開關電源高效模塊和普效模塊混插休眠技術的應用

劉雷霆

（中國聯合網絡通信有限公司襄陽市分公司，湖北 襄陽 441000）

1 概 述

眾所周知，開關電源的節能通過提高整流模塊的負載率提高整流模塊的效率、降低損耗實現的。一般工作狀態下，因開關電源的配置特性，要給設備供電，同時要給電池充電，平時電池滿容量時充電電流為0，造成平時大部分時間開關電源的負載率較低（10%～40%），效率約70%～85%。為提高效率，開關電源采用休眠技術，在低負載率情況下，將部分整流模塊休眠關斷，提高了開關電源系統整體的負載率，使效率可接近整流模塊效率的最高點93%。在此基礎上，剩余工作的整流模塊采用高效模塊，最高效率可達98%，效率提升空間13%～28%，節能效果顯著。

2 主要技術舉措

根據設備供電電流，用相應容量的高效模塊替換普效模塊，同時升級開關電源監控軟件，使監控模塊能夠識別并管理高效模塊和普效模塊混插的工作模式。

3 工作成效

相較傳統的普效模塊休眠技術，效率進一步提高約5%。基站直流供電電流一般為25～35 A，以負載電流為30 A來計，電源功率為1 620 W。采用普效模塊休眠技術（效率可達93%），相比未使用休眠技術（效率以85%計）降低損耗164 W；采用高效和普效混插休眠技術（效率可達98%），相比普效休眠技術（效率93%）降低損耗89 W。

每年普效模塊休眠改造相比未使用休眠技術每天節省電量：164 W×24 h＝3.936kW·h，每年節省電費3.936 W·h×350（考慮停電因素）＝1 377.6元。高效模塊混插休眠改造，相比普效模塊休眠改造每天節省電量89 W×24 h＝2.136kW·h，每年節省電費2.136kW·h×350（考慮停電因素）=747.6元（電費以1kW·h計費1元進行計算）。這樣高效模塊混插休眠改造針對未使用休眠技術，每天節省電量3.936kW·h+2.136kW·h＝6.072kW·h，每年節省電費1 377.6元+747.6元＝2 125.2元。所以，高效模塊混插節能改造是節能收益很高的一個項目，詳細數據如表1所示。

表1 采用不同技術模塊效率比較

4 案例詳情

4.1 背景情況

湖北襄陽市分公司在網運行的具備休眠改造條件的電源：艾默生電源有343套。根據上述技術分析，為取得最大節能收益，首先選取不具備休眠技術的電源進行高效模塊混插休眠節能改造，效率提升13%以上。

4.2 具體舉措

4.2.1 首先選擇樣板站點測試

根據不同的負載率，選取3個站點進行掛表實測，負載電流分別為18 A、23 A、32 A，這樣在不同負載率區段取得了一手的實測數據，見表2。需要說明的是：（1）節能測試環境用一塊高效模塊R48-3200E替換一塊普通模塊R48-2900U，同時開啟休眠功能；（2）測試周期為節能前記錄一個月電表數據，節能后記錄一個月電表數據；（3）電費按照1kW·h計費1元來計算。

實測數據

4.2.2 選取不具備休眠功能的電源進行高效模塊替換改造

第一期在不具備休眠功能的83套艾默生電源中選取了60套用高效模塊將普效模塊替換，將監控模塊軟件升級為可以識別高效模塊，然后啟動休眠節能模式，這時僅有高效模塊工作，普效模塊休眠關斷。

4.2.3 主要效果

（1）襄陽市聯通多數基站采用300 A系統負載電流20～35 A，相對于不具備休眠功能的電源進行改造，每站每天約節約用電6kW·h，按照1kW·h電計費1元，年節約6×350=2 100元。

（2）高效模塊混插休眠的工作模式是高效模塊始終處于工作狀態，保持系統最高效率，普效模塊休眠關斷處于熱備份狀態，降低了普效模塊損耗，提高了使用壽命。