CN203416044U - 自启动直流发电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了自启动直流发电机，涉及通信基站供电技术，针对现有交流发电机技术存在的问题，提供一种智能的、带自启动功能的直流发电机。本实用新型采用的技术要点：包括监控单元、交流发电机、整流模块；所述监控单元与市电引入配电箱、基站蓄电池组、交流发电机及整流模块均具有信号连接；所述交流发电机通过交流电线与整流模块连接，整流模块通过直流电线与基站负载连接，同时整流模块通过直流电线与基站蓄电池组连接。

Description

自启动直流发电机
技术领域
本实用新型涉及通信基站供电技术，特别是一种自启动直流发电机。
背景技术
通信基站和机房里通信设备都是直流供电，需要专门通信用开关电源将市电或交流发电机发的交流电转化为-48V/24V直流电，供通信设备使用。
现有的带自启动功能的交流发电机需要单独配备市电/油机自动切换***,简称ATS。ATS***为机械电气设备，故障率较高，并且是串联在基站交流配电***内的，如图1，一旦ATS***出现故障，将导致市电和交流发电机均不能向基站开关电源供电的情况，一旦基站和机房内的后备蓄电池耗尽，则会造成通信中断的事故。
且现有的交流发电机油耗高、体积大、重量大，在基站和机房电源***建设和维护方面具有成本高，维护管理不便。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于针对现有交流发电机技术存在的问题，提供一种智能的、带自启动功能的直流发电机。
本实用新型采用的技术方案是这样的：包括监控单元、交流发电机、整流模块；所述监控单元与市电引入配电箱、基站蓄电池组、交流发电机及整流模块均具有信号连接；所述交流发电机通过交流电线与整流模块连接，整流模块通过直流电线与基站负载连接，同时整流模块通过直流电线与基站蓄电池组连接。
优选地，所述监控单元用于检测市电是否供电及基站蓄电池组电压大小，并根据市电是否供电及基站蓄电池组电压大小控制交流发电机及整流模块的停启。
优选地，监控单元用于在市电停止供电且基站蓄电池组电压小于阈值时启动交流发电机及整流模块。
优选地，监控单元用于在市电开始供电或基站蓄电池组电压大于阈值后且经过一定时延后关闭交流发电机及整流模块。
优选地，市电引入配电箱通过交流电线与交流-直流转换器连接，交流-直流转换器再通过直流电线分别与基站负载、基站蓄电池组连接。
优选地，所述监控单元包括比较器、或非门、二极管、反相器及触发器； 其中，比较器的正相输入端接入蓄电池组的电压，反相输入端连接一个参考电压，比较器的输出端与或非门的一个输入端连接；或非门的另一个输入端连接一个反应市电是否供电的逻辑信号，所述或非门的输出端分为三路；其中第一路通过二极管接至停启信号输出端，二极管的阳极与或非门的输出端连接；第二路通过一个反相器接触发器的复位端；第三路与触发器的置位端连接；触发器具有时钟信号输入端，触发器的输出端接至停启信号输出端。
优选地，所述交流发电机为高频交流发电机。 
优选地，所述整流模块用于将交流发电机输出的交流电压转换为直流电压。
优选地，整流模块可以热插拔，在高频交流发电机额定功率范围内，可以根据基站负载的大小进行组合。
优选地，还包括总控单元，所述总控单元与监控单元具有信号连接，监控单元还用于采集交流发电机及整流模块的工作状态并上传至总控单元，并根据总控单元输出的停启指令控制交流发电机及整流模块的停启。
优选地，还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与监控单元具有信号连接；监控单元还用于采集交流发电机及整流模块的工作状态并上传至无线数据传输模块，并根据无线数据传输模块输出的停启指令控制交流发电机及整流模块的停启；无线数据传输模块用于将交流发电机及整流模块的工作状态进行无线发射，并无线接收停启指令。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型中的监控单元、交流发电机及整流模块供电支路与市电供电支路为并联关系，当监控单元、交流发电机及整流模块供电支路出现故障时，市电依然可以为基站负载及基站蓄电池组供电。
2.本实用新型的一个实施例中采用高频交流发电机（输出600Hz以上的交流电）作为交流发电机，高频交流发电机具有耗油量小、体积小、重量轻、可靠性高的优点，有效地解决传统交流发电机（输出50Hz交流电）加ATS***供电方式产生的高故障率、耗油量高等问题。
3.本实用新型的另一个实施例中包括无线数据传输模块，解决了发电机***的远程维护管理问题，可有效地减少现场维护花费的人力和财力。
附图说明
图1是现有的交流发电机***原理框图。
图2是本实用新型第一实施例。
图3是本实用新型第二实施例。
图4是本实用新型第三实施例。
图5是本实用新型第四实施例。
图6是本实用新型监控单元的一个实施例。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图2所示，本实用新型的一个实施例包括监控单元、交流发电机、整流模块；所述监控单元与市电引入配电箱、基站蓄电池组、交流发电机及整流模块均具有信号连接；所述交流发电机通过交流电线与整流模块连接，整流模块通过直流电线与基站负载连接，同时整流模块通过直流电线与基站蓄电池组连接。所述整流模块用于将交流发电机输出的交流电压转换为直流电压。
如图3，在另一个实施例中，市电引入配电箱通过交流电线与交流-直流转换器连接，交流-直流转换器再通过直流电线分别与基站负载、基站蓄电池组连接。所述交流-直流转换器可以为开关电源。
所述监控单元用于检测市电是否供电及基站蓄电池组电压大小，并根据市电是否供电及基站蓄电池组电压大小控制交流发电机及整流模块的停启。具体的，当监控单元检测到市电停止供电且基站蓄电池组电压小于阈值时启动交流发电机及整流模块。所述阈值可以为43.2～50V（基站开关电源为-48V***时）或21.6～25V（基站开关电源为+24V***时）。当监控单元检测到市电开始供电或基站蓄电池组电压大于阈值后，经过一定时延后关闭交流发电机及整流模块。
所述的监控单元的一个具体实施例包括监测采样板，用于对市引入配电箱的输出及基站蓄电池组的电压进行采用；控制主板，用于判断市电是否供电及基站蓄电池组的电压是否达到阈值，以及产生启动信号及经过延时的关闭信号控制交流发电机及整流模块的开启与关闭，可以有一个逻辑电路来实现，如图6，包括比较器、或非门、二极管、反相器及触发器，其中比较器的正相输入端节蓄电池组的电压，反相输入端连接一个参考电压（阈值），比较器的输出端与或非门的一个输入端连接，或非门的另一个输入端连接一个逻辑信号（例如市电供电为逻辑1，市电停电为逻辑0），或非门的输出端分为三路，其中一路通过二极管接至停启信号输出端，另一路通过一个反相器接触发器的复位端，第三路与触发器的置位端连接，触发器输出信号的时延由时钟信号clk控制，触发器的输出端接至停启信号输出端。
图6所示的电路逻辑为，当市电停止供电且基站蓄电池组电压低于阈值时，或非门输出为1，停启信号输出端输出高电平启动交流发电机与整流模块；当市电恢复供电或基站蓄电池组电压上升至阈值后，触发器复位，其输出端由高变低，跳变的时延由触发器的时钟信息clk控制，停启信号输出端输出具有一定时延的低电平关闭交流发电机与整流模块。
监控单元还可以进一步包括显示板、按键、操作旋钮级状态指示灯。
为了降低传统发电机的故障率，本实用新型一个实施例中选用高频交流发电机作为交流发电机，所述交流电线为高频交流电线。所述高频交流发电机组配设有发电机自动电压调节器（AVR）及电子调速器以实现负载在变化时自动调整。
在本实用新型的另一个实施例中，整流模块支持热插拔，在高频交流发电机额定功率范围内，工作人员可以根据基站负载的大小选择适当的整流模块（如根据基站负载大小选择整流输出为-48V的整流模块或者整流输出为24V的整流模块）接入***中。
如图4，本实用新型的另一个实施例还包括总控单元，所述总控单元与监控单元具有信号连接，监控单元还用于采集交流发电机及整流模块的工作状态并上传至总控单元，并根据总控单元输出的停启指令控制交流发电机及整流模块的停启。
所述工作状态包括交流发电机的发电时间、耗油情况、交流发电机温度、整流模块输出的直流电压和电流值等信息。当这些状态信息出现异常时，总控单元可以直接通过监控单元关闭交流发电机及整流模块，从而能够有效提高本装置的可靠性。
如图5，上述的总控单元可以由无线数据传输模块来代替，无线数据传输模块可以进一步将交流发电机及整流模块的工作状态进行无线发射，并无线接收停启指令，从而实现了基站供电***的远程管理。
实际上，上述实施例中的总控单元是基站动环监控***，监控单元带有RS232/485通信接口，可以与基站动环监控***连接，基站维护管理人员可以通过基站动环监控***平台远程监测和遥控直流发电机的状态和启停。
本实用新型的具体工作过程如下：
监控单元对市电引入配电箱的输出和基站蓄电池组的电压进行实时采集，当市电引入配电箱没有输出且蓄电池组电压低于设定值时，监控单元启动高频交流发电机及整流模块。此时高频交流发电机输出的高频交流电经过整流模块整流后，输出直流电为基站负载供电和为基站蓄电池组充电。
当监控单元检测到市电恢复等待设定一定时间之后关闭高频交流发电机，或者当监控单元检测到基站蓄电池电压高于阈值等待一定时间之后关闭高频交流发电机。
对于有总空单元或者无线数据传输模块的实施例，其监控单元在高频交流发电机及整流模块工作期间实时采集交流发电机的启始时间、发电持续时间、整流模块输出的直流电压和电流值等信息，计算理论油耗，并保存在本机存储器内，也可以实时上传至动总控单元或经由无线数据传输模块发射出去。
监控单元还可以检测高频交流发电机的油位、温度等参数，监测高频交流发电机的运行状态，控制高频交流发电机的通排风***、补充油泵的启停等，当发生异常情况时，可自行关闭高频交流发电机。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自启动直流发电机，其特征在于，包括监控单元、交流发电机、整流模块；
所述监控单元与市电引入配电箱、基站蓄电池组、交流发电机及整流模块均具有信号连接；
所述交流发电机通过交流电线与整流模块连接，整流模块通过直流电线与基站负载连接，同时整流模块通过直流电线与基站蓄电池组连接。
2.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，所述监控单元用于检测市电是否供电及基站蓄电池组电压大小，并根据市电是否供电及基站蓄电池组电压大小控制交流发电机及整流模块的停启。
3.根据权利要求2所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，监控单元用于在市电停止供电且基站蓄电池组电压小于阈值时启动交流发电机及整流模块。
4.根据权利要求3所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，监控单元用于在市电开始供电或基站蓄电池组电压大于阈值后且经过一定时延后关闭交流发电机及整流模块。
5.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，市电引入配电箱通过交流电线与交流-直流转换器连接，交流-直流转换器再通过直流电线分别与基站负载、基站蓄电池组连接。
6.根据权利要求4所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，所述监控单元包括比较器、或非门、二极管、反相器及触发器；
    其中，比较器的正相输入端接入基站蓄电池组的电压，反相输入端连接一个参考电压，比较器的输出端与或非门的一个输入端连接；
    或非门的另一个输入端连接一个反应市电是否供电的逻辑信号，所述或非门的输出端分为三路；其中第一路通过二极管接至停启信号输出端，二极管的阳极与或非门的输出端连接；第二路通过一个反相器接触发器的复位端；第三路与触发器的置位端连接；
    触发器具有时钟信号输入端，触发器的输出端接至停启信号输出端。
7.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，所述交流发电机为高频交流发电机。
8.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，所述整流模块为支持热插拔的整流模块，用于将交流发电机输出的交流电压转换为直流电压。
9.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，还包括总控单元，所述总控单元与监控单元具有信号连接，监控单元还用于采集交流发电机及整流模块的工作状态并上传至总控单元，并根据总控单元输出的停启指令控制交流发电机及整流模块的停启。
10.根据权利要求1所述的一种自启动直流发电机，其特征在于，还包括无线数据传输模块，所述无线数据传输模块与监控单元具有信号连接；监控单元还用于采集交流发电机及整流模块的工作状态并上传至无线数据传输模块，并根据无线数据传输模块输出的停启指令控制交流发电机及整流模块的停启；无线数据传输模块用于将交流发电机及整流模块的工作状态进行无线发射，并无线接收停启指令。
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