利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，包括：高频开关电源模块、直流供电模块、监测控制模块以及供电切换缓冲模块，其中，高频开关电源模块，分别对通信设备的端电压和直流供电模块进行开关控制；直流供电模块，接收供电对其中的铅碳蓄电池进行浮充式充电，并为通信设备供电；监测控制模块，在交流电停电时，启动供电切换缓冲模块，同时控制直流供电模块供电；在交流电供电时，控制高频开关电源模块供电，根据直流供电模块的浮充电压是否大于通信设备上限电压，控制直流供电模块在线或离线浮充充电；供电切换缓冲模块，在交流电停电时进行瞬时供电。本发明解决了解决提高现有移峰填谷式的供电系统中的稳定性的问题。
【专利说明】利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源【技术领域】，具体地说，是涉及一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统。
【背景技术】
[0002]长期以来，电网用电不平衡，白天用电供不应求，供电公司对用户限电现象频繁发生，夜间用电供大于求，既对电网造成安全隐患，又造成能源浪费。尤其对于通信系统而言，对供电要求非常高，若出现限电现象，将导致大范围的通信瘫痪。因此便需要给电网移峰填谷，减小电网负荷。
[0003]移峰填谷，指的是在用电设备要求持续供电不间断的供电系统，如通信机房，供电负荷持续不改变的情况下，减少供电高峰用电，增加供电低谷用电。
[0004]人们曾经设想用蓄电池来实现移峰填谷，一种方式是利用锂电池作为储能设备，但是，现有技术条件下，由于锂电池的物理及化学特点，难以制作成大容量的充电电池，不利于供电系统稳定供电；另一种方式是利用普通铅酸电池作为储能设备在供电系统中进行供电，但是，普通铅酸电池也有诸多弊端，如:铅电池体积大，单位能量重量比大，耐高温特性差，高温季节需要空调制冷支持，从而造成建设成本大，同时由于普通铅酸电池充放电循环寿命短，通常充放电循不超过500次，使用充放电工作方式寿命短，需要频繁更换，不具备头用性。
[0005]尤其在目前移峰填谷式的供电系统中，交流电(也可称为市电)与蓄电池组进行供电切换时的时间间隔较长，通常大于15ms(毫秒)，在供电切换时使通信设备进入电能空窗期，进而导致对供电要求极高的通信系统阻断。
[0006]因此，如何提高现有移峰填谷式的供电系统中的稳定性，便成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，以解决提高现有移峰填谷式的供电系统中的稳定性的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，接入交流电并与通信设备相耦接，该供电系统包括:高频开关电源模块、直流供电模块、监测控制模块以及供电切换缓冲模块，其中，
[0009]所述高频开关电源模块，用于将所述交流电传送至所述供电切换缓冲模块，并根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号，分别对传送至所述通信设备的端电压和所述直流供电模块的所述交流电进行开关控制；
[0010]所述直流供电模块，用于接收供电对该直流供电模块中的铅碳蓄电池进行浮充式充电，根据从所述监测控制模块接收的所述供电控制信号为所述通信设备供电，并接收所述监测控制模块发送的电量监测信号后将电量数据实时反馈至所述监测控制模块；[0011]所述监测控制模块，用于实时监测所述交流电的供电状态，在所述交流电停电时，启动所述供电切换缓冲模块，同时对所述直流供电模块进行放电控制；在所述交流电供电时，将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块对所述通信设备进行供电控制，并根据所述电量数据监测所述直流供电模块的浮充电压不大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块离线充电；
[0012]所述供电切换缓冲模块，用于接收所述高频开关电源模块提供的电能进行充电，并在所述交流电停电时接收所述监测控制模块的控制对所述通信设备进行瞬时供电。
[0013]其中，优选地，所述监测控制模块，进一步包括:监控单元和通断控制单元，其中，
[0014]所述监控单元，用于实时监测所述交流电的供电状态生成交流电状态数据发送至所述通断控制单元，并生成所述电量监测信号发送至所述直流供电模块，接收该直流供电模块实时反馈的所述电量数据发送至所述通断控制单元；
[0015]所述通断控制单元，用于根据所述监控单元接收的所述交流电状态数据，在所述交流电停电时，生成应急供电信号发送至所述供电切换缓冲模块，同时生成所述供电控制信号将所述直流供电模块与所述通信设备间导通，控制所述直流供电模块为所述通信设备放电；在所述交流电供电时，通过所述供电控制信号将所述直流供电模块与所述通信设备间断路，同时将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块进行针对所述通信设备的供电控制，并根据所述电量数据监测所述直流供电模块的浮充电压不大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块离线充电。
[0016]其中，优选地，所述直流供电模块与所述通信设备间设置有可控制连接的继电器和开关器件。
[0017]其中，优选地，所述通断控制单元，进一步用于生成所述供电控制信号发送至所述开关器件导通，再将所述继电器导通，控制所述直流供电模块为所述通信设备放电。
[0018]其中，优选地，所述开关器件，进一步为由可控硅整流元件构成的开关器件。
[0019]其中，优选地，所述供电切换缓冲模块，进一步为由电容器构成的供电切换缓冲模块；该电容器容量保持交流电停电时对所述通信设备进行瞬时供电的时长为15毫秒。
[0020]其中，优选地，所述高频开关电源模块，进一步包括:高频充电单元和高频供电单元，其中，
[0021]所述高频充电单元，用于根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号为所述直流供电模块充电，在所述直流供电模块充电完毕后断开与所述交流电的连接，在所述直流供电模块放电完毕后重新接入所述交流电为所述直流供电模块充电；
[0022]所述高频供电单元，用于将接入的所述交流电的电能传送至所述供电切换缓冲模块，并根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号为所述通信设备供电。
[0023]其中，优选地，所述高频开关电源模块进一步包括:充电模块组和供电模块组，该充电模块组和供电模块组分别由至少两个整流模块构成，其中，
[0024]在充电过程中电压不大于所述通信设备上限时，所述充电模块组和供电模块组同时对所述铅碳蓄电池进行浮充充电；在充电过程中电压大于所述通信设备上限时，所述充电模块组对所述铅碳蓄电池充电，所述供电模块组对所述通信设备供电。[0025]其中，优选地，所述直流供电模块，进一步为由铅碳蓄电池组组成的直流供电模块。
[0026]其中，优选地，所述监测控制模块，进一步为具有控制芯片的监测控制模块。
[0027]与现有技术相比，本发明所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，达到了如下效果:
[0028]I)本发明通过利用大容量的铅碳电池作为供电系统的储能设备，可以有效增加充电电量，为供电系统提供充足的电能供应；并且由于本发明所述供电系统所采用的铅碳电池的充放电次数是现有铅电池的4倍以上，循环周期长，延长了系统蓄电池组的使用寿命；在供电系统中设置有相应的供电切换缓冲单元，可以在供电切换时的供电空窗期为通信设备供电，有效解决了现有的移峰填谷供电系统中不稳定以及进行供电切换的时间间隔长的问题。
[0029]2)本发明同时还可以自动分时实施不同的工作及控制方式，当蓄电池充电电压高于通信系统上限电压时，蓄电池自动离线充电，而当交流电(后续实施例中称为市电)停电时蓄电池自动接入进行供电，从而进一步实现了电网的移峰填谷方式的供电。
[0030]3)本发明由于其所利用的铅碳电池为耐高温电池，可以大幅提高供电系统中供电机房设定的温度，从而减少空调功耗，降低运行成本，并减少电网的安全隐患，达到节能减排效果，节省用电费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明实施例一所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统的结构框图。
[0032]图2为本发明实施例二所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统的结构框图。
[0033]图3为本发明实施例所述利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统在实际应用中的电路结构图。
【具体实施方式】
[0034]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0035]以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
[0036]实施例一[0037]如图1所示，为本发明实施例一所述一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统10，接入市电并与通信设备30相耦接；其中，所述通信设备30接收所述供电系统10的供电进行通信工作。
[0038]具体地，所述供电系统10包括:高频开关电源模块101、直流供电模块102、监测控制模块103以及供电切换缓冲模块104 ;其中，
[0039]所述高频开关电源模块101，分别与所述市电、直流供电模块102、监测控制模块103、供电切换缓冲模块104以及通信设备30相耦接，用于将接入的所述市电的电能传送至所述供电切换缓冲模块104，并根据从所述监测控制模块103接收的供电控制信号，分别对传送至所述通信设备30和所述直流供电模块102的所述市电的电能进行开关控制。
[0040]高频开关电源模块101，可以是带有整流电路的交流电源电路，整流电路将外部接入的市电的交流振幅整流调整后，形成直流电(包括:脉动直流电)，其中，整流电路可以是半波整流电路、全波整流电路或桥式整流电路等，这里不作具体限定。当然，高频开关电源模块101输出的直流电的电压不超过电路中各电器元件可承受的最大电压值为宜。
[0041]所述直流供电模块102，分别与所述高频开关电源模块101、监测控制模块103以及通信设备30相耦接，用于接收所述高频开关电源模块101提供的电能对所述直流供电模块102中的铅碳蓄电池进行浮充式充电，根据从所述监测控制模块103接收的所述供电控制信号为所述通信设备30供电，并接收所述监测控制模块103发送的电量监测信号后将电量数据实时反馈至所述监测控制模块103。
[0042]所述监测控制模块103，与所述高频开关电源模块101、直流供电模块102供电切换缓冲模块104以及市电相耦接，用于实时监测所述市电的供电状态，在所述市电停电时，将应急供电信号发送至所述供电切换缓冲模块104，再将所述供电控制信号发送至所述直流供电模块102进行放电控制；在所述市电供电时，将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块101进行针对所述通信设备30的供电控制，并将所述电量监测信号发送至所述直流供电模块102，根据该直流供电模块102实时反馈的所述电量数据将所述高频开关电源模块101进行针对所述直流供电模块102的充电控制。其中，所述监测控制模块103对所述直流供电模块102的充电控制的过程为:所述监测控制模块103根据所述电量数据监测所述直流供电模块102的浮充电压不大于所述通信设备30上限电压，控制所述直流供电模块102在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备30上限电压，控制所述直流供电模块102离线充电。
[0043]这是因为，在交流电正常供电时，所述高频开关电源模块101和直流供电模块102同时工作，为所述通信设备30进行供电，因此可能会造成供电电压大于所述通信设备30的上限电压，进而损坏所述通信设备30，所以，所述监测控制模块103将实时监测所述直流供电模块102的电量数据，当电量数据中所反映出的浮充电压大于通信设备30的上限电压时，则将直流供电模块102与通信设备30脱离(即离线)。
[0044]本实施例中，监测控制模块103需要实时对市电的状态进行监测，是因为:市电由于大范围的供电，可能会出现功耗过大导致的极短时间(毫秒级)的停电现象，对于普通用户，极短时间的停电现象不会造成家电或其他用电器件的故障，但对于供电要求极高的网络通信设备而言，即使极短时间的停电现象，也会造成网络通信设备的关停或宕机，严重的则可能造成所述网络通信设备的损坏，进一步导致网络通信的中断。因此，监测控制模块103将对市电进行实时监测(可以采用的监测方式可以为:根据预置的时间间隔取样，当然还可以是其他方式，对此不作出具体限定)。这里需要说明的是，高频开关电源模块101将市电经过整流处理后，并不会改变所述市电的传输特性，即如果所述市电发生极短时间的停电现象，那么，供电就会出现极短时间的停电现象。在本实施例中，监测控制模块103，具体可以是具有控制芯片的监测控制模块。
[0045]所述供电切换缓冲模块104，分别与所述高频开关电源模块101、监测控制模块103以及通信设备30相耦接，用于接收所述高频开关电源模块101提供的电能进行充电，并在所述市电停电时接收所述监测控制模块103发送的应急供电信号对所述通信设备30进行瞬时供电。
[0046]由于所述供电切换缓冲模块104的存在，使得在市电停电时，所述直流供电模块102启动并为所述通信设备30进行供电时产生的空窗期期间，所述通信设备30仍有电能供应，从而不会出现因供电空窗期导致的通信设备30的停运宕机。
[0047]实施例二
[0048]如图2所示，为本发明实施例一所述一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统20，接入市电并与通信设备30相耦接，该供电系统20包括:高频开关电源模块201、直流供电模块202、监测控制模块203以及供电切换缓冲模块204 ;其中，
[0049]所述高频开关电源模块201，分别与所述市电、直流供电模块202、监测控制模块
203、供电切换缓冲模块204以及通信设备30相耦接，用于将接入的所述市电的电能传送至所述供电切换缓冲模块204，并根据从所述监测控制模块203接收的供电控制信号，分别对传送至所述通信设备30和所述直流供电模块202的所述市电的电能进行开关控制。
[0050]具体地，高频开关电源模块201，包括:高频充电单元2011和高频供电单元2012，其中，
[0051]所述高频充电单元2011，分别与所述市电、直流供电模块202、监测控制模块203以及高频供电单元2012相耦接，用于根据从所述监测控制模块203接收的供电控制信号为所述直流供电模块202充电，在所述直流供电模块202充电完毕后断开与所述市电的连接，在所述直流供电模块202放电完毕后重新接入所述市电为所述直流供电模块202充电。
[0052]所述高频供电单元2012，分别与所述市电、监测控制模块203、供电切换缓冲模块
204、高频充电单元2011以及通信设备30相耦接，用于将接入的所述市电的电能传送至所述供电切换缓冲模块204，并根据从所述监测控制模块203接收的供电控制信号为所述通信设备30供电。
[0053]所述直流供电模块202，分别与所述高频开关电源模块201、监测控制模块203以及通信设备30相耦接，用于接收所述高频开关电源模块201提供的电能对所述直流供电模块202中的铅碳蓄电池进行浮充式充电，根据从所述监测控制模块203接收的所述供电控制信号为所述通信设备30供电，并接收所述监测控制模块203发送的电量监测信号后将电量数据实时反馈至所述监测控制模块203。
[0054]本实施例中，直流供电模块202，可以为由铅碳蓄电池组组成的直流供电模块。
[0055]所述监测控制模块203，与所述高频开关电源模块201、直流供电模块202供电切换缓冲模块204以及市电相耦接，用于实时监测所述市电的供电状态，在所述市电停电时，将应急供电信号发送至所述供电切换缓冲模块204，再将所述供电控制信号发送至所述直流供电模块202进行放电控制；在所述市电供电时，将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块201进行针对所述通信设备30的供电控制，并将所述电量监测信号发送至所述直流供电模块202，根据该直流供电模块202实时反馈的所述电量数据将所述高频开关电源模块201进行针对所述直流供电模块202的充电控制。
[0056]具体地，监测控制模块203，包括:监控单元2031和通断控制单元2032，其中，
[0057]所述监控单元2031，分别与所述市电、直流供电模块202以及通断控制单元2032相耦接，用于实时监测所述市电的供电状态生成市电状态数据发送至所述通断控制单元2032，并生成所述电量监测信号发送至所述直流供电模块202，接收该直流供电模块202实时反馈的所述电量数据发送至所述通断控制单元2032 ；
[0058]所述通断控制单元2032，分别与监控单元2031、所述高频开关电源模块201、直流供电模块202以及供电切换缓冲模块204相耦接，用于根据所述监控单元2031发送的所述市电状态数据，在所述市电停电时，生成应急供电信号发送至所述供电切换缓冲模块204，并生成所述供电控制信号将所述直流供电模块202与所述通信设备30间导通，控制所述直流供电模块202为所述通信设备30放电；在所述市电供电时，通过所述供电控制信号将所述直流供电模块202与所述通信设备30间断路，同时将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块201进行针对所述通信设备30的供电控制，并接收所述电量数据将所述高频开关电源模块201进行针对所述直流供电模块202的充电控制，即所述通断控制单元2032根据所述电量数据监测所述直流供电模块102的浮充电压不大于所述通信设备30的上限电压，控制所述直流供电模块102在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备30的上限电压，控制所述直流供电模块102离线充电。
[0059]具体地，在本实施例中，所述直流供电模块202与所述通信设备30间设置有并联连接的继电器和开关器件。从而通断控制单元2032，具体用于生成所述供电控制信号发送至所述开关器件导通后，再将所述继电器导通，控制所述直流供电模块202为所述通信设备30放电。
[0060]其中，所述开关器件，具体为由可控硅整流元件构成的开关器件，当然，上述开关器件并不限于此。
[0061]所述供电切换缓冲模块204，分别与所述高频开关电源模块201、监测控制模块203以及通信设备30相耦接，用于接收所述高频开关电源模块201提供的电能进行充电，并在所述市电停电时接收所述监测控制模块203发送的应急供电信号对所述通信设备30进行瞬时供电。
[0062]作为本实施例的一种优选方式，供电切换缓冲模块204，具体为由电容器构成的供电切换缓冲模块；其中，该供电切换缓冲模块204接收所述监测控制模块203发送的应急供电信号对所述通信设备30进行瞬时供电的时长为15毫秒。而在本实施例中，由铅碳蓄电池组组成的直流供电模块202的启动耗时为10毫秒，也就是说，通信设备30在供电空窗期中有足够时长的电能供应，不会出现停运宕机。
[0063]实施例三
[0064]对于上述实施例一和二中的高频开关电源模块101/201,在实际应用中的一种方式下，由至少两个整流模块构成，具体来说，高频开关电源模块可以由两组整流模块:G组(供电保障组，包含至少两个所述整流模块)和C组(充电保障组，包含至少两个所述整流模块)构成，具体的工作过程如下:
[0065]首先，高频开关电源模块101/201接入外部市电，为通信设备30提供电能的同时也为所述铅碳蓄电池组充电；同时，监测控制模块103/203实时监测整流模块的输出电压值和电流值以及铅碳蓄电池组的充电状态。
[0066]之后，当铅碳蓄电池组充满电后，监测控制模块103/203控制高频开关电源模块101/201中的C组断开与外部市电的连接，G组以低电压空载运行(G组的输出电压小于铅碳蓄电池组的输出电压，但高于通信设备30的工作电压)，此时铅碳蓄电池组进行放电，为所述通信设备30供电。
[0067]然后，当铅碳蓄电池组放电结束后，监测控制模块103/203控制高频开关电源模块101/201中的C组中整流模块都以设定的浮充电压工作(C组中的整流模块重新接入所述外部市电，为铅碳蓄电池组充电)。
[0068]实施例四
[0069]下面结合图3，对实施例二所述利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统20的具体应用进行详细描述。
[0070]如图3所示，本发明所述利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统20可以由图中电路结构实现。其中，
[0071]高频开关电源模块201由多组整流模块构成:即供电保障组(G组，图中标识为GDMK)和充电保障组(C组，图中标识为CDMK);直流供电模块202由铅碳蓄电池组构成；监测控制模块203包括市电检测单元和控制模块；供电切换缓冲模块204具体为电容器CD ；另外，在直流供电模块202和通信设备30间设置有继电器JD及可控硅KG，该继电器JD与可控硅KG并联后，接入直流供电模块202和通信设备30间。
[0072]具体地:
[0073]所述高频开关电源模块201由N+2个整流模块构成(N的值由总电流除以单个模块额定电流确定，总电流按照0.25C充电电流+负载电流计算)，并分为两组:G组和C组。
[0074]所述直流供电模块102由铅碳蓄电池组构成，以单体电压2v/只计算，直流48V供电系统采用24节串联组成；直流240V供电系统采用120节串联组成；铅碳蓄电池组可以安装一组或多组，总容量按照负载电流数值峰、平时段全放电，不小于16小时计算；或峰时段放电、平时段不充不放，不小于8小时计算。
[0075]所述监测控制模块203由型号为RS485的控制芯片构成，总线与所述整流模块连接，完成模块均流、充电限流、定时充放电、故障报警等功能；采用RS232接口，与所述监控中心连接(图中未示出，可以根据实际应用的需要进行调整，也可以在控制芯片设置相应数据，从而不与监控中心连接，并不构成对本发明的限定)。
[0076]具体工作过程如下:
[0077]所述供电系统可以设计为每天分两个时间段进行供电工作，第一时间段为谷电阶段，系统为浮充工作状态；第二时间段为非谷电阶段，系统为放电工作状态。每个循环周期为24小时。若O点至8点为浮充工作状态，则每天8点至24点为放电状态(可以根据当地供电部门的峰谷情况灵活设置)。
[0078]采用直流48V供电系统，如负载正常输出电流45A ;所述铅碳蓄电池采用24节串联组成，平均电压2V，按放电16小时计算，选用500AH两组，浮充电压54V，放电终了取45V，所述系统总容量配置1000AH。整流模块总容量按0.25C充电电流加负载电流计算，整流模块配置采用N+2配置，共配置48V/50A整流模块8只；所述供电系统运行时，自动选择2只模块为G组，6只模块为C组；充电时段C组全部工作；放电时段自动全部关闭。
[0079]当充电电压上升到通信系统的上限电压时，即48V系统为56V时，控制模块接收到蓄电池组信号，立即控制C组整流模块瞬间电压低于G组整流模块，同时释放JG和KG，蓄电池组离线充电，充电模块组以单体电压2.45V/只对蓄电池组单独充电；浮充模块组向通信系统单独供电。
[0080]当浮充模块向通信系统单独供电期间，发生市电停电，市电检测单元接收到此信号，立即启动KG和JD，系统将在10毫秒内将蓄电池组接入通信系统供电，供电模块输出回路电容器CD设置成维持15毫秒，所以切换过程中通信设备供电正常。
[0081]当充电设置时间到，蓄电池未达到充电终了条件，系统不转入放电状态，继续充电，同时发出紧急告警，通知维护人员检查处理；当充电设置时间到，蓄电池达到充电终了条件，系统自动进入放电工作状态；放电过程中，当放电设置时间未到，蓄电池提前达到放电终了条件，系统自动将整流器浮充电压恢复到54V，进入浮充状态，同时发出紧急告警，通知维护人员检查处理；当放电过程中系统电压变化在预定的正常范围，放电设置时间到，浮充电压恢复到56V，同时充电模块组自动运行，系统将自动转入浮充充电状态、供电组单供和充电组单充状态，进入下一轮循环。
[0082]另外，所述供电系统可以实现多种报警功能:
[0083]1、一般报警
[0084]工作方式转换报警:在设置定时工作状态时间段内，计时时间未到，发生了工作状态转换，但系统输出电压在安全范围内:48V系统不低于47V、240V系统不低于235V ；
[0085]模块故障报警:浮充期间，任一模块故障，不能正常输出。
[0086]2、紧急报警:
[0087]电压过低报警:系统输出电压48V系统低于46.5V、240V系统低于230V ；
[0088]停电报警:在定时充电时间段(浮充工作状态)，发生市电停电；
[0089]放电电压异常报警:在定时放电时间段，发生电压下降趋势异常的(前一周同时间段平均值对照)；
[0090]放电电流异常报警:在定时放电时间段，发生电流变化趋势异常的(前一周同时间段平均值对照)；
[0091]异常转换报警:定时工作时间未到，发生了工作状态转换，且系统输出电压异常:48V系统低于47V、240V系统低于235V ；
[0092]充电电流异常报警:充电初期，充电电流没有达到限流值的；
[0093]充电电压异常报警:充电电压超过设定值5% ；
[0094]充电容量异常报警:充电计时时间到，未达到充电终了标准；
[0095]放电容量异常报警:放电计时未到，提前到达系统终了电压；
[0096]多模块故障报警:浮充期间，2只及以上模块故障，不能正常输出。
[0097]与现有技术相比，本发明所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，达到了如下效果:
[0098]I)本发明通过利用大容量的铅碳电池作为供电系统的储能设备，可以有效增加充电电量，为供电系统提供充足的电能供应；并且由于本发明所述供电系统所采用的铅碳电池的充放电次数是现有铅电池的4倍以上，循环周期长，延长了系统蓄电池组的使用寿命；在供电系统中设置有相应的供电切换缓冲单元，可以在供电切换时的供电空窗期为通信设备供电，有效解决了现有的移峰填谷供电系统中不稳定以及进行供电切换的时间间隔长的问题。
[0099]2)本发明同时还可以自动分时实施不同的工作及控制方式，当蓄电池充电电压高于通信系统上限电压时，蓄电池自动离线充电，而当交流电(后续实施例中称为市电)停电时蓄电池自动接入进行供电，从而进一步实现了电网的移峰填谷方式的供电。
[0100]3)本发明由于其所利用的铅碳电池为耐高温电池，可以大幅提高供电系统中供电机房设定的温度，从而减少空调功耗，降低运行成本，并减少电网的安全隐患，达到节能减排效果，节省用电费用。
[0101]上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，接入交流电并与通信设备相耦接，其特征在于，该供电系统包括:高频开关电源模块、直流供电模块、监测控制模块以及供电切换缓冲模块，其中， 所述高频开关电源模块，用于将所述交流电传送至所述供电切换缓冲模块，并根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号，分别对传送至所述通信设备的端电压和所述直流供电模块的所述交流电进行开关控制； 所述直流供电模块，用于接收供电对该直流供电模块中的铅碳蓄电池进行浮充式充电，根据从所述监测控制模块接收的所述供电控制信号为所述通信设备供电，并接收所述监测控制模块发送的电量监测信号后将电量数据实时反馈至所述监测控制模块； 所述监测控制模块，用于实时监测所述交流电的供电状态，在所述交流电停电时，启动所述供电切换缓冲模块，同时对所述直流供电模块进行放电控制；在所述交流电供电时，将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块对所述通信设备进行供电控制，并根据所述电量数据监测所述直流供电模块的浮充电压不大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块离线充电； 所述供电切换缓冲模块，用于接收所述高频开关电源模块提供的电能进行充电，并在所述交流电停电时接收所述监测控制模块的控制对所述通信设备进行瞬时供电。
2.如权利要求1所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述监测控制模块，进一步包括:监控单元和通断控制单元，其中， 所述监控单元，用于实 时监测所述交流电的供电状态生成交流电状态数据发送至所述通断控制单元，并生成所述电量监测信号发送至所述直流供电模块，接收该直流供电模块实时反馈的所述电量数据发送至所述通断控制单元； 所述通断控制单元，用于根据所述监控单元接收的所述交流电状态数据，在所述交流电停电时，生成应急供电信号发送至所述供电切换缓冲模块，同时生成所述供电控制信号将所述直流供电模块与所述通信设备间导通，控制所述直流供电模块为所述通信设备放电；在所述交流电供电时，通过所述供电控制信号将所述直流供电模块与所述通信设备间断路，同时将所述供电控制信号发送至所述高频开关电源模块进行针对所述通信设备的供电控制，并根据所述电量数据监测所述直流供电模块的浮充电压不大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块在线浮充充电，所述浮充电压大于所述通信设备上限电压，控制所述直流供电模块离线充电。
3.如权利要求2所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述直流供电模块与所述通信设备间设置有可控制连接的继电器和开关器件。
4.如权利要求3所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述通断控制单元，进一步用于生成所述供电控制信号发送至所述开关器件导通，再将所述继电器导通，控制所述直流供电模块为所述通信设备放电。
5.如权利要求3至4中任一所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述开关器件，进一步为由可控硅整流元件构成的开关器件。
6.如权利要求1至2中任一所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述供电切换缓冲模块，进一步为由电容器构成的供电切换缓冲模块；该电容器容量保持交流电停电时对所述通信设备进行瞬时供电的时长为15毫秒。
7.如权利要求1所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述闻频开关电源1旲块，进一步包括:闻频充电单兀和闻频供电单兀，其中， 所述高频充电单元，用于根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号为所述直流供电模块充电，在所述直流供电模块充电完毕后断开与所述交流电的连接，在所述直流供电模块放电完毕后重新接入所述交流电为所述直流供电模块充电； 所述高频供电单元，用于将接入的所述交流电的电能传送至所述供电切换缓冲模块，并根据从所述监测控制模块接收的供电控制信号为所述通信设备供电。
8.如权利要求7所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述高频开关电源模块进一步包括:充电模块组和供电模块组，该充电模块组和供电模块组分别由至少两个整流模块构成，其中， 在充电过程中电压不大于所述通信设备上限时，所述充电模块组和供电模块组同时对所述铅碳蓄电池进行浮充充电；在充电过程中电压大于所述通信设备上限时，所述充电模块组对所述铅碳蓄电池充电，所述供电模块组对所述通信设备供电。
9.如权利要求1所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述直流供电模块，进一步为由铅碳蓄电池组组成的直流供电模块。
10.如权利要 求1所述的一种利用铅碳电池实施通信系统移峰填谷的供电系统，其特征在于，所述监测控制模块，进一步为具有控制芯片的监测控制模块。
【文档编号】H02J9/06GK103944179SQ201410201498
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】赵长煦 申请人:中塔新兴通讯技术有限公司