通信电源关键技术的应用与发展趋势

刘 岩

（中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司，河南 郑州 450002）

0 引 言

当前，随着我国互联网经济的发展，人们对通信系统的要求日益增高。通信电源技术作为通信系统中的重要组成部分，加大其研究力度成为关键。通过分析交流配电单元、整流模块、直流配电单元、蓄电池组和监控系统等组成部分，可以推动通信网络的发展，使我国通信系统在先进通信电源技术的基础上得到更大发展。而通信网络中电源技术的发展过程，在某种程度上正代表着先进通信技术发展的趋势和方向[1]。

1 通信电源概述

在我国通信系统中，通信电源是重要的组成部分，对通信系统的发展有着重要影响。当前，我国的通信电源数量多，种类丰富，主要包括直流组合通信电源系统、铅酸蓄电池与燃料电池。

（1）铅酸蓄电池。该电池可分为两种，其中富液式电池使用寿命长，更为常用，因而广泛应用于各国的中心机房。随着我国科学技术的发展，对铅酸蓄电池的研究也在不断增加，其技术水平得到了不断提升。

（2）燃料电池。它在使用过程中不产生污染，可靠性高，应用也较为广泛。

（3）锂离子电池。随着我国科学技术的发展，该电池寿命不断增长，加之性能良好，携带便捷，在生活中也得到广泛应用。

（4）液流电池。早先的液流电池包括Ti/Fe及Cr/Fe体系，近年又出现了全铀、全铬钒/铈体系。但是，相对成熟的只有多硫化钠/溴与全钒体系，特别是全钒体系，已在日本和加拿大展开了商品化进程。

当前，通信电源的技术水平正随着科学技术的提升而不断提高。同时，在实际应用中，一方面，随着我国信息技术的发展，人们对通信设备的消耗逐渐增加，对通信设备的要求也在逐渐提升；另一方面，随着我国通信电源容量的提高，交流与直流电压的供电方式也在发生变化，通信技术正朝着智能化和通用化方向发展。其中，通用化是指电源的种类逐渐增多，生产通信电源的企业数量也在不断增加，导致企业在通信电源生产过程中缺乏统一标准的电源制定规范。一旦通信电源出现问题，就会对通信系统造成影响。因此，增强通信电源的通用性至关重要。此外，伴随着我国信息化的发展，通信电源的智能化进步也是关键[2]。

2 通信电源关键技术

2.1 高压直流技术

随着我国互联网经济的迅速发展，数据业务急剧增高，对UPS的使用也随之大幅增加，导致我国机房普遍占用面积大、投资成本高，影响了通信系统的建设。在通信电源系统中，高压直流技术是其中的一项关键技术[3]。凭借震荡比交流电小的特点，它可以提高通信系统的供电效率、通信电源设备自身的能源利用率和设备的使用周期，减少设备损耗，解决机房占用面积大、投资成本高的问题。

2.2 市电直供技术

市电直供技术使用AC220 V市电直接为通信和数据设备供电。供电过程中，市电大多数用于主用回路，备用回路则运用高压直流或UPS等具备不间断能力的电源。因此，采用市电直供在线缆和配电设备外几乎不消耗电能，是一种较为节能的通信电源形式。然而，此技术在运用过程中需要借助通信和书库设备自身具备电源的配合，才能进一步保证供电质量[4]。因此，运用市电直供技术时，需要在其他设备的配合下对其进行进一步研究，保障技术的顺利实施。

2.3 高频UPS电源技术

高频UPS电源又称高频机，在通信系统中运用较为广泛。它主要包括IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器以及旁路等。其中，IGBT是重要部件，主要安装在门极的驱动上，实现对开关动作的控制。在使用高频机时，要注意定时检查设备，保障设备的正常运行[5]。此外，高频机具备输入功率因数高、自身功耗小、对外干扰小、体积小、重量轻、全数字技术和价格低等优点。其中，通信电源的低功耗对降低PUE这一数据中心的重要指标起到了决定作用。而面对如今高昂的地价，体积小的优点可以节约宝贵的空间，为城市的发展提供充足空间[6]。

3 通信电源技术的发展趋势

3.1 数字化

数字化是通信电源技术的重要发展趋势。当前，信息化水平不断提升，随之发展起来的数字化技术水平也在逐渐增高。随着电子技术的发展，通信电源技术顺利实现了模拟化向数字化的过渡。应用通信电源设备时，借助数字化技术可以加强对通信电源设备的管理和监督，实现实时的远程监控，保证通信电源设备处在数字化管理之下。此外，借助数字化控制技术，集中分散式监控系统可以根据需要监控电源的运行情况，对电源系统的电池组实施自动化管理，并将实时检测到的数据及时上传到系统，保证维护人员能够快速进行查询，知晓通信电源设备的运行状况，并对出现的运行事故进行维修和处理[7]。

3.2 智能化

在通信电源运用过程中，可建立数据中心的基础设备管理平台，利用统一的平台对通信电源实施管理。同时，利用建模仿真等可视化手段或数据报表的分析，可以提高基础设施的管理效率。对此，可以采用智能化接口，结合视频监控或巡检技术，实行对通信电源的实时监控[8]。当前，应要求通信电源向智能化方向发展，力求具备自动控制功能，对通信设备的要求进行自动适配，并智能化检测电源设备，实现除监控自身工作情况外，对自身工作电源、工作电流进行实时检测和分析。此外，当自身检测出现问题，系统会及时上传检测结果，使得检修人员快速掌握设备运行状况，并对突出状况进行检修，提高电源设备运行的可靠性和稳定性。

3.3 安全高效环保

如何提高电源设备节能水平，保障其安全环保一直是通信电源技术发展的重要内容。在电子通信电源技术发展过程中，应加大对绿色环保电源设备的研究力度，减少通信电源设备消耗。同时，大功率通信设备会导致机房温度升高，影响设备的稳定工作。因此，在保证电源正常工作的前提下，通信电源的功率、效率需要满足正常运行要求。为避免通信设备或数据设备宕机，需要保证对空调设备不间断电源的供应。在通信设备体积不变的前提下，需要采取措施进一步提高通信电源的功率和功率密度。功率集成技术简化了通信电源的结构，促使电源向模块化与集成化方向发展，减少了通信电源设备的能源消耗，提高了工作效率，有助于通信电源的建设。

3.4 远程自动化控制

随着我国科学技术的发展与通信系统的不断完善，通信设备对电源的要求逐渐提高。需要加强对通信系统运行状态的检测力度，保障通信系统的安全稳定运行。借助当前的网络通信技术，可实现电源设备运行数据的实时上传。检修人员可借助网络查询电源的工作情况，保障电源设备的正常运行。此外，伴随着通信电源的智能化发展，通信电源呈现出多种智能化的接口技术，有助于网络通信对电源系统实施远程控制和管理。

4 结 论

当前，先进通信电源技术的发展和应用在促进经济发展方面具有重要作用。通过对高压直流技术、市电直供技术以及高频UPS电源技术等关键技术的研究和分析，可进一步提高通信电源的技术水平。同时，通信电源技术的进步促使通信技术朝着数字化、智能化以及安全高效环保方面发展，促使对通信电源实现远程自动化控制，保障通信电源系统的安全稳定运行，从而更好地推动我国电源系统的建设。