一种通信局站蓄电池充电控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种通信局站蓄电池充电控制装置，包括：蓄电池组；为通信局站的负载以及蓄电池组供电的通信电源；与通信电源连接，并在启动后为通信电源提供工作电源的发电机组；供电检测单元；充电保护电路，连接在通信电源与蓄电池组之间；动环监控单元，与所述供电检测单元和充电保护电路连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向充电保护电路发送充电限制或恢复信号，以控制通信电源对蓄电池组充电。本实用新型实施例的通信局站蓄电池充电控制装置，在通信局站市电发生故障后，限制发电机对蓄电池进行充电，从而减小发电机的供电容量，实现发电机容量的简配。
【专利说明】一种通信局站蓄电池充电控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信【技术领域】，特别涉及一种通信局站蓄电池充电控制装置。
【背景技术】
[0002]近几年国内电信运营商、金融行业和互联网运营商都在纷纷建设云计算中心和IDC机房，通信局站的耗电量越来越大，同时，现有供电模式发电机发电功率包含蓄电池充电功率，因此，通信局站发电机配置规模庞大，建设投资大。采用发电机供电，发电成本约2.4元/kWh，市电成本约1.12元/kWh，发电成本约为市电成本的一倍，现有通信局站发电机在保证通信负荷正常运行，同时为蓄电池充电，发电成本高。目前通信局站发电机以柴油作为主要燃料，自身效率较低，且产生排放污染，不符合节能减排的要求。现有模式下使用发电机为蓄电池充电，设备效率低，环境污染大。
[0003]目前通信局站发电机供电时，首先由发电机为通信电源提供交流供电，再由通信电源为通信负载供电，保证通信网络不间断运行。此时蓄电池处于均充充电状态，在发电机供电系统中，蓄电池不为负载供电。
[0004]通信局站市电故障后，配置蓄电池放电的时长要求在60-120分钟。发电机启动要求为市电停电后15分钟内启动并正常供电，因此，在发电机供电后，蓄电池仍具备45-105分钟续航放电能力，可以保证通信设备的安全运行。因此，发电机供电时可不对蓄电池进行充电操作，发电机功率可以核减蓄电池充电功率，从而实现发电机配置简配。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种通信局站蓄电池充电控制装置，发电机供电时，实现对蓄电池的充电控制，减少发电机带载负荷。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种通信局站蓄电池充电控制装置，包括:
[0007]断电后为负载供电的蓄电池组；
[0008]为通信局站的负载以及所述蓄电池组供电的通信电源；
[0009]通过市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，为所述通信电源提供工作电源的市电；
[0010]通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，并在启动后为所述通信电源提供工作电源的发电机组；
[0011 ] 安装于所述市电/发电机转换柜内，提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元；
[0012]充电保护电路，连接在所述通信电源与所述蓄电池组之间；
[0013]动环监控单元，与所述供电检测单元和充电保护电路连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向所述充电保护电路发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源对所述蓄电池组的充电。
[0014]进一步地，所述动环监控单元包括:协议转换器、监控采集单元、监控中心控制器；其中，
[0015]所述供电检测单元将市电和发电机供电状态信号经所述协议转换器上传至所述监控采集单元，所述监控采集单元将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器处理，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送所述充电限制或恢复信号。
[0016]进一步地，所述动环监控单元采集到所述市电失电信号和所述发电机供电信号，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送充电限制信号；所述动环监控单元采集到所述市电供电信号和所述发电机停机信号，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送充电恢复信号。
[0017]进一步地，所述充电保护电路包括:单向导通二极管、充电限制开关和控制管理单元，其中所述控制管理单元包括:
[0018]与所述动环监控单元连接的通信接口 ；
[0019]与所述通信接口连接的处理器
[0020]与所述处理器连接的接触器；
[0021]其中，所述接触器与所述充电限制开关连接；
[0022]其中，所述单向导通二极管与所述充电限制开关并联；
[0023]其中，所述单向导通二极管的正极接所述通信电源，负极接所述蓄电池组。
[0024]进一步地，所述充电保护电路接收到所述动环监控单元发送的所述充电限制信号后，所述接触器控制所述充电限制开关保持断开状态。
[0025]进一步地，所述充电保护电路接收到所述动环监控单元发送的所述充电恢复信号后，所述接触器控制所述充电限制开关保持闭合状态。
[0026]本实用新型还提供了一种通信局站蓄电池充电控制装置，包括:
[0027]断电后为负载供电的蓄电池组；
[0028]为通信局站的负载以及所述蓄电池组供电的通信电源，其中所述通信电源还包括一电源监控单元，用于控制所述通信电源对所述蓄电池组充电；
[0029]通过市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，为所述通信电源提供工作电源的市电；
[0030]通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，并在启动后为所述通信电源提供工作电源的发电机组；
[0031 ] 安装于所述市电/发电机转换柜内，用于提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元；
[0032]动环监控单元，与所述供电检测单元和电源监控单元连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向所述电源监控单元发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源对所述蓄电池组的充电。
[0033]进一步地，所述动环监控单元包括:协议转换器、监控采集单元、监控中心控制器；其中，
[0034]所述供电检测单元将市电和发电机工作状态信号经所述协议转换器上传至所述监控采集单元，所述监控采集单元将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器处理，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送所述充电限制或恢复信号。
[0035]其中，所述动环监控单元采集到所述市电失电信号和所述发电机供电信号，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送充电限制信号；所述动环监控单元采集到所述市电供电信号和所述发电机停机信号，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送充电恢复信号。
[0036]进一步地，所述电源监控单元接收到所述充电限制信号后，控制所述通信电源减小向所述蓄电池组充电的充电电流。
[0037]进一步地，所述电源监控单元接受到所述充电恢复信号后，所述电源监控单元将所述蓄电池组的充电电流值恢复至标准充电电流。
[0038]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0039]上述方案中，该装置包括:发电机组、市电、供电检测单元、动环监控单元、通信电源、蓄电池组、充电保护电路或电源监控单元，当通信局站市电发生故障，发电机开始供电时，动环监控系统发送蓄电池充电限制信号，并将充电限制信号发送至充电保护电路或电源监控单元，通过充电保护电路或电源监控单元实现对蓄电池的充电控制，减少发电机带载负荷，从而降低油机配置，具有降低建设成本、节约运营成本、节能环保的有益效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1表示本实用新型实施例中通信局站蓄电池充电控制装置的结构框图1 ;
[0041]图2表示本实用新型实施例中通信局站蓄电池充电控制装置的结构框图2 ；
[0042]图3表示本实用新型实施例中动环监控单元信号传递流程图；
[0043]图4表示本实用新型实施例中蓄电池充电保护单元的控制电路图；
[0044]图5表示本实用新型实施例中蓄电池充电保护单元中控制管理单元结构图；
[0045]图6表示本实用新型实施例中电源监控单元控制结构图。
【具体实施方式】
[0046]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0047]本实用新型针对目前发电机供电时同时对蓄电池组充电的问题，提供了一种通信局站蓄电池充电控制装置。
[0048]如图1所示，本实用新型实施例提供了一种通信局站蓄电池充电控制装置，包括:
[0049]断电后为负载供电的蓄电池组4 ;
[0050]为通信局站的负载以及所述蓄电池组4供电的通信电源3 ；
[0051]通过市电/发电机转换柜与所述通信电源3连接，为所述通信电源3提供工作电源的市电8 ;
[0052]通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源3连接，并在启动后为所述通信电源3提供工作电源的发电机组I ;
[0053]安装于所述市电/发电机转换柜内，提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元7 ;
[0054]充电保护电路6，连接在所述通信电源3与所述蓄电池组4之间；
[0055]动环监控单元2，与所述供电检测单元7和充电保护电路6连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向所述充电保护电路6发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源3对所述蓄电池组4的充电。
[0056]具体地,如图3所示,所述动环监控单元2包括:协议转换器21、监控采集单元22、监控中心控制器23 ；
[0057]所述供电检测单元将市电8和发电机I供电状态信号经所述协议转换器21上传至所述监控采集单元22，所述监控采集单元22将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器23处理，所述监控中心控制器23向所述充电保护电路6发送所述充电限制或恢复信号。
[0058]再具体地，如图4所示，所述充电保护电路6包括:单向导通二极管组62 (D1、D2…Dn)和充电限制开关组63 (Kl、K2…Kn);所述单向导通二极管Dl、D2…Dn与所述充电限制开关K1、K2…Kn并联；所述单向导通二极管Dl、D2…Dn的正极接所述通信电源3，负极接所述蓄电池组4。
[0059]所述充电保护电路6还包括一控制管理单元61，如图5所示，控制管理单元61具体包括:与所述动环监控单元2连接的通信接口 610 ;与所述通信接口 610连接的处理器611与所述处理器连接的接触器612 ;所述接触器612与充电限制开关63连接。
[0060]所述充电保护电路6接收到动环监控单元2发送的充电控制信号，所述处理器611通过所述接触器612控制所述充电限制开关63 (Kl、K2…Kn)断开。
[0061]应当说明的是，所述充电保护电路6接收到动环监控单元2发送的充电恢复信号后，所述处理器611通过所述接触器612控制所述充电限制开关63 (Kl、K2…Kn)闭合。
[0062]上述方案中，通过充电保护电路6来限制通信电源系统(含直流开关电源、交流不间断UPS)对蓄电池充电，降低发电机供电需求，实现发电机容量简配的目的。
[0063]此外，如图2所示，本实用新型实施例还提供一种通信局站蓄电池充电控制装置，包括:
[0064]断电后为负载供电的蓄电池组4 ;
[0065]为通信局站的负载以及所述蓄电池组4供电的通信电源3 ；
[0066]通过市电/发电机转换柜与所述通信电源3连接，为所述通信电源3提供工作电源的市电8 ;
[0067]通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源3连接，并在启动后为所述通信电源3提供工作电源的发电机组I ;
[0068]安装于所述市电/发电机转换柜内，用于提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元7 ；
[0069]电源监控单元5，电源监控单元5是通信电源3组成部分，可对电源系统的交、直流配电单元、整流器组、以及蓄电池进行综合管理。电源监控单元5可以对蓄电池组充、放电管理，通过系统参数设定，可以对蓄电池充电电流大小进行限制。监控单元具备通信功能，可以实现集中控制。
[0070]动环监控单元2，与所述供电检测单元7和电源监控单元5连接，用于采集市电8和发电机I供电状态，并向所述电源监控单元5发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源3与所述蓄电池组4的充电状态。
[0071]具体地,如图3所示,所述动环监控单元2包括:协议转换器21、监控采集单元22、监控中心控制器23 ；
[0072]所述供电检测单元将市电8和发电机I供电状态信号经所述协议转换器21上传至所述监控采集单元22，所述监控采集单元22将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器23处理，所述监控中心控制器23向所述电源监控单元5发送所述充电限制或恢复信号。
[0073]所述电源监控单元5接收到所述充电限制信号后，通过自动修订对蓄电池充电电流参数，减少对蓄电池的充电电流，本实施例中，将所述蓄电池组4的充电电流减小至接近0A，或直接减少到0A。
[0074]应当说明的是，所述电源监控单元5接受到充电恢复信号后，将所述蓄电池组4的充电电流值OA恢复至标准充电电流。
[0075]具体地,如图6所示,所述电源监控单元5包括:通信单元51, CPU单元52,充电控制53，人机界面54，和数据采集55。通信单元51与动环监控单元2连接；通信单元51接受充电控制信号后，传送给CPU单元52，由CPU单元52处理后，由充电控制53通过执行机构限制对蓄电池组充电电流。
[0076]上述方案中，通过电源监控单元5来限制通信电源系统(含直流开关电源、交流不间断UPS)对蓄电池充电，降低发电机供电需求，实现发电机容量简配的目的。
[0077]本实用新型实施例中，如图1、2所示，为实现通信局站发电机简配，本装置主要包括:发电机组1、动环监控系统2、通信电源3、蓄电池组4、电源监控单元5、充电保护电路6、供电检测单元7、市电8。本装置通过供电检测单元7提供市电、发电机供电状态信号，由动环监控系统2采集并传送至该发电机带载的通信电源3，由电源监控单元5或充电保护电路6对蓄电池组4进行充电控制，减少发电机带载负荷，构成发电机减配系统及装置。
[0078]如图3所示，动环监控单元2由协议转换器21、监控采集单元22、监控中心控制器23组成。发电机、市电供电状态信号经协议转换器21上传至监控采集单元22，经监控采集单元22解析后，传送至监控中心控制器23，由监控中心控制器23进行信息处理，并向各机房通信电源系统发送蓄电池组充电控制信号。
[0079]本装置通过电源监控单元5根据市电供电/发电机供电不同状态，通过自动修订蓄电池充电参数，实现对蓄电池充电的控制管理。
[0080]进一步的，本装置也通过充电保护电路6对蓄电池进行充电控制，减少发电机带载负荷，实现发电机容量简配方案。
[0081]本实施例中优选使用电源监控单元5实现蓄电池充电控制的通信电源系统；再者，也可通过充电保护电路6来实现对蓄电池的充电控制。
[0082]如图4所示，充电保护电路6由单向导通二极管组62(D1、D2…Dn)和充电限制开关组63(kl、k2…kn)组成，其原理如下:
[0083]蓄电池组充电控制:发电机供电时，充电限制开关Kx(x取值1...η)处于断开，蓄电池处于充电阻止状态，可进行正常放电，不能进行充电。原理在于蓄电池正常放电时，二极管Dx(x取值1...η)导通，正常放电；当储能单元蓄电池反相充电时，二极管Dx承受反压关断，蓄电池处于充电阻止状态。
[0084]蓄电池组充电恢复:当充电限制开关Kx处于闭合时，蓄电池处于正常工作状态，可进行正常充电。原理在于二极管Dx被短路，解决储能单元长时间放电二极管发热以及功率损耗问题，蓄电池处于正常充电状态。(二极管Dl、D2....Dn采用低电压器件)。
[0085]本实用新型通过通信局站开关电源、UPS对后备蓄电池充电的控制方法，可降低发电机的配置容量，实现发电机容量简配的目的；发电机供电功率不包括蓄电池的充电功率，从而减少发电机发电功率，同时也减少发电机污染物的排放，减少燃油消耗，绿色高效；蓄电池充电仅在市电正常情况下进行，缩减了运营成本。
[0086]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，包括： 断电后为负载供电的蓄电池组； 为通信局站的负载以及所述蓄电池组供电的通信电源； 通过市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，为所述通信电源提供工作电源的市电； 通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，并在启动后为所述通信电源提供工作电源的发电机组； 安装于所述市电/发电机转换柜内，提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元; 充电保护电路，连接在所述通信电源与所述蓄电池组之间； 动环监控单元，与所述供电检测单元和充电保护电路连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向所述充电保护电路发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源对所述蓄电池组的充电。
2.根据权利要求I所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述动环监控单元包括：协议转换器、监控采集单元、监控中心控制器；其中， 所述供电检测单元将市电和发电机供电状态信号经所述协议转换器上传至所述监控采集单元，所述监控采集单元将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器处理，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送所述充电限制或恢复信号； 其中，所述动环监控单元采集到所述市电失电信号和所述发电机供电信号，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送充电限制信号；所述动环监控单元采集到所述市电供电信号和所述发电机停机信号，所述监控中心控制器向所述充电保护电路发送充电恢复信号。
3.根据权利要求2所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述充电保护电路包括：单向导通二极管、充电限制开关和控制管理单元，其中所述控制管理单元包括： 与所述动环监控单元连接的通信接口； 与所述通信接口连接的处理器； 与所述处理器连接的接触器； 其中，所述接触器与所述充电限制开关连接； 其中，所述单向导通二极管与所述充电限制开关并联； 其中，所述单向导通二极管的正极接所述通信电源，负极接所述蓄电池组。
4.根据权利要求3所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述充电保护电路接收到所述动环监控单元发送的充电限制信号后，所述接触器控制所述充电限制开关保持断开状态。
5.根据权利要求4所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述充电保护电路接收到所述动环监控单元发送的充电恢复信号后，所述接触器控制所述充电限制开关保持闭合状态。
6.一种通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，包括： 断电后为负载供电的蓄电池组； 为通信局站的负载以及所述蓄电池组供电的通信电源，其中所述通信电源还包括一电源监控单元，用于控制所述通信电源对所述蓄电池组充电； 通过市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，为所述通信电源提供工作电源的市电； 通过所述市电/发电机转换柜与所述通信电源连接，并在启动后为所述通信电源提供工作电源的发电机组； 安装于所述市电/发电机转换柜内，用于提供市电和发电机供电状态信号的供电检测单元； 动环监控单元，与所述供电检测单元和电源监控单元连接，用于采集市电和发电机供电状态，并向所述电源监控单元发送充电限制或恢复信号，控制所述通信电源对所述蓄电池组的充电。
7.根据权利要求6所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述动环监控单元包括：协议转换器、监控采集单元、监控中心控制器； 其中，所述供电检测单元将市电和发电机工作状态信号经所述协议转换器上传至所述监控采集单元，所述监控采集单元将接收到的所述信号发送至所述监控中心控制器处理，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送所述充电限制或恢复信号； 其中，所述动环监控单元采集到所述市电失电信号和所述发电机供电信号，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送充电限制信号；所述动环监控单元采集到所述市电供电信号和所述发电机停机信号，所述监控中心控制器向所述电源监控单元发送充电恢复信号。
8.根据权利要求7所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述电源监控单元接收到所述充电限制信号后，控制所述通信电源减小向所述蓄电池组充电的充电电流。
9.根据权利要求8所述的通信局站蓄电池充电控制装置，其特征在于，所述电源监控单元接受到所述充电恢复信号后，所述电源监控单元将减小的所述蓄电池组的充电电流值恢复至标准充电电流。
【文档编号】H02J7/00GK204144988SQ201420479375
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】潘洪涛, 李晓明, 张希, 李延东, 朱宏文, 刘苗青, 李永宁, 刘立新 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司