一种嵌入式系列通信电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式系列通信电源系统，它包括壳体，所述壳体内设有整流模块、监控模块、直流配电模块、交流配电模块、EMC滤波模块、锂电池组和通讯模块；市电依次经过交流配电模块和EMC滤波模块连接至整流模块；整流模块分别与监控模块和直流配电模块双向连接，所述监控模块还与交流配电模块、锂电池组和通讯模块分别连接，直流配电模块连接锂电池组。本实用新型体积小巧、便于安装，系统采用模块化设计，适合当前复杂的应用场景，可大幅降低成本，维护方便。
【专利说明】 一种嵌入式系列通信电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源，尤其涉及一种具有直流输出功能的嵌入式系列通信电源系统。
【背景技术】
[0002]各种WLAN站点的大量建设、BBU和RRU供电方式和供电质量的不断变化、站点的工作环境的巨大差异等现实建设情况，对其电源供电可靠性、技术先进性、经济性等提出了较大要求。
[0003]原有的供电方式存在的问题:直流远供建设成本高，传统UPS和铅酸蓄电池的方案在高温下寿命短、故障多、监控缺失，电源种类繁多不能实现合理有效的管理。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了一种能够为48Vdc通信设备的通信负载提供后备电源保障的嵌入式系列通信电源系统，它体积小巧、便于安装，使用方式灵活多变，可大幅降低成本，维护方便。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种嵌入式系列通信电源系统，它包括壳体，所述壳体内设有整流模块、监控模块、直流配电模块、交流配电模块、EMC滤波模块、锂电池组和通讯模块；市电依次经过交流配电模块和EMC滤波模块连接至整流模块；整流模块分别与监控模块和直流配电模块双向连接，所述监控模块还与交流配电模块、锂电池组和通讯模块分别连接，直流配电模块连接锂电池组。
[0007]所述整流模块包括:依次串联的EM1、浪涌抑制电路，输入整流电路，PFC电路，全桥变换电路和输出整流滤波电路；其中，EM1、浪涌抑制电路和输入整流电路分别经输入信号采集模块连接至主机通信接口，PFC电路经PFC控制模块连接至主机通信接口，全桥变换电路和输出整流滤波电路分别经全桥变换控制模块连接至主机通信接口。
[0008]所述监控模块包括:中央处理单元，与中央处理单元进行信息交互的整流模块，对市电状态进行监控的市电电压检测模块，对放电状态进行监控的放电电流检测模块，对干接点进行监控报警的干接点监控模块，负载或者电池熔丝熔断报警的熔丝状态检测模块，为监控模块提供工作电源的辅助电源模块，为监控模块提供时钟的时钟电路，显示模块各种信息的LCD显示模块，实现远程监控的上位机以及控制电池与负载通断的直流接触器。
[0009]所述市电电压检测模块、放电电流检测模块、干接点监控模块、熔丝状态检测模块、辅助电源模块、时钟电路、LCD显示模块以及直流接触器分别与中央处理单元连接，所述整流模块和上位机分别与中央处理单元双向通信。
[0010]所述整流模块为220V变直流-48V50A的模块式高频开关电源。
[0011]所述监控模块采用ARM7内核单片机。
[0012]所述EMC滤波模块为交流220V滤波模块。[0013]所述交流配电模块配备有I路单相交流输入回路。
[0014]所述直流配电模块配备有2路蓄电池输入回路、多路直流负载输出回路，其中负载输出回路又分为一次下电输出回路及二次下电输出回路。
[0015]所述通讯模块为485通讯电路，485通讯电路与动力环境监控主机连接。
[0016]本实用新型的嵌入式系列通信电源系统以ARM7内核单片机为控制中心，采用交流输入方式，具备输出_48Vdc的能力，通过外接后备电池组，满足48Vdc输入的负载设备不间断供电要求。
[0017]该产品包含4个48V50A整流模块、I个监控模块，采用全正面维护。电源系统具备高智能、高可靠性、高效率的特点。该产品电池管理系统可兼容磷酸铁锂电池及铅酸蓄电池，可应用于配置有铅酸电池的旧机房及配置有磷酸铁锂电池的新基站中。
[0018]该产品是通讯设备的配套设备和主要组成部分，嵌入到接入节点的机柜中，为综合接入场景、室内分布及延伸系统、移动基站及延伸覆盖系统、WLAN、弱电机房以及其他需要直流不间断供电的环境中的设备提供适合的备电电源保障。它同时满足了集中监控、电池维护和智能管理、小体积、轻结构、便携安装等的多样要求。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]本实用新型通过功能和资源的整合，实现该系统的维护和管理的升级，节约有限资源和避免重复浪费。通过各种功能的集成、软件与硬件的结合、通信与传输的兼容，实现了现有系统通信电源的管理升级，使得系统可靠性大大增加，减少了维护和建设成本，节约了空间资源。设备能实现上述功能，同时可以把设备的工作状态和数据信息通过基站内的动力环境监控主机上传到监控中心，实现用户对设备的远程监控和管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的结构框图；
[0022]图2为本实用新型整流模块结构示意图；
[0023]图3为本实用新型监控模块结构示意图。
[0024]其中，1.市电，2.交流配电模块，3.EMC滤波模块，4.整流模块，5.监控模块，6.直流配电模块，7.电池组，8.RS485通讯模块，9.动力环境监控主机，10.壳体，11.中央处理单元，12.辅助电源，13.市电电压检测模块，14.放电电流检测模块，15.干接点监控模块，
16.熔丝状态检测模块，17.时钟电路，18.直流接触器，19.上位机，20.1XD显示模块。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0026]图1中，一种嵌入式系列通信电源系统，它包括壳体10，所述壳体10内设有整流模块4、监控模块5、直流配电模块6、交流配电模块2、EMC滤波模块3、锂电池组7和通讯模块8 ;市电依次经过交流配电模块2和EMC滤波模块3连接至整流模块4 ;整流模块4分别与监控模块5和直流配电模块6双向连接，所述监控模块5还与交流配电模块2、锂电池组7和通讯模块8分别连接，直流配电模块6连接锂电池组7。
[0027]整流模块4为4个并机运行的220V变直流-48V50A的模块式高频开关电源；监控模块5采用ARM7内核单片机；EMC滤波模块3为交流220V滤波模块；交流配电模块2配备有I路单相交流输入回路；直流配电模块6配备有2路蓄电池输入回路、多路直流负载输出回路，其中负载输出回路又分为一次下电输出回路及二次下电输出回路；通讯模块8为RS485通讯模块。RS485通讯模块8与动力环境监控主机9连接。
[0028]如图2所示，整流模块4包括:依次串联的EM1、浪涌抑制电路，输入整流电路，PFC电路，全桥变换电路和输出整流滤波电路；其中，EM1、浪涌抑制电路和输入整流电路分别与输入信号采集模块连接，PFC电路与PFC控制模块连接，全桥变换电路和输出整流滤波电路分别与全桥变换控制模块连接，所述输入信号采集模块、PFC控制模块和全桥变换控制模块分别经整流模块控制系统连接至主机通信接口。
[0029]整流模块4采用PFC+Full bridge拓扑，其原理为:交流输入经过EM1、浪涌抑制电路到输入整流后，经过PFC电路进行功率因数校正，同时把输入电压调整到直流360?400V作为全桥输入电源，再经过全桥转换得到需要的_53Vdc电压。在电压转换的全过程，整流模块控制系统进行全程控制，并与主机进行实时通信。
[0030]如图3所示，监控模块5包括:
[0031]整流模块4:通过RS485实现与控制单元的信息交互。整流模块通过RS485给监控模块5上传模块有无开机、输出电压、电流、风机速度、故障状态等状态。监控模块5通过RS485可以控制整流模块输出电压，限流等状态。
[0032]市电电压检测模块13:监控模块5通过采集电压互感器的信息实现对市电状态的监控。
[0033]放电电流检测模块14:监控模块5通过采集电流分流器两端的电压实现对放电状态的监控。
[0034]干接点监控模块15:分别为系统紧急告警(交流停电告警、整流模块告警、LVD脱离告警)，系统非紧急告警(交流过欠压告警、直流过欠压告警、负载熔断和电池熔断告警、电池欠压告警)，高低温告警，门禁告警，烟雾告警，水禁告警。
[0035]熔丝状态检测模块16:当负载或者电池熔丝熔断为监控模块5产生告警。
[0036]48V辅助电源模块12 =DC-DC电源电路为监控模块5提供工作电源。
[0037]时钟电路17:为监控模块5提供时钟，并配有锂电池，市电断电为时钟电路提供电源。
[0038]IXD显示模块20:显示模块的各种信息。
[0039]RS485与上位机19通讯:监控模块5通过RS485通讯，实现远程监控。
[0040]直流接触器18:监控模块5通过控制直流接触器18实现控制电池与负载的通断。
[0041]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种嵌入式系列通信电源系统，它包括壳体，其特征是，所述壳体内设有整流模块、监控模块、直流配电模块、交流配电模块、EMC滤波模块、锂电池组和通讯模块；市电依次经过交流配电模块和EMC滤波模块连接至整流模块；整流模块分别与监控模块和直流配电模块双向连接，所述监控模块还与交流配电模块、锂电池组和通讯模块分别连接，直流配电模块连接锂电池组。
2.如权利要求1所述的一种嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述整流模块包括:依次串联的EM1、浪涌抑制电路，输入整流电路，PFC电路，全桥变换电路和输出整流滤波电路；其中，EM1、浪涌抑制电路和输入整流电路分别经输入信号采集模块连接至主机通信接口，PFC电路经PFC控制模块连接至主机通信接口，全桥变换电路和输出整流滤波电路分别经全桥变换控制模块连接至主机通信接口。
3.如权利要求1所述的一种嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述监控模块包括:中央处理单元，与中央处理单元进行信息交互的整流模块，对市电状态进行监控的市电电压检测模块，对放电状态进行监控的放电电流检测模块，对干接点进行监控报警的干接点监控模块，负载或者电池熔丝熔断报警的熔丝状态检测模块，为监控模块提供工作电源的辅助电源模块，为监控模块提供时钟的时钟电路，显示模块各种信息的LCD显示模块，实现远程监控的上位机以及控制电池与负载通断的直流接触器； 所述市电电压检测模块、放电电流检测模块、干接点监控模块、熔丝状态检测模块、辅助电源模块、时钟电路、LCD显示模块以及直流接触器分别与中央处理单元连接，所述整流模块和上位机分别与中央处理单元双向通信。
4.如权利要求1所述的嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述整流模块为220V变直流-48V50A的模块式高频开关电源。
5.如权利要求1所述的嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述监控模块采用ARM7内核单片机。
6.如权利要求1所述的嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述EMC滤波模块为交流220V滤波模块。
7.如权利要求1所述的一种嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述交流配电模块配备有I路单相交流输入回路。
8.如权利要求1所述的一种嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述直流配电模块配备有2路蓄电池输入回路、多路直流负载输出回路，其中负载输出回路又分为一次下电输出回路及二次下电输出回路。
9.如权利要求1所述的一种嵌入式系列通信电源系统，其特征是，所述通讯模块为RS485通讯电路，RS485通讯电路与动力环境监控主机连接。
【文档编号】H02J7/00GK203590054SQ201320794473
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】宋帅宇 申请人:山东兆宇电子技术有限公司