通信電源設計中的創新思維應用實踐探討

滕遠林

中通服節能技術服務有限公司

0 引言

通信電源是通信系統中的重要組成部分，通信電源設計為通信系統正常運營提供了保障。但是科技日新月異，技術不斷優化革新，當前的通信電源設計已經不能很好地滿足現代通信網絡發展的實際需求。通信電源設計必須要進行創新改革，與時俱進，緊跟網絡信息發展的速度，同步創新迭代，實時研發設計，攜手共同發展。確保通信電源生產企業的生命力長遠，提升經濟效益與社會效益，促進企業健康可持續發展。

1 通信電源的作用

隨著全球信息化時代的到來，現代通信行業越來越重要。在通信系統中，通信電源發揮著非常關鍵的作用。通信系統能夠維持正常運行，為人們提供服務，依靠的就是通信電源提供的電力能源。通信電源提供的電能的穩定性關系到通信系統能否正常運行，關系到安全性和可靠性。如果通信電源設計存在缺陷，不能與實際需要匹配，或者存在質量方面的隱患，一旦發生故障，就會導致電力能源輸送和供應停止，通信設備無法運行，通信網絡癱瘓。在通信網絡系統中，任何一個環節的故障，都會造成重大的經濟損失，并且在系統故障排除和維修護理方面都需要付出大量的人力物力成本。因此，通信電源生產企業要強化源頭質量管理，積極探索設計方案的優化措施，針對通信網絡系統的實際需要，調整設計思路，創新設計思維，使通信電源的設計能夠適應實際需求，與時俱進，更好地為社會提供優質服務。同時，也為企業更快更好地發展，提高企業核心競爭力奠定基礎，使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

2 通信電源技術的發展

2.1 高效率節能技術

在通信電源技術中，將電池或一次電源通過電能轉換技術將其變成二次電源，利用二次電源可以供應各種設備對電力能源的需求，這是通信電源技術的核心內容。在一次電源轉換為二次電源的過程中，開關電源通過高頻的變化為能量轉換奠定了硬件基礎，也是通信電源技術不斷優化升級和創新發展的基礎條件之一。在現代通用的高頻變化技術中，發展比較成熟的還有軟開關技術、準諧振技術等，這些技術在未來的通信電源發展中，也會得到相應的運用。

2.2 全數字化控制

通信網絡技術涉及到的行業范圍越來越廣泛，當前在通信網絡運行和應用中，對模擬控制的系統、設備維護的要求越來越高。隨著數字化控制設備的不斷發展和實踐應用，現代通信網絡數字化控制系統的應用逐步普及，對通信電源的控制開始大范圍的升級優化，由過去的模擬控制邁向全新數字化控制模式。全數字化控制與模擬信號相比較可以產生更小的量，精確度更高，芯片價格更低廉；在進行電流以及故障檢測時，能夠更加準確地得出數字，方便校正，有效提高設備的可靠性和安全性，同時，操作簡便，客戶容易學習，并能夠很快適應通信電源設備。

2.3 網絡化管理

隨著互聯網、物聯網、云計算的發展以及現代信息處理技術的廣泛應用，通信系統發展成為大局域網絡系統。通信電源技術需要能夠適應當前乃至未來網絡信息技術的發展，能夠滿足數據處理、網絡通信的各項技術指標要求；通信電源技術要具備保護數據安全的功能，要具備信息的處理、存儲、打印的功能；通信電源技術要實現“智能型的人機友好界面”，方便技術人員對電源設備的技術參數、運行狀態進行實時監視和控制；通信電源技術還要具備遠程控制功能和安全保護功能，技術人員可以通過遠程解碼與之交流控制電源，同時又能防止程序被惡意改動。

2.4 低電流諧波處理技術

隨著人類環保意識的提高，安全意識也得到重視。在通信電源技術發展的初期，對電源輸入端的關注偏少，忽視了電網污染問題。低諧波輸入技術的發展改善了電源輸入端對電網的污染，降低了諧波干擾，有效提高了源效應。作為新興綠色能源，低諧波輸入技術前景廣闊，必將得到市場的廣泛認可和實踐應用。環保、智能、安全是當今發展必須關注的大事，微電子技術的發展使得通信電源技術向著環保化、智能化的方向發展，電池與電池組必將逐漸更新換代，以適應通信網絡技術的發展要求。

3 通信電源設計中的創新思維應用與實踐分析

通信電源是通信系統中的重要部分，它能夠確保整個通信系統的安全。隨著科技的不斷創新，通信電源也一直在創新。通信基站電源主要由交接供電、直流供電、接地以及監控系統組成（見圖1）。我們要通過創新不斷推出滿足人們生活需求的產品。下面是相關技術單位對通信系統中的部分設備進行的應用以及實踐分析。

3.1 直流遠供技術

直流遠供技術指的是通過特殊的高壓支流電纜的運輸方式給連接網絡的另外一端設備進行供電，而實現該項技術的前提是現網點或者站點必須配置基礎電源（見圖2）。隨著通信電源設計中創新思維的不斷涌現，對于大部分傳統通信設備供電方式而言，直流遠供方式已經是大勢所趨。從節能角度看，直流遠供能控制遠端備用電源功率的損耗、電源供電期間出現的電力損耗，實現節能降費；從系統設備方面看，直流遠供能最大限度地簡化設備，實現優化組合，省去了蓄電池組、開關電源等附屬附件，優化基站塔，提升系統效率，保證安全平穩持續運行。在條件允許的場地環境可以采取雙回路供電方式進行設計。采用直流遠供技術，通信電纜截面積小，輸電損耗少，能減少整體的成本投入，降低實際電力消耗。

圖1 通信基站電源系統的組成

圖2 直流遠供技術示意圖

在實際應用中，低功耗設備的供電應當優選直流遠供技術，供電效果好，而且便于維護，普遍適用于室外的設備，視頻監控點、WLAN 以及室外型的基站等都可采用直流遠供技術。直流遠供技術也能滿足高速公路監控監測、地鐵沿線覆蓋基站系統等相關設備及其設施附件等的供電需要，特別是對無法獲取電源的場地、場所的設備設施進行電源供應。直流遠供技術不僅供電效果好，而且整體投資成本和費用低。在現代通信系統中，直流遠供技術完成電源管理與供應的實踐應用強，使用范圍廣，環境適應性好，在遠端設備、低功耗設備、室外設備的電源供應方面效果良好，能夠保證設備正常運行，促進整個系統管理質量與效率得到提升，降低投入費用。

直流遠供技術不需要修建專用供電線路，日常管理只需對遠供電纜實施維護，遠供線纜適應性強，安全性高，維護方便。相較于傳統的供電線路維護管理，直流遠供以及遠端開關電源相關設備配件的日常維護管理工作量大幅度降低。在實踐中，通信的管線敷設與使用和遠供電纜可以同時進行，外界環境一致，故障概率小，維修成本低廉。

3.2 低壓供電系統中備用聯絡柜的科學安裝與調整

低壓供電系統中不僅設有主變壓器，而且還要配備備用變壓器，以保證系統供電的安全、平穩和可持續性。整個系統設備的日常工作，由主變壓器完成全部的供電工作，備用變壓器作為保障性存在，一旦主變壓器發生故障無法完成電力供應，立即啟動備用變壓器接替主變壓器完成供電任務，維持整個系統設備的安全穩定運行。萬一主變壓器與備用變壓器全部發生故障，不能工作，就要啟動油機，依靠油機轉換柜與油機饋電柜對整個系統設備進行供電，這種設備的組合是保障整個系統設備的電力能源供應持續正常穩定的基礎配置。假設油機轉換柜和油機饋電柜和主變壓器、備用變壓器同時發生故障，整個系統設備的電源供應中斷，系統癱瘓、崩潰。基于以上原理，低壓供電系統中的備用聯絡柜安裝與調整要科學合理，適應需要，滿足供電要求。油機饋電柜應當安裝在油機轉換柜與饋電柜二者之間的區域，這樣布設以后，當油機饋電柜發生故障無法正常工作時，油機能夠依靠相關聯的聯絡柜、饋電柜以及油機轉換柜進行二次組合、形成新的供電體系，完成對系統設備的電源供應工作。通過這樣的創新設計，傳統的三條供電線路經過科學組合、合理安裝、有機調整，能優化成為四條供電線路，在不增加設備成本的情況下，提高了電源供應的穩定性和安全性，確保通信系統的持續平穩，不間斷運行。

3.3 兩個直流屏上分別安裝兩組蓄電池

在早期的直流系統中，兩組蓄電池的開關電源是結合在一起的，在進行管理時會出現混淆的問題。在蓄電池充電過程中，如果電流的電荷超過了蓄電池所能承載的極限，母線的電流也會增大，電流增大，那么蓄電池所受到的損壞也會增大，進而影響母線的使用壽命。兩個直流屏上分別安裝兩組蓄電池，是現代創新科學的具體應用，兩組蓄電池的直流配電屏通過中間的電源架交叉進行布設，使得電流在不同的母線中流動都能處于均勻分布狀態，保持穩定安全的電力供應，有效地規避母線溫度升高現象。通過這樣的創新思路進行設計安裝，能夠有效延長母材的使用壽命，降低投入和維護成本，保障供應的持續平穩安全，同時，電源線的布設更加便利、簡單。

3.4 以并聯開關代替傳統開關

在早期的供電系統中，USP 供電系統被廣泛使用，每一個USP 供電系統都是相對獨立的，如果某一部分供電系統出現故障，那么相對應的蓄電池也會停止工作。所以，加強系統開關布設的創新設計，應采用更為先進的并聯開關代替傳統老式開關。隨著科技的發展，并聯開關得到廣泛應用和普及。并聯開關的應用為整個通信系統提供了極大的方便。當設備進行維修或者處理各種故障時，將蓄電池的并聯開關關閉，設備可以安全進行維修，同時，蓄電池還能與系統連接，進行持續平穩供電。采用并聯開關，提高了蓄電池的利用效率，方便了維修和系統維護，設計科學合理，經濟實用（見圖3）。

圖3 創新后的供電系統

3.5 蓄電池的創新設計

蓄電池是通信電源中的重要組成部分，是整個系統的“心臟”，發揮著至關重要的作用。傳統的直流系統會對應兩組蓄電池，蓄電池的正極和負極是通過獨立的電纜與直流配電屏進行連接。隨著現代通信電源的發展，傳統直流系統中存在的不足也需要加強創新與改進。要按照安全、節能、環保的思路進行研發，在傳統蓄電池的基礎上，進行創新設計，不斷優化升級，使蓄電池的工作性能更加突出，并且在節能降耗、安全環保方面有更好的表現，適合當前和未來發展的實際需求（見圖4）。

圖4 通信電源市場規模

4 結束語

創新是發展的動力源，通信電源設計也需要與時俱進，應用創新思維改造升級，提高通信電源工作的效率，降低電能損耗，更加安全、節能、環保，為通信系統的穩定、安全、持續運行奠定基礎。通信電源技術行業企業要充分發揮創新思維在通信電源設計中的積極作用，推動通信電源技術更快更好發展。