通信基站應急后備電源供電系統研究

張太杰

（海南中京南方信息工程有限公司，海南 海口 570125）

0 引 言

針對通信基站的應急后備電源供電系統，通過后備電源電池的利用，可以達成負載供電的要求，實現合理的切換處理。當基站出現停電故障時，整個放電過程中不會存在后備電池的參與。一旦發現二次下電跳脫，需要投入后備電源，用于供電系統的使用，實現持續供電。

1 基本理論分析

1.1 通信基站

基站主要指的是公用的移動通信基站，屬于移動設備接入公用通信網的接口設備，也是無線電臺的一種形式。它是在一定的無線電覆蓋區域利用移動通信交換中心，與移動電話終端之間實施信息傳遞的無線電收發信電臺。移動通信基站建設是移動通信運營商投資的關鍵部分，一般圍繞覆蓋面、投資效益、通話質量、建設難易以及維護方便等要素來實施。隨著移動通信網絡業務朝著分組化、數據化方向發展，移動通信基站的發展趨勢會逐漸朝著大覆蓋面建設、寬帶化、IP化方向發展[1]。

1.2 應急后備電源

應急后備電源系統主要是滿足各特殊行業對電能需求的應急電源。應急電源本身作為獨立于電網之外的備用電源，在各個行業中得到了廣泛應用。目前，使用的應急電源包含蓄電池、發電機組等。

2 通信基站后備應急電源供電系統設計方案

2.1 系統總框架

通信基站應急后備電源供電系統的設計，主要包含控制系統、自動切換裝置、后備電池等，系統模型如圖1所示。

圖1 系統模型示意圖

2.2 系統工作原理

2.2.1 控制設備工作原理

第一，在交流電1輸入中，需要針對電池組6進行處理，使其接入5，利用浮充就可以滿足周期性的充放電。第二，當斷開基站交流電輸入1后，后備電池7會直接選擇放電，并且會切換到4，從而實現直流母排5的響應調整，最終達到針對負載8的供電，且直接控制設備2也會跳開自身后備電池6連接到開關電源直流母排5，這樣也不會參與到放電過程。第三，在斷開交流電輸入1后，開關電源的后備電池7直接低于43.2 V。此時，針對二次下電的磁合器3會出現跳脫現象，而控制設備2會與后備電池6相互連接，通過控制設備2實現對重要負載8的供電處理。第四，在應急供電系統蓄電池組6低于43.2 V時，會讓控制設備2斷開，并且連接到后備電池6，以避免出現電池過放電損壞問題。第五，在回復交流電輸入1時，其控制設備2會直接將6接入到5，滿足后續的充電[2]。

2.2.2 系統后備電源

對于后備系統電源，可以選擇鋰電池和鉛酸電池。基于實際負載，這樣才可以針對環境滿足不同容量電池對應的配備處理[3]。

3 通信基站應急后備電源供電系統主要部件的功能設計

3.1 控制系統

在不同的情況下，整個系統需要發揮控制系統的基本作用，實現運行狀態的監控處理。第一，正常供電中能夠實現K3的正常供電處理，也可以保持對應的充放電。第二，一旦供電出現問題，K3會斷開，這樣會出現原電池組放電的現象，且備用電池組依舊停留在備用狀態下，不會參與其中。第三，當其低于43.2 V的時候，會出現二次下電跳脫，讓K2實施工作，且接入的電池組會實現重要設備的供電處理，具體如圖2所示。

圖2 控制系統

3.2 自動切換裝置

同時輸入A、B端后，首先閉合A端；當沒有輸入存在于A端時，會開展D端的輸出，使得開關K4自動切換到B；反之，K4會直接切換到A端，具體見圖3[4]。

圖3 自動切換裝置示意圖

4 通信基站應急后備電源供電系統的經濟性及推廣性評估

4.1 系統成本

對于通信基站應急后備電源供電系統，生產所需的費用如表1所示，每一套設備的實際成本為5 600元。

表1 改造費用預算表

4.2 推廣性

基于當前情況的分析研究，基站應急后背電源供電擁有廣泛的發展空間，也能夠滿足運營商的基本要求[5]。

5 結 論

考慮到不同運營商存在的差異化需求，通信基站的應急后備電源供電系統相對可靠成熟，且不需要花費太高的成本，值得大力推廣使用。在完善配置處理后，終端供電成為關鍵所在，還可以進一步延長供電時間，最終控制斷電問題，避免出現業務中斷現象。