一种用于无线基站的小型低噪声移动发电系统的制作方法

本发明属于通信电源的技术领域，涉及通信机房发电的装置。

背景技术：

目前采用移动发电设备主要为移动式汽油发电机或移动式柴油发电机，当发电机发电时，距离发电机7m距离的噪声一般会达到80～90dB(A)，其工作噪声等级远远超过《城市区域环境噪声标准》GB3096-1993规范规定的要求，在接到客户投诉及处理客户投诉的过程中面临的局面相当的被动。

为此，一方面，为了有效解决当无线基站停电需要发电时由于噪声过大而遭受居民投诉的问题，另一方面又要能够有效保障在停电状态下且基站本身配备的蓄电池组放电完毕后基站能够继续正常工作，现提出采用低噪声的移动发电设备来代替目前高噪声的发电设备。

如专利申请201620056501.6公开了一种通信基站用高压直流柴油发电机组，包括发电机组、机组控制器和三相整流器，所述机组控制器连接所述发电机组，所述三相整流器连接所述发电机组的输出端，所述三相整流器与所述机组控制器之间连接有整流器监控器，所述三相整流器包括相互并联设置的A相整流器、B相整流器和C相整流器。其技术效果是：其不需经外部交流转直流，或者直流转交流的转换升压，即可将发电机组发出的690V以上的交流电转换为满足通信基站高压系统需要的高压直流电。然而，该发电机组仍然是采用柴油进行发电，不仅噪声大，而且发电效率低。

技术实现要素：

针对基站发电过程中出现的噪声扰民问题，本发明的目的在于提出一种用于无线基站的小型低噪声移动发电系统，该发电系统能够有效地降低噪声，一方面，移动发电设备要满足基站应急的用电要求；另一方面，要避免产生较大的噪声。

本发明的另一个目的在于提出一种用于无线基站的小型低噪声移动发电系统，该发电系统代替目前常用的油机进行移动发电系统供电，并且具备一定的移动性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于无线基站的小型低噪声移动发电系统，该发电系统包括有电池系统、充电系统，其特征在于该发电系统还包括有逆变系统，

所述电池系统采用磷酸铁锂电池所构成的电池组，

所述充电系统为模块化的240V直流供电系统(模块化的240V直流供电系统由满足N+1并联冗余配置方式的若干整流模块组成)，将交流输入转化为直流进行输出，输出给电池系统；

所述逆变系统，为模块化设计(模块化的逆变系统是由满足N+1并联冗余配置方式的若干逆变模块组成)，将磷酸铁锂电池储存的容量进行逆变，转化为220V/380V交流电源，通过接口接入基站现有的供电系统供电，从而保障基站供电系统正常运转。

进一步，所述240V直流供电系统由供电模块、整流模块构成，所述供电模块连接于整流模块。

更进一步，所述整流模块数量配置采用N+1并联冗余配置，其中N个主用，N≤10个时，1个备用；N＞10个时，每10个备用一个。

所述发电系统，充电系统的交流输入与逆变系统的直流输出电气隔离；同时，所述直流输出应与地、机架、外壳电气隔离；且正、负极均不得接地。

所述逆变系统，若基站为三相供电，采用模块化(模块化的DC240V转AC380V逆变系统由满足N+1并联冗余配置方式的若干逆变模块DC240V/AC380V组成)DC240V转AC380V逆变系统；若基站为单相供电，则采用模块化(模块化的DC240V转AC220V逆变系统由满足N+1并联冗余配置方式的若干逆变模块DC240V/AC220V组成)DC240V转AC220V逆变系统。

进一步，所述逆变系统还包括有过流保护电路及输出短路保护电路，过流保护电路及输出短路保护电路均接于所述模块化的逆变系统中，如果输出电压过高、过低保护及过温度保护，则进行接地保护，浪涌保护。

本发明由于采用240V直流供电系统、逆变设备系统的整机噪声为65dB(A)，相比原来油机发电的80～90dB(A)的噪声级，已经大大的降低。

通过模块化的设计，将充电系统及逆变系统能够有效地分解，且减轻了上述系统的重量，便于将所述系统进行迁移，移动性能较好，采用一辆普通的工程抢修车就可以将整套系统进行一次性装载，从而能较为方便地进行无线基站的应急发电。

同时，充电系统、逆变系统均采用模块化电源模块，均可以十分方便地在线维护及扩展，应急机动能力更好。

电池系统可采用2组以上蓄电池组，且充电系统、逆变系统采用模块化电源模块，系统冗余性能较高，供电稳定可靠性较高。

附图说明

图1为本发明所实施的结构示意图。

图2为本发明所实施的充电系统结构框图。

图3为本发明所实施的逆变系统结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

图1所示，为本发明所实现的发电系统的构成图，图中，该发电系统包括有电池系统、充电系统及逆变系统，逆变系统将电力输出给基站配电箱，然后由基站配电箱给基站的直流供电系统进行供电。其中：

1、电池系统

电池系统采用磷酸铁锂电池所构成的电池组，磷酸铁锂电池其在重量比能量、体积比能量、快速充电、高低温性能、节能环保等方面都体现出一定的优势。

磷酸铁锂电池有以下主要特点：

(1)标称电压3.2V，额定容量为3小时率容量。

(2)使用方便，可快速充电，一般充电电流为0.2～0.5C，最大充电电流为1～1.5C，充电电压在3.65V以下时性能稳定。

(3)高效率输出，一般放电电流为0.5～1C，最大放电电流为5～10C，放电终止电压为2.0V。

(4)高温性能好，充电工作温度范围为0～45℃，放电工作温度范围为-20～60℃。

(5)安全性强，磷酸铁锂正极材料具有良好的电化学性能，充放电平台十分平稳，充放电过程中结构稳定，可以过放电到零伏。即使电池内部或外部受到伤害，电池不燃烧、不爆炸、安全性好。

(6)高循环寿命，经500次循环，其放电容量仍大于95％。

2、充电系统

如图2所示，采用模块化240V直流供电系统对铁锂电池进行充电，系统主要具备以下特点。模块化的240V直流供电系统是指由满足N+1并联冗余配置方式的若干整流模块组成。

充电系统具有输入配电单元、整流模块、绝缘监察单元及监控单元构成，其中，整流模块包括有N个，采用N+1并联配置于输入配电单元上，并有一个冗余配置的整流模块，以备用。

(1)模块化设计。

(2)满足设备室外运行的环境要求。

(3)交流输入电压变动范围：三相380V：允许变动范围为323V～418V。单相220V：允许变动范围为187V～242V。输入频率变动范围：输入频率变动范围为50Hz士2.5Hz。

(4)系统标称电压为240V。设备运行时，浮充、均充电压由蓄电池技术参数确定，可在一定范围内调整。系统输出电压可调范围216V～312V。

(5)整流模块数量配置采用N+1并联冗余配置，其中N个主用，N≤10个时，1个备用；N＞10个时，每10个备用一个。

(6)具备模块休眠功能。

(7)系统采用悬浮方式供电：系统交流输入应与直流输出电气隔离；系统输出应与地、机架、外壳电气隔离；使用时，正、负极均不得接地。

(8)具备电池管理性能、并联工作性能。

3、逆变系统

如图3所示，逆变系统由控制单元、逆变模块及输出配电单元构成，其中，逆变模块有N个，并联配置于输出配电单元上。

发电时，逆变系统将铁锂电池储存的容量进行逆变，转化为220V/380V交流电源，通过现有的移动油机快速接口接入基站现有的供电系统供电，从而保障基站供电系统正常运转。若基站为三相供电，采用模块化DC240V转AC380逆变系统；若基站为单相供电，则采用模块化DC240V转AC220逆变系统。

(1)模块化设计。

(2)产品型式：并联冗余式单相或三相正弦波逆变设备。

(3)满足设备室外运行的环境要求。

(4)输入直流电源条件：直流输入电源240V，允许变化范围：200V～312V。

(5)交流输出频率的额定值为50Hz。

(6)噪声：整机的噪声不大于65dB(A)。

(7)保护性能：过流保护及输出短路保护，输出电压过高、过低保护及过温度保护。

由此，本发明由于采用240V直流供电系统、逆变设备系统的整机噪声为65dB(A)，相比原来油机发电的80～90dB(A)的噪声级，已经大大的降低。

通过模块化的设计，将充电系统及逆变系统能够有效地分解，且减轻了上述系统的重量，便于将所述系统进行迁移，移动性能较好，采用一辆普通的工程抢修车就可以将整套系统进行一次性装载，从而能较为方便地进行无线基站的应急发电。

同时，充电系统、逆变系统均采用模块化电源模块，均可以十分方便地在线维护及扩展，应急机动能力更好。

电池系统可采用2组以上蓄电池组，且充电系统、逆变系统采用模块化电源模块，系统冗余性能较高，供电稳定可靠性较高。

总之，随着无线通信业务的迅猛发展，无线基站的安全可靠运行在各无线通信运营商的日常运营过程中的地位越来越重要；另外，随着人民生活水平的提高，人们对环境的要求也越来越苛刻，维权意识也越来越高。采用低噪声发电系统对基站进行发电，将在很大程度上缓解噪声过大的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。