电压调节装置及供电系统的制作方法

本实用新型涉及电压自动调节领域，具体而言，涉及一种电压调节装置及供电系统。
背景技术：
：随着移动通信网络的更新换代，基站的主设备的网络建设也发生巨大的变化。在移动通信用户数量飞速提升的同时，用户的需求也发生了根本性的变化(比如，由单纯的移动通话转变为高速数据通信)。这些变化都对通信网络的建设提出了更高的要求。由于电力是通信的基础，稳定、可靠、不间断的供电是通信畅通的基础，也是保证移动通信中各个网络设备正常、安全运行的关键。然而，现有技术中在进行移动通信网络升级(比如，3G升4G)的过程中供电系统的稳定性、可靠性并不是很理想，严重制约了通信网络的升级。技术实现要素：为了克服现有技术中的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在通信网络不断升级的情况下还能为各个网络设备进行稳定、可靠供电的电压调节装置及供电系统。就稳定、可靠供电的电压调节装置而言，本实用新型一较佳实施例提供电压调节装置包括：电压转换单元、处理单元、控制单元及电压调节单元。所述电压转换单元与所述处理单元连接，所述电压转换单元将输入电压转换为所述处理单元的工作电压以供所述处理单元工作。所述处理单元包括控制端及反馈端。所述电压调节单元包括输入端、控制信号端及输出端。所述输入电压经由所述输入端进入所述电压调节单元，所述控制信号端经由所述控制单元与所述处理单元的控制端连接，所述输入端、输出端分别与所述处理单元的反馈端连接。所述控制单元的输入端与所述处理单元控制端连接，所述控制单元的输出端与所述电压调节单元的控制信号端连接。所述处理单元根据所述反馈端接收的反馈，使所述电压调节单元的输出电压位于预设的电压范围内。进一步地，上述电压调节装置还包括：采样单元，所述输入端、输出端经由所述采样单元分别与所述处理单元的反馈端连接。采样单元用于分别对所述输入端的输入电压、所述电压调节单元的输出电压、所述输入端的输入电流进行采样。进一步地，上述电压调节装置中的采样电路包括：用于对所述输入端的输入电压进行采样的输入电压采样电路、用于对所述电压调节单元的输出电压进行采样的输出电压采样电路及用于对所述输入端的输入电流进行采样的输入电流采样电路。进一步地，上述电压调节装置中的所述电压调节单元包括：自耦变压器、调压电机及升降压转换继电器。所述升降压转换继电器包括第一开关、第二开关、第一线圈、第一触头、第二触头、第三触头及第四触头。所述第二触头和所述第三触头与所述输入端连接，所述第一触头和所述第四触头与所述输出端连接。所述自耦变压器的绕组的一端与所述第一开关连接、另一端接地，所述自耦变压器的电刷触头与所述第二开关连接。所述第一开关位于第一触头与第二触头之间，所述第二开关位于第三触头与第四触头之间。所述第一线圈控制所述第一开关和第二开关分别与第一触头、第三触头连接或控制所述第一开关和第二开关分别与第二触头、第四触头连接。所述调压电机驱动所述电刷触头在所述自耦变压器的绕组上运动以改变输入电压与输出电压之间的比例。进一步地，上述电压调节装置中的所述电压调节单元还包括：保护继电器。所述保护继电器包括保护开关和第二线圈，所述保护开关设置在所述电压调节单元的电压输出端。所述第二线圈在所述输入电流采样电路采样的输入电流大于一预设电流阈值时控制所述保护开关断开。进一步地，上述电压调节装置中的所述控制单元包括分别用于控制所述调压电机、升降压转换继电器及保护继电器工作状态的控制电路。进一步地，上述电压调节装置中的所述电压调节装置还包括：输入单元，所述输入单元与所述处理单元连接用于接收用户的输入信息对所述预设的电压范围进行设置。进一步地，上述电压调节装置中的所述电压调节装置还包括：显示单元，所述显示单元与所述处理单元连接用于显示调节前后的电压值。进一步地，上述电压调节装置中的所述电压调节装置还包括：防雷单元，所述防雷单元与所述电压转换单元相连，用于吸收电涌脉冲。就稳定、可靠供电的供电系统而言，本实用新型一较佳实施例提供的供电系统包括：前端供电设备及通过输电线路与所述前端供电设备连接的后端供电设备，所述前端供电设备及后端供电设备分别包括上面所述的电压调节装置，所述前端供电设备将输入电压升高后经由所述输电线路输送到所述后端供电设备，所述后端供电设备将输送电压降压后为基站供电。相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：处理单元根据反馈端接收到的输入电压及输出电压，通过控制端对所述控制单元进行控制以实现对电压调节单元的控制。通过上述控制所述处理单元可以使所述输出电压维持在设定的电压范围内，从而保证有可靠、稳定的电压供给。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本实用新型实施例提供的电压调节装置的一种功能模块框图。图2为图1中电压调节单元的一种具体电路示意图。图3为图1中控制单元中用于控制升降压转换继电器的控制电路图。图4是本实用新型实施例提供的电压调节装置的另一种功能模块框图。图5为图4中采样电路中用于采样输入电压的电路图。图6为图4中采样电路中用于采样输出电压的电路图。图7为图4中采样电路中用于采样输入电流的电路图。图8为本实用新型实施例提供的供电系统的架构示意图。图9为图8中所示供电系统的实现原理图。上述附图中，各附图标记对应的名称为：供电系统10前端供电设备11后端供电设备12输电线路13电压调节装置100电压转换单元110处理单元120控制单元130电压调节单元140采样单元150输入单元160显示单元170防雷单元180具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。请参照图1，本实施例提供的一种电压调节装置100，所述电源调节装置100包括：电压转换单元110、处理单元120、控制单元130及电压调节单元140。所述处理单元120包括使能端、控制端C1及反馈端F。所述电压调节单元140包括：输入端、输出端及控制信号端C2。所述电压转换单元110的输入端外接输入电压，所述电压转换单元110的输出端与所述处理单元的使能端连接。所述电压转换单元110将输入电压转换为所述处理单元120的工作电压后供所述处理单元120使用。所述处理单元120的控制端C1通过所述控制单元130与所述电压调节单元140的控制信号端C2连接。所述反馈端F与所述电压调节单元140的输入端及输出端连接，用于接收输入电压、输入电流及输出电压。在本实施例中，所述处理单元120可以采用单片机(SingleChipMicrocomputer，SCM)来实现，所述控制端C1和所述反馈端F可以包括所述单片机的一个或者多个引脚。所述控制单元130在接收到处理单元120的控制信号后对所述电压调节单元140的输出电压进行控制。具体地，控制所述电压调节单元140的输出电压使其位于预设的电压范围内，以保证能为外设用电设备(比如，基站中的各个通信网络设备)提供稳定可靠的电压。所述电压调节单元140用于将输入电压转换为外设用电设备需要的工作电压。请参照图2，所述电压调节单元140可以包括：自耦变压器TA、调压电机MG1及升降压转换继电器KM1。所述升降压转换继电器KM1包括第一开关S1、第二开关S2、第一线圈、第一触头a1、第二触头a2、第三触头a3及第四触头a4。所述第二触头a2和所述第三触头a3与所述输入端连接，所述第一触头a1和所述第四触头a4与所述输出端连接。所述自耦变压器TA的绕组的一端与所述第一开关S1连接，所述自耦变压器TA的绕组的另一端接地。所述自耦变压器TA的电刷触头与所述第二开关S2连接，所述第一开关S1位于第一触头a1与第二触头a2之间。所述第二开关S2位于第三触头a3与第四触头a4之间。所述第一线圈控制所述第一开关S1和第二开关S2分别与第一触头a1、第三触头a3连接或控制所述第一开关S1和第二开关S2分别与第二触头a2、第四触头a4连接。所述调压电机MG1驱动所述电刷触头在所述自耦变压器TA的绕组上运动以改变输入电压与输出电压之间的比例。在本实施例中，所述调压电机MG1的两端分别接有单刀双掷开关SW1和SW2。所述控制单元130通过改变单刀双掷开关SW1和SW2的接触触点控制所述调压电机MG1的工作状态。在所述调压电机MG1工作时，所述调压电机MG1带动所述电刷触头在所述自耦变压器TA的绕组上运动，从而实现对所述电压调节单元140的输入电压与输出电压之间比例的控制，以保证所述电压调节单元140有稳定的输出电压。在本实施例中，当所述升降压转换继电器KM1中第一开关S1和第二开关S2分别与第一触头a1、第三触头a3连接时，所述升降压转换继电器KM1具有升压功能。当所述升降压转换继电器KM1中第一开关S1和第二开关S2分别与第二触头a2、第四触头a4连接时，所述升降压转换继电器KM1具有降压功能。所述升降压转换继电器KM1的升压或者降压可以通过第一线圈通断电进行控制。在本实施例中，所述电压调节单元还包括：保护继电器KM2。所述保护继电器KM2包括保护开关K1和第二线圈。所述保护开关K1设置在所述电压调节单元140的电压输出端，所述第二线圈在输入电流大于一预设电流阈值时控制所述保护开关K1断开，以实现过流保护。所述控制单元130中包括分别用于控制所述调压电机、升降压转换继电器及保护继电器工作状态的控制电路。请参照图3，图3给控制单元130给出的用于控制升降压转换继电器的控制电路的具体电路示意图。其中KZ-CS与KZ1为处理单元120中控制端C1下的两个控制信号引脚。通过控制所述KZ-CS与KZ1的高低电平可以控制线圈的通断电状态，从而控制升降压转换继电器KM1中与开关接触的触点从而实现不同的功能。在本实施例中，用于控制所述调压电机MG1及保护继电器KM2工作状态的控制电路的电路结构与图3中所示具体电路类似，在此就不再赘述了。请参照图4，在本实施例中，所述电压调节装置100还可以包括采样单元150，所述电压调节单元140的输入端、输出端经由采样单元150后分别与所述处理单元120的反馈端F连接。采样单元用于分别对所述输入端的输入电压、所述电压调节单元的输出电压、所述输入端的输入电流进行采样。具体地，所述采样单元可以包括：用于对所述输入端的输入电压进行采样的输入电压采样电路、用于对所述电压调节单元的输出电压进行采样的输出电压采样电路及用于对所述输入端的输入电流进行采样的输入电流采样电路。请参照图5、图6及图7，分别给出了一种输入电压采样的具体电路，一种输出电压采样的具体电路及输入电流采样的具体电路。因上述采样电路均为现有的采样电路在此就不再对其进行介绍。请再次参照图4，所述电压调节装置还包括：输入单元160。所述输入单元160与所述处理单元120连接用于输入所述预设的电压范围。具体地，所述输入单元160可以是输入按键。操作人员可以通过输入按键输入用电设备的预设的电压范围(比如，240V±10％)。请再次参照图4，所述电压调节装置100还可以包括：显示单元170。所述显示单元170与所述处理单元120连接用于显示调节前后的电压值。所述显示单元170可以是液晶显示屏。请再次参照图4，所述电压调节装置100还可以包括：防雷单元180，所述防雷单元180与所述电压转换单元110相连，用于吸收电涌脉冲。所述防雷单元180能够有效的吸收来自于电源系统的电涌脉冲，从而确保用电设备在恶劣的环境下能安全使用。具体地，通过使用避雷管或是压敏电阻这样的瞬变电压吸收器安装在输入线之间，形成一个无限大的阻抗，当瞬间电压发生的时候，这个抗阻器便迅速降低，将瞬变能量进行转移，从而达到保护内部用电设备的功效。在本实施例中，所述电压调节装置100还可以包括报警单元，所述报警单元可以采用LED提供灯光信号报警，比如在正常工作时LED灯显示为绿色，在非正常工作时LED灯显示为红色。同时，所述报警单元还可以采用蜂鸣器提供语音信号报警。本实施例还提供一种供电系统10，所述供电系统10包括：前端供电设备11及通过输电线路13与所述前端供电设备11连接的后端供电设备12。所述前端供电设备11或后端供电设备12包括上面所述的电压调节装置100。具体地，前端供电设备11将单相220V的低压市电或者农电提升一定的幅度(比如，50％)后电压变为330V。使得铝芯电缆上的载荷电流在长距离传输过程中，能有效降低30％以上。再通过后端供电设备提供输出电压(比如，240VAC±10％)供基站内的设备使用。由于铝芯电缆上的传输电流由之前的11.8A降低至7.9A，使得线缆上产生的无功功耗有效减少，线缆表面发热温度也相应降低，电能浪费问题也可以得到缓解。以下用数据说明采用本实施提供的供电系统10能获得的效果。以长度为1KM(往返回路长为2KM)，截面积为16平方毫米的铝芯电缆为传输载体为例。由电阻计算公式可得到铝芯电缆的内阻R：R＝ρ*s/L＝0.0283*2000/16＝3.5375Ω其中，ρ铝芯电阻率，L长度，s电缆截面积在220V电压下进行传输的线缆损耗为：P1＝11.8A*(11.8A*3.5375Ω)/1000＝0.493kw/h其中，在220V电压下进行传输时的电流为11.8A。在380V电压下进行传输的线缆损耗为：P2＝7.9A*(7.9A*3.5375Ω)/1000＝0.221kw/h其中，在380V电压下进行传输时的电流为7.9A。假设单位电价为1.2元每千瓦/时。则一年能节省的电费为：365*24*(0.493-0.221)*1.2＝2859.3元由于目前较多城镇已实行阶梯用电计费，因此在通信基站实际运行中，实际可以为每个基站每年节省的电费将高于3000元。综上所述，本实施例提供的电压调节装置及供电系统，所述电压调节装置中的处理单元根据反馈端接收到的输入电压及输出电压，通过控制端对所述控制单元进行控制以实现对电压调节单元的控制。通过上述控制所述处理单元可以使所述输出电压维持在设定的电压范围内，从而保证有可靠、稳定的电压供给。所述供电系统通过提升在电缆上传输电流时所对应的电压，减少传输过程中在电缆上的能量消耗，提高能源利用及降低基站供电成本。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。当前第1页1 2 3