新時期通信電源技術應用現狀與發展趨勢研究

閆德生

（吉林吉大通信設計院股份有限公司，吉林 長春 130012）

0 引 言

不 間 斷 電 源（Uninterruptible Power Supply，UPS）能夠為數據中心主機服務器提供穩定可靠的能源支持，實現主機逆變器直流電向交流電的有效轉換，由此解決停電造成的相關問題。隨著技術的發展，對通信電源技術進行升級，提升通信電源的性能十分重要。通過UPS電源能夠連接市政供電系統與負載設備，為軟硬件設施的正常運轉提供穩定動力。

1 通信電源的工作模式

經過長期的發展，通信電源技術在諸多領域得到應用，例如工業控制、物流倉儲、機房建設等。現階段，通信電源具有離線工作模式、在線工作模式以及在線互動工作模式。

離線模式下，通信電源的功率較小，可在規模較小的機房中布設通信電源設備[1]。通過引入通信電源技術，原有設備的性能顯著提升，并且具有維護成本低的優勢。然而離線工作方式也存在不足，如電能轉換效率低、等待時間較長。

在線工作模式下，通信電源具有較大的功率，采取UPS方案供電時可對電能進行瞬間轉換，轉換時間可達到毫秒級。基于在線工作模式的通信電源能夠提供強大的動力電源，可將其部署在規模較大的機房[2]。在線式UPS電源的電路設計合理，驅動功率的元件容量較大。在機房中部署通信電源在線工作方案。在通信電源供應正常的狀態下為用戶提供多樣化的服務，滿足數據處理要求。

在線互動工作模式下，能夠實現對網絡監控系統的可靠部署，有效控制系統中各設備并及時解決通信電源故障，使得系統運行更加穩定。在線互動工作方式在大中型企業的服務機房中獲得良好應用，可以提升機房工作性能，減少因停電故障造成的不良影響。

2 通信電源技術的應用現狀

隨著網絡通信技術的發展，將云監控、物聯網等先進技術應用在通信電源領域，優化通信電源監控系統，由此提升通信電源的工作性能。目前使用的通信協議能夠滿足物聯網實時控制需求，使得通信設備的運行可靠性得到提升。在電源監控系統中，為提高系統監控水平，對射頻識別技術進行應用，引入無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）智能模塊[3]。基于通信電源技術和RFID智能模塊的應用，能夠對電源設備的標簽進行自動化識別，以電子射頻的方式實現無接觸識別，極大地提高了信息識別效率與安全性。

在實際操作中，應考慮到通信電源的復雜性，在可靠的技術方案下完成對各類通信協議的應用，充分發揮通信電源技術的使用價值。在通信電源技術的使用過程中，需要做好通信電源設備的維護工作，關注電源的實際容量。在使用通信電源時，相關人員需要加大對電池組容量的重視力度，分析環境溫度與電池性能之間的關系。研究指出，當室內溫度低于20℃時，蓄電池的實際可用容量減少；當溫度條件達到20～50 ℃時，可供應用的容量有所增加。

3 新時期通信電源技術發展趨勢

3.1 數字網絡化發展

目前，在通信電源技術的實際應用中，已經使用了數字信號控制器，能夠實現多模塊冗余與并發控制，對提高通信電源性能具有積極影響。基于數字信號控制器的應用，相關人員無須使用中央控制設備，并且能夠確保UPS負載均衡性。當通信電源模組出現故障問題時，操作人員可將負載移動到正常模組中，由此提升電力能源供給的穩定性，為通信設備正常運行提供保障[4-6]。

數字化發展過程中，可對通信電源矩陣進行調整，實現對多個獨立電源模組的集成，有利于達成并發控制目標。構建數字化控制系統后能夠有效控制電源整流器、內部靜態旁路器以及逆變器，使得通信電源的完整程度更高，確保通信電源供應的穩定性。通過對數據參數的分析，管理人員根據系統提示能夠掌握電源異常數據，并制定合理的改進方案。在通信電源網絡化發展過程中，可采用的網絡形式包括光纖網絡、傳感器網絡、移動網絡等，通過匹配不同網絡形式能夠提升監控系統的電源信息采集能力，為后期的信息合理分發與高效共享奠定基礎[7]。

3.2 冗余化發展

冗余UPS供電模式是通信電源發展的主要趨勢，系統設計中需要保證2套直流電源并聯冗余，并且2套電源設備之間的切換時間較短。在冗余供電模式中，需要確保通信電源單機工作，且彼此之間相互獨立。2個直流電源同時對系統進行供電，當其中一路電源出現故障時，則自動切換到另一路電源上；當2路電源同時出現故障時，則系統切換到旁路上，由此確保通信電源能夠持續供應電力，提升系統運行的可靠性。

3.3 智能化發展

隨著直流電源產品的出現，對通信電源的可靠性要求越來越高。目前，通信電源技術呈現智能化發展的趨勢，例如智能遠程監控方案的應用使得通信電源的維護成本降低。在具體操作中，有關人員可在通信電源內部設計傳感器裝置，開發具有智能聯網功能的遠程控制系統，通過對通信電源運行狀態進行識別，確保智能控制目標的有效實現。

現階段，通信電源相關智能化技術能夠根據電源負載功率切換自動化模式，當主電源出現故障后，可通過電源旁路確保運行連續性。同時，基于智能化技術的應用能夠對輸入參數進行識別，明確通信電源的具體運行狀態，快速定位通信電源的故障點，及時做好維護[8]。在通信電源技術的智能化發展過程中，也可利用機器學習技術分析電源運行數據，并記錄運行日志。除此之外，應用智能化技術開發交互控制系統，根據用戶習慣對系統界面進行優化，使得可操作模塊運行流暢。

3.4 綠色環保與模塊化發展

考慮到通信電源具有較多的類型，為貫徹落實綠色環保發展理念，在具體工作中需要使用環保綠色通信電源。充分了解不同電源之間的差異性，并對電池的污染程度進行評估，以確保技術應用可靠性，落實綠色環保發展原則[9]。在對通信電源系統進行設計時，應使用更加環保的電池材料。隨著新型技術方案的應用，最新的通信電源可在不使用脈沖整流器與主動濾波器的條件下將總諧波失真（Total Harmonic Distortion，THD）控制在5%。針對通信電源產品而言，由于電源負載的變化較大，對負載數值進行預估具有較為明顯的不確定因素，并且設備在非滿載條件下存在效率低下問題。為解決上述問題，將模塊化UPS應用在系統方案中，此時用戶可根據實際負載情況對UPS模塊進行添加或減少，實現根據負載調整電源模塊的效果[10]。通過上述控制方案，不僅能夠節約電力資源，而且可減少成本支出，降低污染，與目前綠色節能發展理念相符合。

4 結 論

研究了通信電源技術在新時期的發展現狀，并對其未來發展趨勢進行分析。隨著通信電源技術和信息技術的普及，通信電源在數據中心得到高效應用，對電源技術進行升級能夠確保電源供應的穩定性，為數據安全提供支持。未來在通信電源技術的應用中，需要關注智能化技術與綠色環保理念，對電源進行優化設計。