CN114430195A - 一种通信基站的供电调度电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信基站的供电调度电路，包括光伏基站电源模块、电池电源模块、高压直流电源模块、控制模块和通信基站模块，控制模块的分别和高压直流电源模块的输出端、光伏基站电源模块的输出端连接，同时控制模块分别和电池电源模块的输入端和通信基站模块的输入端连接；控制模块用于在光伏基站电源模块的输出功率大于通信基站模块的情况下断开高压直流电源模块，或在光伏基站电源模块的输出功率小于通信基站模块的情况下连通高压直流电源模块或电池电源模块。本发明通过控制模块控制通信基站模块分别与光伏基站电源模块、电池电源模块和高压直流电源模块连通或断开，减少了在电力调度过程中电能损耗。

Description

一种通信基站的供电调度电路

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种通信基站的供电调度电路。

背景技术

随着通信技术的发展，5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)成为通信领域新的市场增长点。5G通信基站覆盖范围较小，建设的通信基站之间的距离也变短。随着各个运营商的5G基站的建设，通信基站的电负荷增大，目前主要通过储能电池在电价处于低谷时储电，在高峰时放点来减小运营成本。但相关技术中，主要采用集中供电和集中储电的方式进行电力调度的方法，在使用交流不间断电源或270V的直流远供***进行储能或放电时需要多次转换，电能损耗较大；另外，通信基站的功率也是随着业务量的变化而发生变化，采用集中供电和集中储电的方式也会造成电能的不必要损耗。

可见，现有技术中存在着通信基站在电力调度过程中电能损耗较大的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种通信基站模块的供电调度电路，以解决现有技术中存在着通信基站在电力调度过程中电能损耗较大的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种通信基站的供电调度电路，包括光伏基站电源模块、电池电源模块、高压直流电源模块、控制模块和通信基站模块，其中，

所述控制模块的第一输入端连接所述高压直流电源模块的输出端，所述高压直流电源模块的输入端连接市电，所述控制模块的第一信号端连接市电；

所述控制模块的第二输入端连接所述光伏基站电源模块的输出端，所述控制模块的第一输出端连接所述通信基站模块的第一输入端，所述控制模块的第二信号端连接所述通信基站模块的信号端，所述控制模块的第二输出端连接所述电池电源模块的输入端；

所述电池电源模块的信号端连接所述控制模块的第三信号端，所述电池电源模块的输出端连接所述通信基站模块的第二输入端；

所述控制模块用于在所述光伏基站电源模块的输出功率大于所述通信基站模块的情况下断开所述高压直流电源模块，或在所述光伏基站电源模块的输出功率小于所述通信基站模块的情况下连通所述高压直流电源模块或所述电池电源模块。

作为一种可选的实施方式，所述控制模块包括稳压单元和算法单元，其中，

所述光伏基站电源模块的输出端连接所述稳压单元的输入端，所述稳压单元的输出端连接所述通信基站模块的第一输入端；

所述算法单元的第一输入端连接所述光伏基站的输出端，所述算法单元的第一信号端连接所述通信基站的信号端，所述算法单元的第二信号端连接所述电池电源模块的信号端。

作为一种可选的实施方式，所述算法单元用于获取所述电池电源模块的剩余电量和输出电压；

在所述光伏基站电源模块的发电功率大于所述通信基站模块的负载功率的情况下，所述光伏基站电源模块向所述电池电源模块供电；

在所述电池电源模块的剩余电量为充满的情况下时，所述光伏基站电源模块的发电功率降低。

作为一种可选的实施方式，所述控制模块还包括第一开关单元和检测单元，其中，

所述高压直流电源模块的输出端连接所述第一开关单元的输入端，所述第一开关单元的输出端连接所述通信基站模块的第一输入端，所述高压直流电源模块的输出端还连接所述算法单元的第二输入端；

所述检测单元的信号端连接市电，所述检测单元的输出端连接所述算法单元的第三输入端。

作为一种可选的实施方式，所述算法单元还用于获取所述光伏基站电源模块的发电功率、所述通信基站模块的负载功率和所述市电的电价数据，其中，所述市电的电价数据为低谷、平段或高峰中的一种；

在所述光伏基站电源模块的发电功率大于所述通信基站模块的负载功率的情况下，所述第一开关单元保持断开状态；

在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，且所述市电的电价数据为低谷或平段的情况下，所述第一开关单元保持连通状态。

作为一种可选的实施方式，所述控制模块还包括第二开关单元，其中，

所述第二开关单元的输入端连接所述电池电源模块的输出端，所述第二开关单元的输出端连接所述通信基站模块的第二输入端。

作为一种可选的实施方式，在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，所述市电的电价数据为高峰，且所述电池电源的剩余电量大于设定的备用电量的情况下，所述第一开关单元断开，且所述第二开关单元连通；

在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，所述市电的电价数据为高峰，且所述电池电源的剩余电量小于设定的备用电量的情况下，所述第一开关单元连通；

在所述光伏基站电源模块和所述高压直流电源模块无法供电的情况下，所述第二开关单元连通。

作为一种可选的实施方式，在所述第二开关单元连通的情况下，所述通信基站模块的非必要交流负载设备关闭。

作为一种可选的实施方式，所述通信基站模块的负载功率为对应时间的前一天的负载功率；

在所述对应时间的前一天的负载功率存在异常的情况下，所述通信基站模块的负载功率为对应时间的前两天的负载功率。

作为一种可选的实施方式，所述控制单元还用于获取所述电池电源模块的深度放电的时间数据；

在所述深度放电的时间数据大于设定阈值的情况下，所述第一开关单元断开，所述第二开关单元连通；

在所述电池电源模块的输出电压下降至预设的深度放电电压值的情况下，所述第二开关单元断开。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

在本发明实施例中，通过控制模块控制通信基站模块分别与光伏基站电源模块、电池电源模块和高压直流电源模块连通或断开，不需要使用交流不间断电源或270V的直流远供***进行储能，减少了交直流转换次数，进而减少了通信基站在电力调度过程中电能损耗。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种通信基站的供电调度电路的示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种通信基站的供电调度电路的示意图；

图3是本发明实施例提供的市电的电价数据示意图.

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种通信基站的供电调度电路的示意图，如图1所示，本发明提供一种通信基站的供电调度电路，其特征在于，包括光伏基站电源模块10、电池电源模块20、高压直流电源模块30、控制模块40和通信基站模块50，其中，

控制模块40的第一输入端连接高压直流电源模块30的输出端，高压直流电源模块30的输入端连接市电，控制模块40的第一信号端连接市电；

控制模块40的第二输入端连接光伏基站电源模块10的输出端，控制模块40的第一输出端连接通信基站模块50的第一输入端，控制模块40的第二信号端连接通信基站模块50的信号端，控制模块40的第二输出端连接电池电源模块20的输入端；

电池电源模块20的信号端连接控制模块40的第三信号端，电池电源模块20的输出端连接通信基站模块50的第二输入端；

控制模块40用于在光伏基站电源模块10的输出功率大于通信基站模块50的情况下断开高压直流电源模块30，或在光伏基站电源模块10的输出功率小于通信基站模块50的情况下连通高压直流电源模块30或电池电源模块20。

本实施方式中，通过控制模块40的输入端分别与光伏基站电源模块10的输出端、电池电源模块20的输出端和高压直流电源模块30的输出端连接，控制模块40的输出端和通信基站模块50的输入端连接，实现控制模块40控制光伏基站电源模块10、电池电源模块20、高压直流电源模块30分别与通信基站模块50的连接或断开，不需要使用交流不间断电源或270V的直流远供***进行储能，减少了交直流转换次数，进而减少了通信基站在电力调度过程中电能损耗。

其中，供电调度电路采用光伏基站电源模块10和高压直流电源模块30进行供电，能保证供电调度的可靠性。光伏基站电源模块10和高压直流电源模块30同时采用750V直流电，同时电池电源模块20也使用750V的高压输入和输出，能答复减少裂变，同时保障了远距离的可靠传输，降低电池电源模块20对通信基站模块50供电时的损耗。其中，通信基站模块50设于远端，通常使用电压为48V，需要通过连接直流降压设备进行降压后再使用。另外，通信基站模块50包括多个通信基站，通过高压传输能够节省远端的配套设备，降低成本。

另外，控制模块40通过高压直流电源模块30或光伏基站电源模块10向电池电源模块20进行充电，或控制电池电源模块20直接向通信基站模块50进行供电，通过电池电源模块20进行储能和释能，在降低了交直流转换次数的同时实现供电调度。

作为一种可选的实施方式，控制模块40包括稳压单元401和算法单元402，其中，

光伏基站电源模块10的输出端连接稳压单元401的输入端，稳压单元401的输出端连接通信基站模块50的第一输入端；

算法单元402的第一输入端连接光伏基站的输出端，算法单元402的第一信号端连接通信基站的信号端，算法单元402的第二信号端连接电池电源模块20的信号端。

本实施方式中，光伏基站电源模块10通过稳压单元401和算法单元402，实现向通信基站模块50进行供电。其中，稳压单元401用于维持输出电压，在光伏基站电源模块10的发电功率发生波动，使稳压单元401的输入端的电压发生变化的情况下，能够实现稳压单元401的第一输出端的电压保持稳定，避免电压波动造成控制模块40或通信基站模块50损坏。

另外，稳压单元401的第二输出端连接算法单元402的第一输入端，使算法单元402能够获得光伏基站电源模块10的发电功率信息，算法单元402能够根据光伏基站电源模块10的发电功率进行供电调度。

作为一种可选的实施方式，算法单元402用于获取电池电源模块20的剩余电量和输出电压；

在光伏基站电源模块10的发电功率大于通信基站模块50的负载功率的情况下，光伏基站电源模块10向电池电源模块20供电；

在电池电源模块20的剩余电量为充满的情况下时，光伏基站电源模块10的发电功率降低。

本实施方式中，在光伏基站电源模块10的发电功率大于通信基站模块50的负载功率的情况下，光伏基站电源模块10向电池电源模块20充电，存储多余的能量，实现在光伏基站电源模块10无法向通信基站模块50供电时利用电池电源模块20向通信基站模块50供电，完成供电调度。

其中，电池电源模块20可以为大功率蓄电池，例如磷酸铁锂电池，具有高循环充放电次数的特点，使得光伏基站电源模块10的发电效率、市电削峰填谷效率最大化。

另外，在电池电源模块20的剩余电量为充满的情况下时，降低光伏基站电源模块10的发电功率，使发电功率接近通信基站模块50的负载功率，防止并网对电网造成冲击。

作为一种可选的实施方式，控制模块40还包括第一开关单元403和检测单元404，其中，

高压直流电源模块30的输出端连接第一开关单元403的输入端，第一开关单元403的输出端连接通信基站模块50的第一输入端，高压直流电源模块30的输出端还连接算法单元402的第二输入端；

检测单元404的信号端连接市电，检测单元404的输出端连接算法单元402的第三输入端。

本实施方式中，通过第一开关单元403和检测单元404，可以获取高压直流电源模块30和与高压直流电源模块30连接的市电的信息，通过第一开关单元403断开和连通实现高压直流电源模块30的断开或接入。

其中，检测单元404的输入端与市电连接，能够检测市电的供电情况，在市电存在异常的情况下第一开关单元403断开，防止对控制模块40或对供电调度电路造成损坏。

作为一种可选的实施方式，算法单元402还用于获取光伏基站电源模块10的发电功率、通信基站模块50的负载功率和市电的电价数据，其中，市电的电价数据为低谷、平段或高峰中的一种；

在光伏基站电源模块10的发电功率大于通信基站模块50的负载功率的情况下，第一开关单元403保持断开状态；

在光伏基站电源模块10的发电功率小于通信基站模块50的负载功率，且市电的电价数据为低谷或平段的情况下，第一开关单元403保持连通状态。

本实施方式中，光伏基站电源模块10和高压直流电源模块30作为电源向通信基站模块50进行供电，通过第一开关单元403的连通或断开实现对通信基站的稳定供电。

其中，光伏基站电源模块10作为清洁能源能够在降低成本的同时减少污染，但由于光伏基站电源模块10的发电功率收到光照强度的影响，在不同时间段存在波动，需要高压直流电源模块30作为补充。故通过算法单元402和稳压单元401连接获得光伏基站电源模块10的发电功率，在光伏基站电源模块10的发电功率大于通信基站模块50的负载功率的情况下，第一开关单元403保持断开状态，在光伏基站电源模块10的发电功率小于通信基站模块50的负载功率，且市电的电价数据为低谷或平段的情况下，第一开关单元403保持连通状态，使高压直流电源模块30作为补充维持供电调度电路的稳定输出。

其中，图3所示，图3是本发明实施例提供的市电的电价数据示意图，在市电为低谷的时间段为夜晚，光伏基站电源模块10的发电功率为最低状态，此时直接用市电连接的高压直流电源模块30进行供电；在市电电价为高峰的情况下，此时光照强度较高，光伏基站电源模块10可以直接向通信基站模块50进行供电。

其中，市电的电价数据在低谷或平段的情况下，成本低于光伏基站电源模块10，在光伏基站电源模块10的发电功率小于通信基站模块50，而市电的电价数据在低谷或平段的情况下，可以直接使用市电连接的高压直流电源模块30直接向通信基站模块50进行供电。

作为一种可选的实施方式，控制模块40还包括第二开关单元201，其中，

第二开关单元201的输入端连接电池电源模块20的输出端，第二开关单元201的输出端连接通信基站模块50的第二输入端。

本实施方式中，电池电源模块20通过第二开关单元201的断开或连通，实现向通信基站模块50供电或停止。

作为一种可选的实施方式，在光伏基站电源模块10的发电功率小于通信基站模块50的负载功率，市电的电价数据为高峰，且电池电源的剩余电量大于设定的备用电量的情况下，第一开关单元403断开，且第二开关单元201连通；

在光伏基站电源模块10的发电功率小于通信基站模块50的负载功率，市电的电价数据为高峰，且电池电源的剩余电量小于设定的备用电量的情况下，第一开关单元403连通；

在光伏基站电源模块10和高压直流电源模块30无法供电的情况下，第二开关单元201连通。

本实施方式中，通过第二开关单元201的断开和连通，实现电池电源模块20的供电或充电，同时保持供电调度电路向通信基站模块50的稳定供电。在市电的电价数据为高峰的情况下，第二开关单元201需要根据电池电源模块20的剩余电量连接或断开。

其中，无论电池电源模块20处于充电或供电的状态，均需要电池电源模块20的剩余电量不小于设定的备用电量。

其中，电池电源模块20通常设定的备用电量为通信基站模块50的三小时使用的电量，防止在光伏基站电源模块10和高压直流电源模块30均无法供电时出现电池电源模块20无法向通信基站模块50供电的情况。

作为一种可选的实施方式，在第二开关单元201连通的情况下，通信基站模块50的非必要交流负载设备关闭。

本实施方式中，在该情况下电池电源模块20向通信基站模块50进行供电，电池电源模块20在设计上的使用功率仅满足通信基站模块50的必要的直流负载设备，而无法满足非必要交流负载设备的供电，故仅需要维持通信基站模块50的基本功能，即通信基站模块50的必要的直流负载设备的正常工作，关闭通信基站模块50的非必要交流负载设备。

作为一种可选的实施方式，通信基站模块50的负载功率为对应时间的前一天的负载功率；

在对应时间的前一天的负载功率存在异常的情况下，通信基站模块50的负载功率为对应时间的前两天的负载功率。

本实施方式中，通信基站模块50由于设在较远位置，获取通信基站模块50的实收负载功率较为困难，故需要使用前一天的负载功率作为参考。若前一天的负载功率因断电等异常导致数据存在异常，需要使用前两天的负载功率作为参考。

其中，负载功率以时间分为24个时间段，对应市电的电价数据的时间，供电调度电路自动记录每一天的不同时间段的负载功率。

另外，由于通信基站模块50的负载功率存在变化，电池电源模块20的备用电量也需要作出相应调整，以满足通信基站模块50三小时的使用。

作为一种可选的实施方式，控制单元还用于获取电池电源模块20的深度放电的时间数据；

在深度放电的时间数据大于设定阈值的情况下，第一开关单元403断开，第二开关单元201连通；

在电池电源模块20的输出电压下降至预设的深度放电电压值的情况下，第二开关单元201断开。

本实施方式中，电池电源模块20的容量会随着使用时间而不断减小，需要对电池电源模块20的真实容量进行确认。本实施例中以电池电源模块20的深度放电为基准计算电池的容量，在电池电源模块20处于深度放电时认为电池电源模块20的电量耗尽，在此基准下确认电池电源模块20的真实容量。

在电池电源模块20超过设定阈值仍未深度放电时，由于无法确认电池电源模块20的真实容量，对供电存在隐患，需要主动放电确认电池电源模块20的电量。此时，将第一开关单元403断开，第二开关单元201连通，使电池电源模块20向通信基站模块50供电，再通过供电时间、供电电压和供电电流计算电池电源模块20的剩余电量。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种通信基站的供电调度电路，其特征在于，包括光伏基站电源模块、电池电源模块、高压直流电源模块、控制模块和通信基站模块，其中，

所述控制模块的第一输入端连接所述高压直流电源模块的输出端，所述高压直流电源模块的输入端连接市电，所述控制模块的第一信号端连接市电；

所述控制模块的第二输入端连接所述光伏基站电源模块的输出端，所述控制模块的第一输出端连接所述通信基站模块的第一输入端，所述控制模块的第二信号端连接所述通信基站模块的信号端，所述控制模块的第二输出端连接所述电池电源模块的输入端；

所述电池电源模块的信号端连接所述控制模块的第三信号端，所述电池电源模块的输出端连接所述通信基站模块的第二输入端；

所述控制模块用于在所述光伏基站电源模块的输出功率大于所述通信基站模块的情况下断开所述高压直流电源模块，或在所述光伏基站电源模块的输出功率小于所述通信基站模块的情况下连通所述高压直流电源模块或所述电池电源模块。

2.根据权利要求1所述的供电调度电路，其特征在于，所述控制模块包括稳压单元和算法单元，其中，

所述光伏基站电源模块的输出端连接所述稳压单元的输入端，所述稳压单元的输出端连接所述通信基站模块的第一输入端；

所述算法单元的第一输入端连接所述光伏基站的输出端，所述算法单元的第一信号端连接所述通信基站的信号端，所述算法单元的第二信号端连接所述电池电源模块的信号端。

3.根据权利要求2所述的供电调度电路，其特征在于，所述算法单元用于获取所述电池电源模块的剩余电量和输出电压；

在所述光伏基站电源模块的发电功率大于所述通信基站模块的负载功率的情况下，所述光伏基站电源模块向所述电池电源模块供电；

在所述电池电源模块的剩余电量为充满的情况下时，所述光伏基站电源模块的发电功率降低。

4.根据权利要求3所述的供电调度电路，其特征在于，所述控制模块还包括第一开关单元和检测单元，其中，

所述高压直流电源模块的输出端连接所述第一开关单元的输入端，所述第一开关单元的输出端连接所述通信基站模块的第一输入端，所述高压直流电源模块的输出端还连接所述算法单元的第二输入端；

所述检测单元的信号端连接市电，所述检测单元的输出端连接所述算法单元的第三输入端。

5.根据权利要求4所述的供电调度电路，其特征在于，所述算法单元还用于获取所述光伏基站电源模块的发电功率、所述通信基站模块的负载功率和所述市电的电价数据，其中，所述市电的电价数据为低谷、平段或高峰中的一种；

在所述光伏基站电源模块的发电功率大于所述通信基站模块的负载功率的情况下，所述第一开关单元保持断开状态；

在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，且所述市电的电价数据为低谷或平段的情况下，所述第一开关单元保持连通状态。

6.根据权利要求5所述的供电调度电路，其特征在于，所述控制模块还包括第二开关单元，其中，

所述第二开关单元的输入端连接所述电池电源模块的输出端，所述第二开关单元的输出端连接所述通信基站模块的第二输入端。

7.根据权利要求6所述的供电调度电路，其特征在于，在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，所述市电的电价数据为高峰，且所述电池电源的剩余电量大于设定的备用电量的情况下，所述第一开关单元断开，且所述第二开关单元连通；

在所述光伏基站电源模块的发电功率小于所述通信基站模块的负载功率，所述市电的电价数据为高峰，且所述电池电源的剩余电量小于设定的备用电量的情况下，所述第一开关单元连通；

在所述光伏基站电源模块和所述高压直流电源模块无法供电的情况下，所述第二开关单元连通。

8.根据权利要求7所述的供电调度电路，其特征在于，在所述第二开关单元连通的情况下，所述通信基站模块的非必要交流负载设备关闭。

9.根据权利要求7所述的供电调度电路，其特征在于，所述通信基站模块的负载功率为对应时间的前一天的负载功率；

在所述对应时间的前一天的负载功率存在异常的情况下，所述通信基站模块的负载功率为对应时间的前两天的负载功率。

10.根据权利要求6所述的供电调度电路，其特征在于，所述控制单元还用于获取所述电池电源模块的深度放电的时间数据；

在所述深度放电的时间数据大于设定阈值的情况下，所述第一开关单元断开，所述第二开关单元连通；

在所述电池电源模块的输出电压下降至预设的深度放电电压值的情况下，所述第二开关单元断开。

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