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通信电源供电系统王晨皓一、供电系统的组成结构油机发电机组：备用交流电源AC交流配电屏：负责交流电能的监控和分配整流器：将交流电转成直流电DC直流配电屏：负责直流电能的监控和分配蓄电池－－备用直流电源DC－DC变换器：直流变压DC－AC变换器：逆变直流供电方式直流供电系统的运行方式为全浮充工作方式供电电压电源设备安装采用分散式供电方式按馈电线配电方式不同有低阻和高阻配电供电系统二、基础电压指标1、低压交流电采用三相五线制或单相三线制标称电压：220V、380V标称频率：50HZ电压变动范围：标称电压为220V时：187V～242V标称电压为380V时：323V~418V频率标称值：50H，变动范围：2HZ三相供电电压不平衡度不大于4％电压波形正弦畸变率不大于5％交流供电电压变化范围：通信设备交流电源输入端变化范围：+5％～－10％通信电源设备交流电源输入端变化范围：+10％～－15％直流基础电源机房推荐基础电压：-48V机站采用+24V系统基础电压范围：直流供电电压范围上限值由蓄电池均充电压值确定，下限值由电池放电终止电压确定。3、杂音电压指标（-48V电源输出端子处）（1）衡重杂音≤2mV（2）峰值杂音：0~300HZ，≤400mV（3）宽频杂音:3.4~150KHZ，≤100mV有效值0.15~30MHZ，≤30mV有效值（4）离散杂音：3.4~150KHZ，≤5mV有效值150~200KHZ，≤3mV有效值200~500KHZ，≤2mV有效值0.5~30MHZ，≤1mV有效值固定型阀控密封铅酸蓄电池（VRLA）王晨皓主要内容一、用途二、结构特点三、工作原理四、基本参数五、日常维护一、用途1、荷电备用市电中断：进行单放－－是支持通信系统工作的唯一后备电源2、平滑滤波--市电正常二、铅酸蓄电池结构特点负极容量相对于正极容量过剩固定电解液改进板栅材料电池端盖上装设单向节流阀（阀控帽）三、工作原理充放电原理充放电特性氧循环原理1、铅酸蓄电池的充放电原理放PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O充Pb+HSO4-PbSO4+H++2ePbO2+3H++HSO4-+2ePbSO4+2H2O2、充放电特征（1）充电特征：①生成物恢复为活性物质②电液比重上升③电池端压上升（2）放电特征：①活性物质被消耗②电液比重下降③电池端压下降3、VRLA电池的氧循环原理过充（正极）H2OO2扩散充电（负极）PbSO4Pb+（O2）同H2SO4反应反应PbO氧循环原理图四、基本参数电池电动势：E池=E(+)-E(-)=2.04（V）放电速率：电流率、时间率（10Hr、5Hr、3Hr、1Hr等）标称容量:用“C10”表示使用容量:C3=0.75C10C1=0.55C10终止电压容量与温度的关系Ce=CR/[1+K(t-25)]终止电压不同放电率，其终止电压不同10Hr:1.8V/只3Hr:1.8V/只1Hr:1.75V/只五、使用维护1、浮充充电①定义：为了补足蓄电池每昼夜能耗及维持电池内部的氧循环所进行的补充充电。②浮充电压：2.23~2.28V/只③温度对浮充电压的影响温度对浮充电压的影响温度每变化1oC，每只电池的浮充电压应改变3~5mV2、均衡充电定义：为了均衡电池组中各个电池的端压、比重所进行的充电。均充电压：2.35~2.40V/只恒流限压法：以0.1C10A的电流，限压2.35V/只，对电池进行充电，电池达到限流值后转为恒压充电15～20小时结束。4、电池放电：每年应以实际负载做一次核对试验每三年做一次容量试验，到使用六年后应每年做一次每次放电期间，每小时应测量电池电压，放电电流和环境温度1）容量试验：——使用假负载2）核对性放电——使用实际负荷作用：及时掌握蓄电池的使用情况条件：①市电稳定、可靠；②具备两组电池方法：①中断整流器输出；②电池单放5、使用寿命电池寿命终了的标志：电池容量低于80%C10，且不能恢复。浮充寿命：指蓄电池在规定的浮充电压和环境温度下，蓄电池寿命终了时，浮充运行的时间。循环寿命：指蓄电池在规定放电深度和充放电制度下，蓄电池寿命终了时，充放电循环总次数。PRS700开关电源系统王晨皓主要内容PRS700电源系统SMPS700AL175NT使用与维护一、PRS700电源系统系统功能分类参数性能组成1、系统功能将从交流电网送来的交流电变为稳定的低压直流电，与蓄电池并联构成浮充供电方式的不间断直流供电系统2、PRS700电源系统的分类综合地柜式：PRSB700PRS700R2嵌入式电源：PRS700M3PRS700M4PRS700M6挂墙式电源：PRSV7003、主要技术参数及性能输入参数(1)输入电压额定电压：220Vac165~275Vac可连续正常工作275~300Vac可工作10分钟300~345Vac可工作400ms(2)输入频率：45~65HZ输出参数（1）输出电压范围:20~30Vdc之间可调（2）输出电流:29Vdc/23A22.5Vdc/30A（3）额定输出功率:700W其他参数效率：η≥92%(满负载)功率因数：PF总≥0.995(满负载)软启动时间：5~8S可闻噪声≤50dB衡重杂音≤2mv纹波电压≤100mv稳压精度：δ≤±0.5%(满负载)4、组成PRS700电源机架：三个分架一个告警模块（AL175NT）21个整流模块（SMPS700）一个直流配电单元一个交流配电单元系统总图整流器分流器RF1(SH1):检测系统输出电流蓄电池分流器RF2(SH2):检测蓄电池的充放电电流维修开关（S201）作用：工作时：扳到“工作状态”更换告警模块时：扳到“维修状态”直流接触器（LVD）：用于防止蓄电池的过放电二、SMPS7001.面板2.结构框图及工作原理1、SMPS700面板介绍Power:工作绿灯ModuleAlarm:模块告警红灯CurrentLimit:限流告警黄灯Current:检测该模块实际输出电流VoltageAdj:电压调整主电路交流输入滤波:将交流输入电网中的杂波滤除,同时防止阻碍本机产生的杂音信号反馈到公共电网共模干扰：相线与地之间的干扰差模干扰：相线与相线之间的干扰软启动电路：防止开机时产生冲机现象一次整流使用单相不控整流桥，将220V交流电转换成320V直流电功率因数校正电路功率因数校正主电路采用升压变换电路功率因数定义交流电源的功率因数是有功功率与视在功率的比值：PF=P／S=U1COS/U=（1／）COS=§COS1－基波电流的有效值；－电流总有效值§－失真因子；COS－位移因数PFC方法要提高功率因数：（1）使§=1，即输入电流只含基波分量（正弦）（2）使COS=1，即使电流基波与输入电压同相控制模式有：恒频控制：峰值电流和平均电流控制模式软开关的实现ZVS——零电压开关将硬开关S与Cr并联再与Lr串联，当开关管截止时，Lr和Cr发生串联谐振，电容电压波形呈正弦规律变化，当电压为零时使开关管导通，则导通损耗为零ZCS：——零电流开关将Lr与硬开关S串联再与Cr并联，当开关管导通时，Lr和Cr发生并联谐振，回路中电流波形呈正弦规律变化，当电流为零时开关管自然关断，使关断损耗为零高频DC/DC变换电路：相移全桥ZVZCS－PWM变换电路，工作频率为300KHZ超前臂实现ZVS、滞后臂实现ZCS辅助电源采用单管反激式高频变换电路电路作用：提供整机控制电路或辅助电路所需工作电源和基准电源产生以下工作电源:+15+5VVcc三、AL175NT告警模块面板介绍AL175NT告警模块的功能I/O电路板的接口名称与功能1、AL175NT面板介绍液晶显示器两个发光二极管：绿灯——正常工作红灯——系统故障三个按键：↑↓键键一个RS232串行通信接口2、AL175NT功能1、对系统工作参数进行检测、设定和调整；2、对故障进行处理以及产生相应的告警信息；3、协调系统中各整流模块在限制输出电流的基础上进行均分负载；4、接受上级监控中心的智能管理。对整流模块的管理显示整流模块的告警信息记录告警信息关闭整流模块调节输出电压开关电源对电池的管理电池在线放电测试限流充电均衡充电电池电缆压降补偿电池温度补偿及告警电池中点电压告警3、告警模块的组成微处理器（EP783)输入/输出接口板(EP784)四、使用与维护整流模块更换——热插拨告警模块更换分架的更换操作告警模块更换：将维修开关打到“维修”状态；拔掉市电接线端插座；将与AL175NT相连的各电缆拔下，拔出旧模块把新的插入；接好各电缆；把维修开关打到“工作”状态。告警模块复位：操作步骤与上相似，只是不需拔出模块。分架的更换：将模块市电开关置于“OFF”位置将分架的通信电缆拔下将市电电缆拆下拆下分架与机架汇流条连接的直流连接铜排（使用工具时注意绝缘）将分架拆下，更换分架电路板五、爱立信基站电源系统工作参数性能特点整流模块组成框图系统工作原理（一）电源系统的工作参数1、100A型系统交流输入电压额定值：220V输入电压允许变动范围：184~264V关机电压：170V恢复工作电压：180V交流输入最大电流：19A频率变动范围：45~65HZ最大输出电流：100A开关频率：40KHZ输出电压可调范围：22~30V对蓄电池人工充电电压范围：25~31V整流器过压切断值：32V限流调整范围：0~104A电池放电低压告警值：22.2±0.2V低压告警消失电压值：23.7±0.2V电池熔丝切断电压值：20.6±0.2V2、50A型系统交流输入电压额定值：220V正常交流输入电压范围：208~240V输入电压允许变动范围：184~264V关机电压：170V恢复工作电压：180V交流输入最大电流：10A频率变动范围：45~65HZ最大输出电流：50A开关频率：40KHZ输出电压可调范围：22~30V浮充电压可调范围：22.5~30.5V整流器过压切断值：32V限流调整范围：0~50A电池放电保护电压值：19V输出电压过低告警值：21V3、BZZ20803输入额定电压：200~240V输入电压范围：180~264V（正常工作）270~300V（工作10ms）频率范围：45~65HZ正常工作温度：+5~+40℃工作温度：10~85%效率：＞88%功率因数：＞0.95输出电压可调范围：+22.0~+28.0V出厂设置电压值：+27.2±o.1V过压可调范围：+27.0~+30.0V出厂设置过压可调范围：+29.0±0.2V电压波动＜0.5V输出功率＞700W输出电流：+27.2Vdc/26A+22.0Vdc/32A纹波电压＜100mV杂音电压＜1mV（二）性能特点全浮充工作方式具有噪声低、高频整流的特点；整流模块采用直接脱机转换工作方式；整流模块能自动均分负荷；具有输出限流、过压保护功能。采用适配器可将100A型与50A型整流模块合在一起使用，并能均分负荷（三）系统原理8（68）图1PSU-整流器ECU-监控中心BFU-电池熔丝单元DFU-配电和熔丝单元1、整流模块单相输入谐振型开关电源恒功率，功率限制为700W8（12）图32、监控中心通过光纤与整流器、BFU通信对整流器的管理：•设置输出电压值，进行浮充电压温度补偿•设置过压告警值•设置允许最大输出功率•负载均分•处理整流器告警•单个整流器电流值、电压值、温度•输出功率对风扇的管理：•控制风扇速度•单个风扇告警与BFU通讯•接触器控制•熔丝监控3、电池熔丝单元（BFU）有一个直流接触器、一个切断负载的开关、一块控制板当电池电压过低（21V、20.8V）和电池温度过高（65℃）时，直流接触器切断负载当电压上升到25.5V时，负载恢复供电并且告警撤消。