新时期通信电源技术应用现状与发展趋势研究

2023-01-21闫德生

通信电源技术 2022年18期

闫德生

（吉林吉大通信设计院股份有限公司，吉林长春 130012）

0 引言

不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）能够为数据中心主机服务器提供稳定可靠的能源支持，实现主机逆变器直流电向交流电的有效转换，由此解决停电造成的相关问题。随着技术的发展，对通信电源技术进行升级，提升通信电源的性能十分重要。通过UPS电源能够连接市政供电系统与负载设备，为软硬件设施的正常运转提供稳定动力。

1 通信电源的工作模式

经过长期的发展，通信电源技术在诸多领域得到应用，例如工业控制、物流仓储、机房建设等。现阶段，通信电源具有离线工作模式、在线工作模式以及在线互动工作模式。

离线模式下，通信电源的功率较小，可在规模较小的机房中布设通信电源设备[1]。通过引入通信电源技术，原有设备的性能显著提升，并且具有维护成本低的优势。然而离线工作方式也存在不足，如电能转换效率低、等待时间较长。

在线工作模式下，通信电源具有较大的功率，采取UPS方案供电时可对电能进行瞬间转换，转换时间可达到毫秒级。基于在线工作模式的通信电源能够提供强大的动力电源，可将其部署在规模较大的机房[2]。在线式UPS电源的电路设计合理，驱动功率的元件容量较大。在机房中部署通信电源在线工作方案。在通信电源供应正常的状态下为用户提供多样化的服务，满足数据处理要求。

在线互动工作模式下，能够实现对网络监控系统的可靠部署，有效控制系统中各设备并及时解决通信电源故障，使得系统运行更加稳定。在线互动工作方式在大中型企业的服务机房中获得良好应用，可以提升机房工作性能，减少因停电故障造成的不良影响。

2 通信电源技术的应用现状

随着网络通信技术的发展，将云监控、物联网等先进技术应用在通信电源领域，优化通信电源监控系统，由此提升通信电源的工作性能。目前使用的通信协议能够满足物联网实时控制需求，使得通信设备的运行可靠性得到提升。在电源监控系统中，为提高系统监控水平，对射频识别技术进行应用，引入无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）智能模块[3]。基于通信电源技术和RFID智能模块的应用，能够对电源设备的标签进行自动化识别，以电子射频的方式实现无接触识别，极大地提高了信息识别效率与安全性。

在实际操作中，应考虑到通信电源的复杂性，在可靠的技术方案下完成对各类通信协议的应用，充分发挥通信电源技术的使用价值。在通信电源技术的使用过程中，需要做好通信电源设备的维护工作，关注电源的实际容量。在使用通信电源时，相关人员需要加大对电池组容量的重视力度，分析环境温度与电池性能之间的关系。研究指出，当室内温度低于20℃时，蓄电池的实际可用容量减少；当温度条件达到20～50 ℃时，可供应用的容量有所增加。

3 新时期通信电源技术发展趋势

3.1 数字网络化发展

目前，在通信电源技术的实际应用中，已经使用了数字信号控制器，能够实现多模块冗余与并发控制，对提高通信电源性能具有积极影响。基于数字信号控制器的应用，相关人员无须使用中央控制设备，并且能够确保UPS负载均衡性。当通信电源模组出现故障问题时，操作人员可将负载移动到正常模组中，由此提升电力能源供给的稳定性，为通信设备正常运行提供保障[4-6]。

数字化发展过程中，可对通信电源矩阵进行调整，实现对多个独立电源模组的集成，有利于达成并发控制目标。构建数字化控制系统后能够有效控制电源整流器、内部静态旁路器以及逆变器，使得通信电源的完整程度更高，确保通信电源供应的稳定性。通过对数据参数的分析，管理人员根据系统提示能够掌握电源异常数据，并制定合理的改进方案。在通信电源网络化发展过程中，可采用的网络形式包括光纤网络、传感器网络、移动网络等，通过匹配不同网络形式能够提升监控系统的电源信息采集能力，为后期的信息合理分发与高效共享奠定基础[7]。

3.2 冗余化发展

冗余UPS供电模式是通信电源发展的主要趋势，系统设计中需要保证2套直流电源并联冗余，并且2套电源设备之间的切换时间较短。在冗余供电模式中，需要确保通信电源单机工作，且彼此之间相互独立。2个直流电源同时对系统进行供电，当其中一路电源出现故障时，则自动切换到另一路电源上；当2路电源同时出现故障时，则系统切换到旁路上，由此确保通信电源能够持续供应电力，提升系统运行的可靠性。

3.3 智能化发展

随着直流电源产品的出现，对通信电源的可靠性要求越来越高。目前，通信电源技术呈现智能化发展的趋势，例如智能远程监控方案的应用使得通信电源的维护成本降低。在具体操作中，有关人员可在通信电源内部设计传感器装置，开发具有智能联网功能的远程控制系统，通过对通信电源运行状态进行识别，确保智能控制目标的有效实现。

现阶段，通信电源相关智能化技术能够根据电源负载功率切换自动化模式，当主电源出现故障后，可通过电源旁路确保运行连续性。同时，基于智能化技术的应用能够对输入参数进行识别，明确通信电源的具体运行状态，快速定位通信电源的故障点，及时做好维护[8]。在通信电源技术的智能化发展过程中，也可利用机器学习技术分析电源运行数据，并记录运行日志。除此之外，应用智能化技术开发交互控制系统，根据用户习惯对系统界面进行优化，使得可操作模块运行流畅。

3.4 绿色环保与模块化发展

考虑到通信电源具有较多的类型，为贯彻落实绿色环保发展理念，在具体工作中需要使用环保绿色通信电源。充分了解不同电源之间的差异性，并对电池的污染程度进行评估，以确保技术应用可靠性，落实绿色环保发展原则[9]。在对通信电源系统进行设计时，应使用更加环保的电池材料。随着新型技术方案的应用，最新的通信电源可在不使用脉冲整流器与主动滤波器的条件下将总谐波失真（Total Harmonic Distortion，THD）控制在5%。针对通信电源产品而言，由于电源负载的变化较大，对负载数值进行预估具有较为明显的不确定因素，并且设备在非满载条件下存在效率低下问题。为解决上述问题，将模块化UPS应用在系统方案中，此时用户可根据实际负载情况对UPS模块进行添加或减少，实现根据负载调整电源模块的效果[10]。通过上述控制方案，不仅能够节约电力资源，而且可减少成本支出，降低污染，与目前绿色节能发展理念相符合。