基站開關電源模塊休眠技術在節能降耗中的應用

姚贊尉

摘 要：為了響應國家建立資源節約型的目標要求，節能降耗是各個企業在發展中必須認真考慮的一個重要環節。目前，為了提高開關電源的可靠性與穩健性，一些通信公司采用了開關電源整流模塊休眠技術。文章將探討基站開關電源模塊休眠技術在節能降耗中的應用，旨在提高開關電源系統的可靠性與安全性，進而，實現通信企業節能降耗的目標。

關鍵詞：基站；開關電源模塊休眠技術；節能降耗

前言

目前，國家的經濟在向節能降耗的方向穩步邁進，通信企業是我國經濟重要的組成成員，肩負的節能降耗的責任與義務，同時，也是提高企業經濟效益的需要，現如今，與通信設備有關的開關電源采用的是直流的方式供電，為了提高相關電源系統的穩健性與可靠性，采用整流模塊冗余的配置方式，將其應用在開關電源系統中，然而，在實際的開關電源使用中對于蓄電池的使用并沒有達到其額定的充電容量，導致很長的時間段內，整個整流模塊的使用率較低，誠然，導致了很多電能源的浪費，另一個方面，相關的電源生產商在積極的研發相關的技術來提高電池的使用效率，進一步強調節能環保，不斷的優化開關電源的內部結構，使其轉換的效率進一步得到提高。與此同時，基站開關電源模塊休眠技術是一種嶄新的技術，其越來越廣泛的應用，極大的提高了開關電源的使用及轉換效率，降低了通信電源的耗能。

1 基站開關電源休眠技術原理

基站的開關電源整流模塊的耗損主要有如下部分，即空載耗損、輸出耗損以及帶載耗損，根據相關的通信電源設備在不同的負載下一般具有不同的工作效率，一般條件下隨著負載的增大開關電源設備的效率有上升的趨勢。同時，在一般情況下，當整流模塊工作效率達到比較高的水平，是開關電源的負載率達到40-80%范圍時，另一方面，對開關電源的負載率進行提高，并且對整流模塊的實際的工作數量進行減少，這樣，可以降低空載的耗能，從而實現節能的目的，基站開關電源模塊休眠技術依據負載的電流的大小，并且與電源系統匹配的實際的模塊的容量與數量進行比較，利用智能化的相關技術，實現對整流模塊的實際的使用數量進行自動化的調節，使得有一部分的電源模塊處于未工作的狀態，即休眠狀態，同時，自動調整整流模塊的負載率，使其能夠達到最佳的工作負載率，最終，實現降低電源系統的空載消耗與有載的耗損，達到節能的目的。在休眠節能的模式中，模塊的主電路處于未工作狀態，但控制電路在工作，整個電源系統處于待機狀態，當系統出現有關的異常情況時，相關的休眠模塊立即進入工作狀態。其次，可以根據實際的負載情況，動態的調整整流模塊的數量，當負載增加到一定的程度時，可實現對休眠模塊的自動喚醒，保證整個開關電源系統運行的可靠性，同時，利用相關的控制軟件來實現對各個模塊的休眠次序與時間進行調節，使得電源模塊系統的工作處于均衡狀態，因此，對各個模塊的使用壽命實現了適當的延長。最后，為了進一步的提高開關電源模塊的穩健性與可靠性，可采取相關的安全保護措施，防止系統在異常的情況下產生失效，其有關的安全保護措施有：當開關電源系統處于電池均充，控制器失效，模塊出現故障等情況時，應該立即將模塊的休眠功能關閉；當相關的異常排除以后，在開啟開關電源的模塊休眠功能。通過這些措施，能夠有效的保護開關電源系統，使其可靠的運行。

2 實施的效果分析

國內三大電信運營商中的幾萬個站點中的通信電源系統模塊，在東莞銘普的改造下，實現了模塊的休眠功能，改造后的休眠模塊技術的實際使用效果，達到了預期的目的，相關的數據如表1與2所示：

從表1中可以得出，當負載率低于40%時，相關的基站的站點具有良好的改造前景，同時，在改造后也能夠產生良好的實施效果。表2顯示的為現有電源設備負載率的分布。

從表3中可以看出，現有的通信電源相關設備網絡，其負載率在40%以上只占到了27%，表明現有的通信設備的負載率低下，存在嚴重的資源浪費，但也存在了較大的改造的空間。目前，三大運營商積極的實施相關基站站點的改造，有效的降低了能耗，帶來了豐厚的社會與經濟效益[1]。

移動公司對其運營的兩個基站進行了相關的開關電源休眠節能測試，在其他的可控的因素相同的條件下，通過對比改造前后的相關數據，判斷其節能的效果，整流模塊型號為：DMER048-50010H，開關電源型號：MER048-6013Y，其中，在測試中，一個基站（基站1）采用的兩組500AH的后備電池組，基站的負載為15A，配置了6個整流模塊；另一個（基站2）采用了兩組500AH后備電池組，基站的負載電流為14A，配置了6個整流模塊。在實際的檢驗過程中，過程進行的順利，沒有出現相關的運行設備異常的情況，相關的檢測人員采集了必要的參數，在測試開關電源模塊休眠功能的有關安全保護性能時，當出現模塊故障、停電以及蓄電池充放電等異常是，可以臨時的關閉基站的開關電源的休眠功能，進而保證了電源系統的安全性，實驗后，對兩個基站的節能情況進行分析，在兩個基站配置6個整流模塊時，在工作的模塊數相同的條件下，其負載率與節電率之間的關系為：隨著工作的休眠模塊數越多、負載率相應增大、負載電流相應增大時，節電率與節電量呈現下降的趨勢。當兩個基站的負載電流保持相同并且負載電流保持在15A時，隨著開啟模塊數量的增加同時休眠的模塊數量越來越多，其結果為節電率與節電量逐漸的增加。與其同時，系統的總輸入功率增加，系統此時的節電量的增加是系統的無效耗能上升而導致的，因此，需要考慮整流模塊適當的冗余設置，但是不能盲目設置，應結合實際情況而定。其次，對比改造前后零線的電流情況：當休眠模塊的工作數量為3個，負載電流為75A時，此時零線的電流呈現下降的趨勢，否則零線電流會呈現上升的趨勢，其原因為：整流模塊的單相供電而導致三相不平衡，然而，三相供電模式的整流模塊沒有收到明顯的影響，當系統的零線電流增大時會產生一些消極的影響，但當零線的電流增加的幅度不大時，此時，產生的消極影響可忽略不計[2]。最后，在對兩個基站的測試后，對其產生的經濟效益進行分析，在改造時，其基站開關電源模塊的休眠技術的成本在1000元上下，對相關的數據進行計算分析，得出，當基站的負載電流高于100A時，節能的效果不明顯，當負載的電流低于100A可以考慮使用基站開關模塊休眠技術，同時，各個模塊構成了具有一定聯系的系統，當各個模塊協同工作，可以適當的降低各個模塊的工作時間，這樣能夠有效的提高各個模塊的使用壽命，同時，降低了相關人員的維護與修理的成本以及空載耗能，進而，進一步的提高了企業的經濟效益。總之，相關的通信企業應根據自身的實際情況，考慮實施基站開關電源休眠節能技術，從而，實現通信企業的可持續發展。

3 結束語

基站開關電源模塊休眠技術的應用對于通信企業來說具有重要的現實意義，其可以有效的實現節能降耗，進而給通信企業帶來了實實在在的經濟利益，通信企業應根據自身的實際情況，認真研究與實施基站開關電源模塊休眠技術，從而，為國家時間節能減排的發展目標作出自己應有的貢獻。

參考文獻

[1]魏汝敬，劉劍剛.開關電源節能原理及現網設備節能改造[J].應用分析，2011，2.

[2]宋守國，張少文.基站開關電源模塊體眠技術在節能降耗中的應用[J].電信技術，2008，7.