一种通信基站用燃料电池后备电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动启停的通信基站用燃料电池后备电源，包括燃料电池模块、DC-DC变换器、辅助电池组、自动启停单元、继电器和直流接触器。其中，燃料电池模块与DC-DC变换器、启停控制单元相连；DC-DC变换器输出端与辅助电池组输出端、直流接触器输出端、自动启停控制单元相连；启停控制单元还与继电器输入端相连。本实用新型设计合理，结构简单，操控方便，可根据市电供应情况，自动切换到后备电源，有效的保障了设备的正常运行。同时，通过运行时的自我检测，极大的减小了人工维护，降低了运行成本，提高了效率。本实用新型不仅可用于通信基站，还可适用于其他电力配电应用场合。
【专利说明】一种通信基站用燃料电池后备电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通信机房配电设备，尤其是一种通信基站用电源，具体的说是一种通信基站用燃料电池后备电源。
【背景技术】
[0002]目前，移动通信基站后备电源普遍采用48V蓄电池组，普通蓄电池对工作环境温度要求很严格，最佳温度是15°C?25°C，需要保证环境温度。而燃料电池则可以存放于室夕卜，应用在移动基站几乎不再需要安装空调降温，从而大幅度减少基站的电能消耗。燃料电池作为后备电源，如果能够解决断电时自动切换到后备电源、运行时自动定期检测后备电源等问题，将极大地降低维护工作量，保证系统电源的可靠运行。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种使用燃料电池并具有较强环境适应能力的通信基站用后备电源，使得断电时可自动切换到后备电源，并在运行时自动定期检测后备电源。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]一种通信基站用燃料电池后备电源，包括燃料电池模块、DC-DC变换器、辅助电池组、自动启停单元和连接市电54VDC的直流接触器。所述燃料电池模块的控制端通过自动启停单元后连接到直流接触器的输出端，该燃料电池模块的输出端通过DC-DC变换器后连接到负载；所述辅助电池组同时连接负载、直流接触器的输出端和自动启停单元的输入端。
[0007]所述自动启停控制单元包含A/D变换器和MCU控制器，其中，A/D变换器的输出端与MCU控制器的输入端相连；所述A/D变换器的输入端即为所述自动启停单元的输入端，所述MCU控制器的输出端连接燃料电池模块的控制端。
[0008]本实用新型还包括继电器，其输入端与所述MCU控制器的输出端相连，其输出端与所述直流接触器的控制端相连。
[0009]本实用新型具有自动识别市电来电、停电状态、自动启停燃料电池模块和自动连断来自市电的54VDC输入电源等功能。当市电停电时，自动启动燃料电池模块；当市电来电时，恢复由来自市电的54VDC电源进行供电，从而实现燃料电池作为后备电源的功能。当处于市电常态供电情况下，还可以模拟市电断电情况，从而对燃料电池后备电源系统进行功能检测。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]本实用新型设计合理，结构简单，操控方便，可根据市电供应情况，自动切换到后备电源，有效的保障了设备的正常运行。同时，通过运行时的自我检测，极大的减小了人工维护，降低了运行成本，提高了效率。而且，本实用新型不仅可用于通信基站，还可适用于其他电力配电应用场合。【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0014]本实用新型包括燃料电池模块、DC-DC变换器、辅助电池组、自动启停单元、继电器和直流接触器。所述燃料电池模块的控制端通过自动启停单元后连接到直流接触器的输出端，该燃料电池模块的输出端通过DC-DC变换器后连接到负载；所述辅助电池组同时连接负载、直流接触器的输出端和自动启停单元的输入端。其中，所述燃料电池模块的型号为SXHFC-FEE5KW1，具有启停可控功能，可以通过信号对其进行启停控制；所述DC-DC变换器的型号为ACE254RUW48，可对燃料电池模块的输出电压进行整流，并输出48V电压给用电负载使用。所述辅助电池组的作用是在市电刚断电时进行临时供电，在市电来电或燃料电池模块启动成功后，辅助电池组不再输出电力。所述自动启停控制单元具有自动识别市电来电或停电状态、自动启停燃料电池模块和自动连断来自市电的54VDC输入电源等功能。该自动启停控制单元包含A/D变换器和MCU控制器，其中，A/D变换器的输出端与MCU控制器的输入端相连；所述A/D变换器的输入端即为所述自动启停单元的输入端；所述MCU控制器的输出端连接燃料电池模块的控制端。本实用新型还包括型号为BS102-5VDC的继电器，其输入端与所述MCU控制器的输出端相连，其输出端与所述直流接触器的控制端相连。所述直流接触器的型号为BCZ3-50A/01 DC48V，可与继电器和MCU控制器共同作用，模拟市电断电情况以对燃料电池模块进行定期功能检测。
[0015]本实用新型的工作原理为:
[0016]本实用新型具有断电时自动切换到燃料电池后备电源、运行时自动定期检测燃料电池
[0017]后备电源等功能。当市电停电时，自动启停控制单元将检测到负载电源端电压下降，进而向燃料电池模块发出启动信号；当市电来电时，自动启停控制单元将向燃料电池模块发出关闭信号，恢复由来自市电的54VDC电源进行供电，从而实现燃料电池作为后备电源的功能。所述燃料电池模块为启停可控，可以通过一个干接点信号对其进行启停控制。当处于市电常态供电情况下，启停控制单元还可以通过继电器驱动直流接触器，对来自市电的54VDC电源进行连断控制，从而模拟市电断电情况，从而对燃料电池后备电源系统进行功能检测。
[0018]本实用新型能够识别市电来电、停电状态，并设置了 2个可配置值:来电门限值、停电门限值，在下述说明中，将此2值分别设置为52V和49V。
[0019]在正常情况下，由市电提供电源，转换为48V直流电源，为基站供电，具体电压值可设置为54V。当发生市电断电时，由48V辅助电池组进行供电，断电瞬间电池组输出电压为54V，随着电池消耗，电压下降到49V (停电门限值)时，MCU控制器通过A/D变换器采集到此电压值，并向燃料电池模块发出启动信号从而燃料电池模块开始发电；燃料电池模块发电后，DC-DC变换器将根据启动自身输出前的输出端电压值自动调整自身输出电压值，在49V基础上增加IV即输出50V电压给负载供电。当市电来电后，总线电压升至大于52V(来电门限值)时，MCU控制器再次识别到此信号，从而发出关闭燃料电池模块的信号，燃料电池模块将停止发电，转为后备状态。
[0020]在设备长期运行时，需要对燃料电池后备电源进行定期检测，可由启停控制单元的MCU控制器发出信号使继电器输出端吸合，从而驱动常闭型直流接触器，致使主回路断开，从而模拟市电停电状态，对燃料电池后备电源进行功能检测。如果燃料电池后备电源
[0021]未能有效进入工作状态，则负载电压会下降，当降至48V时，MCU控制器将判断后备电源出现故障，并控制直流接触器使其导通、恢复市电供电状态。如果燃料电池后备电源有效进入工作状态，则当负载电压下降到49V时，将重新回升到50V，保持一定时间后MCU控制器将判断后备电源功能正常并结束检测状态，控制直流接触器使其导通、恢复市电供电状态。
[0022]本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种通信基站用燃料电池后备电源，包括燃料电池模块、DC-DC变换器、辅助电池组、自动启停单元和连接市电54VDC的直流接触器，其特征是所述燃料电池模块的控制端通过自动启停单元后连接到直流接触器的输出端，该燃料电池模块的输出端通过DC-DC变换器后连接到负载；所述辅助电池组同时连接负载、直流接触器的输出端和自动启停单元的输入端。
2.根据权利要求1所述的通信基站用燃料电池后备电源，其特征是所述自动启停控制单元包含A/D变换器和MCU控制器，其中，A/D变换器的输出端与MCU控制器的输入端相连；所述A/D变换器的输入端即为所述自动启停单元的输入端；所述MCU控制器的输出端连接燃料电池模块的控制端。
3.根据权利要求2所述的通信基站用燃料电池后备电源，其特征是还包括继电器，其输入端与所述MCU控制器的输出端相连，其输出端与所述直流接触器的控制端相连。
【文档编号】H02J9/06GK203674789SQ201320811400
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】范晨静, 游海, 李飞, 王世岗 申请人:中通服节能技术服务有限公司