通信基站應急后備電源供電系統設計與實現

盧運運

(中國移動通信集團廣西有限公司梧州分公司網絡運營中心，廣西 梧州 543002)

0 引 言

鐵塔公司所有的基站將共享給三家運營商使用，但由鐵塔公司提供的配套類通信保障服務達不到移動公司要求。移動公司的網絡質量呈下滑趨勢，影響用戶體驗。所以共享站點在同等保障條件下，無法保持移動公司的網絡領先優勢。

在一些處于高山移動公司自留的傳輸節點基站，由于電網質量差，蓄電池頻繁放電，導致后備電池的壽命短，使用整組更換基站落后蓄電池的方式延長蓄電池的后備時長，這種方式成本高，周期長。

基站應急后備電源供電系統，使用電池作為后備電源，通過自動切換開關實現需要保障的負載供電在開關電源及應急系統之間切換。基站停電時系統的后備電池不參與放電，當檢測到開關電源的二次下電跳脫，應急后備電源供電系統將馬上投入使用，保障重要設備的持續供電。本套系統放在共享站點，可以進行網絡差異化保障，保持移動公司的網絡領先優勢。放在自留站點可以減少后備電池的維護成本，保障重要傳輸設備的供電時長。

1 系統設計方案

1.1 系統總框架

系統分為三大部分：控制系統2、自動切換裝置4及后備電池6，系統模型示意圖如圖1。

1.2 系統工作原理

1.2.1 控制設備工作原理

(1)當基站交流電輸入1正常時，應急后備電源供電系統的電池組6接入開關電源的直流母排5，進行浮充，即周期性充放電；

圖1 系統模型示意圖

(2)當基站交流電輸入1斷開時，開關電源的后備電池7放電，自動切換裝置4開關切換到開關電源直流母排5，對重要負載8進行供電，控制設備2會跳開自身后備電池6與開關電源直流母排5的連接，不參與放電；

(3)當基站交流電輸入1斷開時，開關電源的后備電池7低于43.2 V，二次下電電磁閥3跳脫，控制設備2會連接自身后備電池6，自動切換裝置4會切換到控制設備2為重要負載8供電；

(4)當后備電池6達到43.2 V時，控制設備2會斷開自身后備電池6的連接，避免電池過放電損壞；

(5)當基站交流電輸入1恢復正常時，則控制設備2將蓄電池6接入開關電源母排5進行充電。

1.2.2 自動切換開關工作原理

自動切換開關實現需要保障的負載8的供電在開關電源直流輸出及應急系統直流輸出之間切換。優先選擇開關電源直流輸出。

1.2.3 系統后備電源

可以選用鋰電或者鉛酸電池，根據負載需求，使用環境需求配備不同容量的電池。

2 系統主要部件的功能設計

2.1 控制系統

控制系統在不同條件下控制整個系統的運行狀態：(1)基站市電供電正常時，K3工作，備用電池接入主電池組，進行正常的充放電；(2)當系統檢測到供電不正常時，K3斷開，原電池組放電，備用電池組保持備用狀態，不參與放電；(3)當原電池組完成放電，開關電源二次下電跳脫，K2工作，接入備用電池組對重要設備進行供電。具體如圖2所示。

圖2 控制系統

2.2 自動切換裝置

當A端、B端同時有輸入時，K4開關閉合A端；當A端無輸入，B端有輸入，K4開關自動切換到B端；當B端無輸入，A端有輸入，K4開關自動倒換到A端，如圖3所示。

圖3 自動切換裝置示意圖

3 系統的經濟性及推廣性評估

3.1 系統成本

系統的生產費用如表1所示，每套設備成本約為5 600元。

表1 改造費用預算表

3.2 推廣性

目前基站應急后備電源供電系統應用前景廣闊，且適用于任何運營通信。

4 總 結

針對各運營網絡差異化運營需求，通信基站應急后備電源供電系統技術成熟可靠，改造成本低廉，適宜大力推廣使用。經過測試使用，效果良好。在共享基站內配置了該系統后，運營商的重要設備可以在基站供電中斷的情況獲得額外的供電時長，減少基站的批量退服，避免業務中斷。