，用于对以下至少之一的电信号进行监控：所述第一高频开关电源设备、所述第二高频开关电源设备、所述第一直流配电设备、所述第二直流配电设备、所述第一蓄电池模块和所述第二蓄电池模块。

7.根据权利要求4所述的通信电源***，其特征在于，还包括：

第三直流配电设备，所述第三直流配电设备和所述第一直流配电设备在进线侧并联，并且，所述第三直流配电设备与所述负载连接，用于在所述第一直流配电设备设备故障时，为所述负载分配电能；

第四直流配电设备，所述第四直流配电设备和所述第二直流配电设备在进线侧并联，并且，所述第四直流配电设备与所述负载连接，用于在所述第二直流配电设备设备故障时，为所述负载分配电能。

8.根据权利要求7所述的通信电源***，其特征在于，所述第一直流配电设备和第二直流配电设备与所述负载之间均设置有开关电路。

9.根据权利要求8所述的通信电源***，其特征在于，所述开关电路包括：开关二极管。

10.根据权利要求4所述的通信电源***，其特征在于，还包括：第一组UPS电源和第二组UPS电源，所述第一组UPS电源分别与所述第一交流配电设备和第二交流配电设备连接，其中，所述第一组UPS电源中的UPS电源互为备份，所述第二组UPS电源中的UPS电源互为备份。

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