通信基站应急后备电源供电系统设计与实现
2019-01-17卢运运
卢运运
(中国移动通信集团广西有限公司梧州分公司网络运营中心，广西 梧州 543002)
0 引 言
铁塔公司所有的基站将共享给三家运营商使用，但由铁塔公司提供的配套类通信保障服务达不到移动公司要求。移动公司的网络质量呈下滑趋势，影响用户体验。所以共享站点在同等保障条件下，无法保持移动公司的网络领先优势。
在一些处于高山移动公司自留的传输节点基站，由于电网质量差，蓄电池频繁放电，导致后备电池的寿命短，使用整组更换基站落后蓄电池的方式延长蓄电池的后备时长，这种方式成本高，周期长。
基站应急后备电源供电系统，使用电池作为后备电源，通过自动切换开关实现需要保障的负载供电在开关电源及应急系统之间切换。基站停电时系统的后备电池不参与放电，当检测到开关电源的二次下电跳脱，应急后备电源供电系统将马上投入使用，保障重要设备的持续供电。本套系统放在共享站点，可以进行网络差异化保障，保持移动公司的网络领先优势。放在自留站点可以减少后备电池的维护成本，保障重要传输设备的供电时长。
1 系统设计方案
1.1 系统总框架
系统分为三大部分：控制系统2、自动切换装置4及后备电池6，系统模型示意图如图1。
1.2 系统工作原理
1.2.1 控制设备工作原理
(1)当基站交流电输入1正常时，应急后备电源供电系统的电池组6接入开关电源的直流母排5，进行浮充，即周期性充放电；
图1 系统模型示意图
(2)当基站交流电输入1断开时，开关电源的后备电池7放电，自动切换装置4开关切换到开关电源直流母排5，对重要负载8进行供电，控制设备2会跳开自身后备电池6与开关电源直流母排5的连接，不参与放电；
(3)当基站交流电输入1断开时，开关电源的后备电池7低于43.2 V，二次下电电磁阀3跳脱，控制设备2会连接自身后备电池6，自动切换装置4会切换到控制设备2为重要负载8供电；
(4)当后备电池6达到43.2 V时，控制设备2会断开自身后备电池6的连接，避免电池过放电损坏；
(5)当基站交流电输入1恢复正常时，则控制设备2将蓄电池6接入开关电源母排5进行充电。
1.2.2 自动切换开关工作原理
自动切换开关实现需要保障的负载8的供电在开关电源直流输出及应急系统直流输出之间切换。优先选择开关电源直流输出。
1.2.3 系统后备电源
可以选用锂电或者铅酸电池，根据负载需求，使用环境需求配备不同容量的电池。
2 系统主要部件的功能设计
2.1 控制系统
控制系统在不同条件下控制整个系统的运行状态：(1)基站市电供电正常时，K3工作，备用电池接入主电池组，进行正常的充放电；(2)当系统检测到供电不正常时，K3断开，原电池组放电，备用电池组保持备用状态，不参与放电；(3)当原电池组完成放电，开关电源二次下电跳脱，K2工作，接入备用电池组对重要设备进行供电。具体如图2所示。
图2 控制系统
2.2 自动切换装置
当A端、B端同时有输入时，K4开关闭合A端；当A端无输入，B端有输入，K4开关自动切换到B端；当B端无输入，A端有输入，K4开关自动倒换到A端，如图3所示。
图3 自动切换装置示意图
3 系统的经济性及推广性评估
3.1 系统成本
系统的生产费用如表1所示，每套设备成本约为5 600元。
表1 改造费用预算表
3.2 推广性
目前基站应急后备电源供电系统应用前景广阔，且适用于任何运营通信。
4 总 结
针对各运营网络差异化运营需求，通信基站应急后备电源供电系统技术成熟可靠，改造成本低廉，适宜大力推广使用。经过测试使用，效果良好。在共享基站内配置了该系统后，运营商的重要设备可以在基站供电中断的情况获得额外的供电时长，减少基站的批量退服，避免业务中断。
