通信一體化電源的組成及應用要點

1. 概述

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傳統意義上的通信電源系統在行業內已經按照幾個部分劃分，主要由交流配電、直流配電、整流單元、監控單元、電池等，而往往交流配電、直流配電、整流單元、監控單元幾個部分同處於一個機櫃系統中，電池另外安裝在電池架中與機櫃系統同處於一個機房裡面，但隨著通信行業的不斷發展，各個方面的制約因素影響著通信電源的結構組成，其中之一就是機房的佔地面積要求越來越高，用戶希望電源系統(包括電池)佔地面積越來越小，主要是機房租金很高，用戶需要承受很高的費用，整個運營成本非常高，因此要求減少通信設備的佔地面積，特別是動力設備的佔地面積，通常動力設備體積比較大，減少體積和系統容量往往存在一定的矛盾，通常用戶要求系統在200A以下的需要一體化系統，就是說交流配電、直流配電、整流單元、監控單元、電池等需要處於一個機櫃中，而且機櫃中大部分空間用於放置12V多節電池，一般要求1到4組48V電池，每組4節，每節12V，每一組的容量在150AH以下，這就是通常所說的一體化電源。一體化電源要求的配電相對比較簡單，只要滿足一定的需求即可。

國內市場這方面的需求還不是很強烈，只是少數用戶有這種要求，將來也許會提出，目前為止主要有山西電力用戶、上海聯通用戶，用戶要求內置電池一般是一組，容量在150AH以下，國際上這方面的需求比較多，當前主要是印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞等東南亞國家、土耳其等歐洲國家、奈及利亞、南非等非洲國家，要求內置一般都是3-4組，每組容量為150AH，這種需求在國際上很普遍，今後幾年會有更大的需求。

2. 傳統通信電源系統組成

通信基礎電源是通信系統的重要組成部分，一個完整的通信電源系統由5個部分組成：交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組、監控系統。經過多年的發展，通信電源已經形成一套固定的體系結構，方案比較成熟，只是局部在不斷的發展而已，對通信電源系統的要求是：防雷措施要求完善，設備允許的交流輸入電壓波動範圍大，通信電源總的發展趨勢可歸納為：高效率、高頻化、模塊化、智能化和標準化。

通信電源系統主要由配電、整流單元、工藝結構、監控單元等幾個部分組成，中興電源產品各個組成部分：

配電的技術相對比較成熟，經過10多年的發展，基本形成相對成熟的方案，結合工程使用情況，在防雷保護方面，在系統上進行保護改進試驗，系統級進行C、D兩級交流防雷設計，C、D級防雷之間設計了合理退耦並在現有產品上實施; 同時在直流側防雷方面也做了不少試驗並獲得應用;交流配電、直流配電在配置方面更具有靈活性。

工藝結構方面，系統中部分單元已經實現模塊化，模塊在系統中可以容易上下移動，靈活移動位置;系統機櫃設計成通用部件，不同系統之間相互借用，系統外觀基本相同，主要區別在於標牌識別不同。

整流器整體體積和第三代產品相比已經縮小很多，功率密度很高，而且ZXD1500(V4)和ZXD2400(V4)的結構尺寸完全一樣，可以同時處於一個系統之中，同一個系統在結構件不用變動的情況下，通過更換整流器即可以升級成另外一種電源系統，兼容性方面有了很大的改進。

監控單元完全以AVR單片機為主CPU進行設計，其它CPU逐步退出，其它硬體方面的技術基本上一直採用最成熟的技術，採用多年來積累下來的標準電路和標準模塊，一切從實用的角度出發，在新電路的嘗試方面還比較少。軟體方面的技術升級主要體現在幾個方面，可以保存歷史告警、操作記錄;軟體可以在線、遠程下載;告警可以設置重要告警、次要告警等。

傳統通信電源系統各個組成部分在系統中的邏輯布局參見圖一所示：

圖一 傳統通信電源系統

3.一體化電源的系統組成

一體化電源的各個組成單元和傳統通信電源系統是一樣的，只是各個單元在系統中邏輯布局有些不一樣，一體化電源的應用主要解決機房空間有限的局限性，為用戶節約佔地面積，為用戶節約運營成本，在這種需求要求下，往往交流配電、直流配電的要求比較簡單，負載要求路數比較少，而電池的容量要求很大，一般容量在300-600AH左右， 最大要求配置4組電池，負載路數一般在10路以下，單元的邏輯布局參見圖二。

圖二 一體化電源系統

4.一體化電源應用主要關注點

一體化電源主要應用於機房沒有足夠的空間的情況下，如果用戶機房有足夠的空間或者用戶沒有特殊要求時，可以不採用一體化電源系統的解決方案，主要由於一體化電源在應用中有些需要特別關注，需要工程人員具備比較高的素質，因為通信電源的機櫃本身的尺寸就比較有限，電池單元內置在系統機櫃中，電池的操作空間比較小，接線要求非常規範，要求工程人員具備良好的素質，嚴格按照工程規範執行，要不然容易出現差錯，不能體現出一體化電源系統在應用中的優勢。

5.中興一體化電源的市場應用、發展趨勢

中興一體化電源已經在市場上獲得規模的應用，應用前景良好，獲得用戶高度的評價，隨著通信機房管理的逐步發展及用戶對運營成本的高度關注，未來的一體化電源系統的發展趨勢會朝著混合型系統發展，目前的2米機櫃電源系統主要包括交流配電、直流配電、整流模塊、監控單元等幾個部分，系統的輸入一般情況下都是交流電，系統輸出基本都是直流-48V、+24V，交流配電單元的主要功能是完成交流電能的輸入、防雷保護以及分配，並為監控單元提供接口信號;直流配電單元主要功能是完成直流電能的分配，提供蓄電池的接入、保護等功能，並為監控單元提供接口信號。監控單元是組合電源系統的管理核心，根據系統的不同，或者採用全分散控制方式，或者採用集中控制方式，監控單元的各組成部分之間相互聯繫，共同協調並完成對組合電源系統的管理。

整流部分主要完成交流到直流的轉換，直流部分主要就是-48V、+24V。而通信設備的供電電壓有各種不同的要求，比如有直流、交流，直流中又有不同的電壓等級，而一般的通信機房特別是基站面積有限，用戶一般不願意留出太多地方放置其它電源設備，往往要求多種不同的設備同處於一個電源機櫃系統中，主要是DC/DC模塊、小型UPS、逆變器，這些內置的設備同時要求組合電源系統中監控單元進行監測，一般情況下都是通過幹接點的方式進行監測，目前沒有對這些設備控制的要求，隨著市場的需求不斷發展，今後不排除一個監控單元管理多個設備的可能。