通信一體化電源的組成及應用要點(diǎn)

1. 概述

傳統意義上的通信電源系統在行業(yè)內已經(jīng)按照幾個(gè)部分劃分，主要由交流配電、直流配電、整流單元、監控單元、電池等，而往往交流配電、直流配電、整流單元、監控單元幾個(gè)部分同處于一個(gè)機柜系統中，電池另外安裝在電池架中與機柜系統同處于一個(gè)機房里面，但隨著(zhù)通信行業(yè)的不斷發(fā)展，各個(gè)方面的制約因素影響著(zhù)通信電源的結構組成，其中之一就是機房的占地面積要求越來(lái)越高，用戶(hù)希望電源系統(包括電池)占地面積越來(lái)越小，主要是機房租金很高，用戶(hù)需要承受很高的費用，整個(gè)運營(yíng)成本非常高，因此要求減少通信設備的占地面積，特別是動(dòng)力設備的占地面積，通常動(dòng)力設備體積比較大，減少體積和系統容量往往存在一定的矛盾，通常用戶(hù)要求系統在200A以下的需要一體化系統，就是說(shuō)交流配電、直流配電、整流單元、監控單元、電池等需要處于一個(gè)機柜中，而且機柜中大部分空間用于放置12V多節電池，一般要求1到4組48V電池，每組4節，每節12V，每一組的容量在150AH以下，這就是通常所說(shuō)的一體化電源。一體化電源要求的配電相對比較簡(jiǎn)單，只要滿(mǎn)足一定的需求即可。

國內市場(chǎng)這方面的需求還不是很強烈，只是少數用戶(hù)有這種要求，將來(lái)也許會(huì )提出，目前為止主要有山西電力用戶(hù)、上海聯(lián)通用戶(hù)，用戶(hù)要求內置電池一般是一組，容量在150AH以下，國際上這方面的需求比較多，當前主要是印度尼西亞、菲律賓、馬來(lái)西亞等東南亞國家、土耳其等歐洲國家、尼日利亞、南非等非洲國家，要求內置一般都是3-4組，每組容量為150AH，這種需求在國際上很普遍，今后幾年會(huì )有更大的需求。

2. 傳統通信電源系統組成

通信基礎電源是通信系統的重要組成部分，一個(gè)完整的通信電源系統由5個(gè)部分組成：交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監控系統。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，通信電源已經(jīng)形成一套固定的體系結構，方案比較成熟，只是局部在不斷的發(fā)展而已，對通信電源系統的要求是：防雷措施要求完善，設備允許的交流輸入電壓波動(dòng)范圍大，通信電源總的發(fā)展趨勢可歸納為：高效率、高頻化、模塊化、智能化和標準化。

通信電源系統主要由配電、整流單元、工藝結構、監控單元等幾個(gè)部分組成，中興電源產(chǎn)品各個(gè)組成部分：

配電的技術(shù)相對比較成熟，經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，基本形成相對成熟的方案，結合工程使用情況，在防雷保護方面，在系統上進(jìn)行保護改進(jìn)試驗，系統級進(jìn)行C、D兩級交流防雷設計，C、D級防雷之間設計了合理退耦并在現有產(chǎn)品上實(shí)施; 同時(shí)在直流側防雷方面也做了不少試驗并獲得應用;交流配電、直流配電在配置方面更具有靈活性。

工藝結構方面，系統中部分單元已經(jīng)實(shí)現模塊化，模塊在系統中可以容易上下移動(dòng)，靈活移動(dòng)位置;系統機柜設計成通用部件，不同系統之間相互借用，系統外觀(guān)基本相同，主要區別在于標牌識別不同。

整流器整體體積和第三代產(chǎn)品相比已經(jīng)縮小很多，功率密度很高，而且ZXD1500(V4)和ZXD2400(V4)的結構尺寸完全一樣，可以同時(shí)處于一個(gè)系統之中，同一個(gè)系統在結構件不用變動(dòng)的情況下，通過(guò)更換整流器即可以升級成另外一種電源系統，兼容性方面有了很大的改進(jìn)。

監控單元完全以AVR單片機為主CPU進(jìn)行設計，其它CPU逐步退出，其它硬件方面的技術(shù)基本上一直采用最成熟的技術(shù)，采用多年來(lái)積累下來(lái)的標準電路和標準模塊，一切從實(shí)用的角度出發(fā)，在新電路的嘗試方面還比較少。軟件方面的技術(shù)升級主要體現在幾個(gè)方面，可以保存歷史告警、操作記錄;軟件可以在線(xiàn)、遠程下載;告警可以設置重要告警、次要告警等。

傳統通信電源系統各個(gè)組成部分在系統中的邏輯布局參見(jiàn)圖一所示：

圖一 傳統通信電源系統

3.一體化電源的系統組成

一體化電源的各個(gè)組成單元和傳統通信電源系統是一樣的，只是各個(gè)單元在系統中邏輯布局有些不一樣，一體化電源的應用主要解決機房空間有限的局限性，為用戶(hù)節約占地面積，為用戶(hù)節約運營(yíng)成本，在這種需求要求下，往往交流配電、直流配電的要求比較簡(jiǎn)單，負載要求路數比較少，而電池的容量要求很大，一般容量在300-600AH左右， 最大要求配置4組電池，負載路數一般在10路以下，單元的邏輯布局參見(jiàn)圖二。

圖二 一體化電源系統

4.一體化電源應用主要關(guān)注點(diǎn)

一體化電源主要應用于機房沒(méi)有足夠的空間的情況下，如果用戶(hù)機房有足夠的空間或者用戶(hù)沒(méi)有特殊要求時(shí)，可以不采用一體化電源系統的解決方案，主要由于一體化電源在應用中有些需要特別關(guān)注，需要工程人員具備比較高的素質(zhì)，因為通信電源的機柜本身的尺寸就比較有限，電池單元內置在系統機柜中，電池的操作空間比較小，接線(xiàn)要求非常規范，要求工程人員具備良好的素質(zhì)，嚴格按照工程規范執行，要不然容易出現差錯，不能體現出一體化電源系統在應用中的優(yōu)勢。

5.中興一體化電源的市場(chǎng)應用、發(fā)展趨勢

中興一體化電源已經(jīng)在市場(chǎng)上獲得規模的應用，應用前景良好，獲得用戶(hù)高度的評價(jià)，隨著(zhù)通信機房管理的逐步發(fā)展及用戶(hù)對運營(yíng)成本的高度關(guān)注，未來(lái)的一體化電源系統的發(fā)展趨勢會(huì )朝著(zhù)混合型系統發(fā)展，目前的2米機柜電源系統主要包括交流配電、直流配電、整流模塊、監控單元等幾個(gè)部分，系統的輸入一般情況下都是交流電，系統輸出基本都是直流-48V、+24V，交流配電單元的主要功能是完成交流電能的輸入、防雷保護以及分配，并為監控單元提供接口信號;直流配電單元主要功能是完成直流電能的分配，提供蓄電池的接入、保護等功能，并為監控單元提供接口信號。監控單元是組合電源系統的管理核心，根據系統的不同，或者采用全分散控制方式，或者采用集中控制方式，監控單元的各組成部分之間相互聯(lián)系，共同協(xié)調并完成對組合電源系統的管理。

整流部分主要完成交流到直流的轉換，直流部分主要就是-48V、+24V。而通信設備的供電電壓有各種不同的要求，比如有直流、交流，直流中又有不同的電壓等級，而一般的通信機房特別是基站面積有限，用戶(hù)一般不愿意留出太多地方放置其它電源設備，往往要求多種不同的設備同處于一個(gè)電源機柜系統中，主要是DC/DC模塊、小型UPS、逆變器，這些內置的設備同時(shí)要求組合電源系統中監控單元進(jìn)行監測，一般情況下都是通過(guò)干接點(diǎn)的方式進(jìn)行監測，目前沒(méi)有對這些設備控制的要求，隨著(zhù)市場(chǎng)的需求不斷發(fā)展，今后不排除一個(gè)監控單元管理多個(gè)設備的可能。