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开关电源节能技术应用研究
http://www.cww.net.cn 2012年4月28日 10:55
1 背景 为保证基站设备用电正常,一般基站通信电源设备进行容量配置时,必须保证负载设备最大功耗状态下的供电并提供足够的容量给蓄电池充电,同时还要考虑提升系统可靠性,采用N+1冗余备份的配置方案。例如,基站直流设备用电最大电流为30 A,现场配置2组500 AH蓄电池,所以基站通信电源设备容量配置必须在130 A以上,如果按每个整流模块额定容量50 A计算,这个基站至少需要3个整流模块,考虑到冗余备份的需求,现场可能还将增加一个冗余整流模块,最终单个基站的通信电源实际配置容量就有可能达到200 A。在日常使用运行过程中,除了给蓄电池充电的时间之外,实际日常用电更多的时候将不会超过30A,每个整流模块的输出电流大多时候不超过9A,也就是说不到整流模块额定容量的20%。因此,整流模块在日常运行时的负载率普遍比较低,根本无法达到系统标称的最大效率。 2 工作原理 通信电源轮换休眠管理技术是在不影响电源系统正常运行的情况下,通过跟踪负载电流变化,控制实际工作整流模块的数量,将整流模块的备份方式从热备份变为冷备份和半冷备份,减少处于轻载和超轻载状态下运行的整流模块数量,保证整个电源系统处在最佳效率工作点。同时通过完善的逻辑控制,具备对进入节能工作状态的所有整流模块进行自动控制轮换工作的功能,所有整流模块将定期成为工作模块,使系统中各整流模块具有相同的工作状态和生命周期。 电源系统的监控单元通过跟踪负载电流的变化,控制整流模块的开启和休眠达到提高整流模块效率。如图1所示,开关电源整流模块的最佳工作效率区间是在40%~80%的负载段,当监控单元根据负载电流的情况合理关闭冗余整流模块,就可使工作的整流模块尽量工作在最佳效率区间,实现效率的最优化和节能的最大化。 图1 开关电源整流模块最佳工作效率示意 3 可靠性设计 为使工作的整流模块不至于因长期工作而老化,提高电源系统工作的稳定性,节能技术采用轮换休眠控制方式,如图2所示。 图2轮换休眠控制方式 l 工作与休眠的整流模块定期切换,避免了少数整流模块长期工作而另一部分整流模块长期休眠。 [1] [2]
来源:通信世界网-电信科学 作 者:中兴通讯股份有限公司 王 刚编 辑:魏慧 联系电话:010-67110006-904
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