一种通信基站的智能油电混合电源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池。所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接。本实用新型专利技术的智能油电混合电源系统，实现了变频直流发电机组与可再生能源之间的无缝切换，使得可再生能源有效利用的同时，还能减少大气污染，对人类环境保护具有重大意义。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Intelligent oil and electricity mixed power supply system for communication base station

The utility model discloses an intelligent oil and electricity hybrid power supply system for communication base stations, which comprises a power supply, a mixed energy source, a mixed energy manager, a DC/DC conversion controller and a storage battery. The mixed energy including wind and solar diesel generator, diesel generator; the inverter DC generator; the electric and hybrid energy and the hybrid energy management device is connected to the input end, the mixed output energy manager and the DC/DC controller is connected with the input end of the. The output end of the DC/DC conversion controller is connected with a load, the load of the battery and the output end and the connecting DC/DC conversion controller. The utility model has the advantages of intelligent hybrid power system, realize seamless switching between inverter DC generator and renewable energy, making effective use of renewable energy at the same time, can reduce the air pollution, is of great significance for the protection of the human environment.

【技术实现步骤摘要】
一种通信基站的智能油电混合电源系统
本技术涉及一种通信基站的智能油电混合电源系统
技术介绍
目前，无市电通信基站一般采用柴油发电机组供电。在中东、北非、东南亚和我国西部地区有十万个以上的基站是用柴油发电机组供电。这些基站通常采用两台柴油发电机轮流供电的模式。传统的无市电基站供电方式由两台柴油发电机组11、12、自动开关装置(ATS) 20、蓄电池30和直流电压控制柜40组成(如图1所示)。自动开关装置20控制两台柴油发电机组11、12交替给蓄电池30充电。这种传统的柴油发电机组在通信基站运用时，由于长期处于低负载状态，相对能耗较大，效率较低，并且碳排放量大，不利于环保。风能和太阳能能源是目前技术开发最成熟的再生能源。但是，风力资源的不确定性和太阳能的非连续性导致风力发电机和太阳能电池板输出的电能功率是脉动的和非连续的，不加以控制无法直接用于人们的生产和生活用电的需要。因此这些新型能源需要单独配置控制器才能接入混合能源系统，成本昂贵。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种通信基站的智能油电混合电源系统，它实现了变频直流发电机组与可再生能源之间的无缝切换，使得可再生能源有效利用的同时，还能减少大气污染，对人类环境保护具有重大意义。实现上述目的的技术方案是:一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池，其中，所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接；所述混合能源管理器包括风能、太阳能最大功率点跟踪装置、AC/DC转换器和自动切换装置，所述混合能源管理器通过对风能、太阳能的最大功率点跟踪，实现市电、柴油发电机组、风能及太阳能的无缝切换，并能根据市电的供电质量及蓄电池的电压控制柴油发电机组的启停，还能将市电、风能及柴油发电机组提供的交流电压转换为第一直流电压；所述DC/DC转换控制器用于将所述混合能源管理器提供的第一直流电压转换为第二直流电压给所述蓄电池充电并控制所述蓄电池的充放电；所述蓄电池用于储存所述DC/DC转换控制器提供的第二直流电压的电能。当所述风能及太阳能的最佳输出功率大于负载的实际消耗功率时，所述DC/DC转换控制器控制所述蓄电池存储多余的电能；当风能及太阳能的最佳输出功率小于负载的实际消耗功率时，所述DC/DC转换控制器控制所述蓄电池释放存储的电能补充功率差额，蓄电池内的电能释放结束时，所述混合能源管理器启动所述柴油发电机组对蓄电池充电并带负载。上述的通信基站的智能油电混合电源系统，其中，所述变频直流发电机组包括变频发动机、永磁同步电机和控制模块。上述的通信基站的智能油电混合电源系统，其中，所述蓄电池为磷酸铁锂电池组。上述的通信基站的智能油电混合电源系统，其中，所述第一直流电压为300V，所述第二直流电压为48V。本技术的通信基站的智能油电混合电源系统，以变频直流柴油发电机组为核心，将不同的能源通过统一的控制器加以调节调度，相互补足其发电缺失，实现变频直流发电机组与可再生能源之间的无缝切换，输出功率可自动调节为最佳状态，使发电效率得到大大提高，极大地降低了油耗，节能达到30%?70%，并且设备的可靠性得以提高，设备的使用寿命得以极大增长，使用过程中不再需要基站空调进行辅助降温，不仅设备的硬件投资成本得以降低，而且日常的维护成本也得以降低。与传统的由单一的柴油发电机组供电方式比较，除了成本降低外，更可以向客户端提供高质量以及稳定的电量，使得可再生能源有效利用的同时，还减少污染物的排放，对人类环境保护具有重大意义。【附图说明】图1为现有技术的通信基站的电源系统的结构框图；图2为本技术的通信基站的智能油电混合电源系统的结构框图；图3为本技术的通信基站智能油电混合电源系统的混合能源管理器的原理图。【具体实施方式】为了使本
的技术人员能更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图对其【具体实施方式】进行详细地说明:请参阅图2和图3，本技术的通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电1、混合能源2、混合能源管理器3、DC/DC转换控制器4及蓄电池5。市电I及混合能源2与混合能源管理器3的输入端连接，混合能源管理器3的输出端与DC/DC转换控制器4的输入端连接，DC/DC转换控制器4的输出端与负载6连接，蓄电池5与DC/DC转换控制器4的输出端及负载6连接。混合能源2包括柴油发电机组21、风能22及太阳能23 ;其中，柴油发电机组21为变频直流发电机组并包括变频发动机、永磁同步电机和控制模块，其能根据负载功率的变化自动调整发动机的转速，从而改变发电机的输出频率和功率，使发电机组始终工作在最节能的状态；变频发动机的机械动力转换为可变频率和可变电压的电源，经过PWM升压整流环节输出稳定的恒压直流电，即使在非线性负载和不平衡负载的情况下，也能输出持续、稳定、不间断的电源；永磁同步电机采用无轴承结构，简单的机械结构使电机具有长寿命，高效率和高可靠性；控制模块适配RS485、RS232和USB通讯口，可实现远程监控或与PC通讯，完全实现遥信、遥测和遥控功能，可读、写机组的运行参数，保证机组的稳定运行；变频直流发电机组的重量小于100公斤，满足通信运营商抢修和维护便于搬运的要求；风能22为风力发电机组；太阳能23为光伏发电组件；混合能源管理器3包括风能、太阳能最大功率点跟踪装置31、AC/DC转换器32和自动切换装置33 ;通过对风能22、太阳能23的最大功率点跟踪实现市电1、柴油发电机组21、风能22及太阳能23的无缝切换，并能根据市电的供电质量及蓄电池的电压控制柴油发电机组21的启停，还能将市电1、风能22及柴油发电机组21提供的交流电压转换为第一直流电压300V ；DC/DC转换控制器4用于将混合能源管理器3提供的第一直流电压300V转换为第二直流电压48V给蓄电池5充电并控制蓄电池5的充放电；蓄电池5为磷酸铁锂电池组，用于储存DC/DC转换控制器4提供的第二直流电压48V的电能；相比传统的铅酸蓄电池，锂离子电池具有更好的温度适应性和充电特性，并且具有体积小、质量轻、工作电压高、比能量大、循环寿命长、无污染以及安全性能好等诸多优点。当风能22及太阳能23的最佳输出功率大于负载6的实际消耗功率时，DC/DC转换控制器4控制蓄电池5存储多余的电能；当风能22及太阳能23的最佳输出功率小于负载6的实际消耗功率时，DC/DC转换控制器4控制蓄电池5释放存储的电能补充功率差额，蓄电池5内的电能释放结束时，混合能源管理器3启动柴油发电机组21对蓄电池5充电并带负载6。本技术的用于通信基站的智能油电混合电源系统具有四种工作模式:第一种工作模式为风能22或太阳能23或市电I (单独或者组合)给蓄电池5充电模式，时间为O?24小时，此时柴油发电机组21处于停机待机状态，混合能源管理器3对风能22和太阳能23进行最大功率跟踪，以控制风能22及太阳能23单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池，其特征在于，所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接；?所述混合能源管理器包括风能、太阳能最大功率点跟踪装置、AC/DC转换器和自动切换装置，所述混合能源管理器通过对风能、太阳能的最大功率点跟踪，实现市电、柴油发电机组、风能及太阳能的无缝切换，并能根据市电的供电质量及蓄电池的电压控制柴油发电机组的启停，还能将市电、风能及柴油发电机组提供的交流电压转换为第一直流电压；?所述DC/DC转换控制器用于将所述混合能源管理器提供的第一直流电压转换为第二直流电压给所述蓄电池充电并控制所述蓄电池的充放电；?所述蓄电池用于储存所述DC/DC转换控制器提供的第二直流电压的电能。

【技术特征摘要】
1.一种通信基站的智能油电混合电源系统，包括市电、混合能源、混合能源管理器、DC/DC转换控制器及蓄电池，其特征在于，所述混合能源包括柴油发电机组、风能及太阳能；所述柴油发电机为变频直流发电机组；所述市电及混合能源与所述混合能源管理器的输入端连接，所述混合能源管理器的输出端与所述DC/DC转换控制器的输入端连接，所述DC/DC转换控制器的输出端与负载连接，所述蓄电池与所述DC/DC转换控制器的输出端及负载连接； 所述混合能源管理器包括风能、太阳能最大功率点跟踪装置、AC/DC转换器和自动切换装置，所述混合能源管理器通过对风能、太阳能的最大功率点跟踪，实现市电、柴油发电机组、风能及太阳能的无缝切换，并能根据市电的供电质量及蓄电池的...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄衍平，胡耀军，蔡行荣，
申请(专利权)人：上海科泰电源股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：