通信基站用混合直流供电电源控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种通信基站用混合直流供电电源控制系统，所述太阳能发电机组通过通信线与电源管理控制器连接，放电电阻器与放电开关Ｋ１连接，风力发电机组通过通信线与电源管理控制器连接，电源管理控制器通过通信线与内燃发电机组连接，太阳能发电机组及风力发电机组分别与母线连接排连接，所述母线连接排分别与蓄电池组及用电设备连接，内燃发电机组连接母线连接排。本发明专利技术采用太阳能发电机组、风力发电机组和内燃发电机组三种供电方式组合，达到最佳节能减排效果。本发明专利技术优先采用太阳能发电和风力发电，在太阳能发电和风力发电不满足发电量的条件下，才启动内燃发电机组，降低了发电运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通信基站用混合直流供电电源控制系统，具体地说是用 于无市电供电的通信基站的电源装置。
技术介绍
在边远地区或山区，由于还没有完全普及220V公共电网，该地的通信 基站一般用内燃发电机组来供电。内燃发电机组普遍为同步发电机组，转速 为1500转，电压为220V。而通信基站用的用电设备都为48V直流蓄电池组 供电，需采用外部等功率的充电器把同步发电机组的交流转换成直流电送给 蓄电池组。为了提高通信基站供电的连续性，采用备用发电机组的方式供电， 即用二台发电机组轮流连续工作供电。同时由于采用同步发电机组，输出电 压的频率与发动机组转速成正比，发动机转速一般固定为1500转。使用上述采用内燃机发电机组给通信基站供电的方式存在以下缺点 1、全部用燃油的方式发电，具有较高的发电成本。2、发电机组长时间 的轮流连续工作，且需对机组进行定期的维护，以致通信基站设备的工作可 靠性没办法保证。3、同步发电机组不管是空载，还是满载都工作在固定的转 速，发动机油耗没办法得到最佳的控制。4、配用等功率的充电器，在220V 交流转换成48V直流时，损耗10%左右的功率。5、在选用同步发电机组功 率时，由于发电机组是提供给充电器工作的，选用的发电机组功率需为充电 器功率的1.5倍左右。在发电量相同的条件下，额定功率大的发电机组的油 耗比额定功率小的发电机组的油耗大。公开日为2006年10月12日，公开号为JP2006-280177A的日本专利申 请公开了一种利用引擎发电机以及太阳能电池组合在一起给负载供电的电源 装置。该电源装置中增加使用了太阳能电池作为负载的电源，提高了能源的 综合利用率。但是该装置没有涉及使用其他能源，比如风能，还有一定的局 限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种可综合使用多种能 源、发电成本低的通信基站用混合直流供电电源控制系统。按照本专利技术提供的技术方案， 一种通信基站用混合直流供电电源控制系统，包括内燃发电机组、太阳能发电机组以及蓄电池组，特征是 所述太阳能发电机组通过通信线与电源管理控制器连接，放电电阻器与放电 开关连接，风力发电机组通过通信线与电源管理控制器连接，电源管理控制 器通过通信线与内燃发电机组连接，太阳能发电机组及风力发电机组分别与 母线连接排连接，所述母线连接排分别与蓄电池组及用电设备连接，内燃发 电机组连接母线连接排；所述风力发电机组与内燃发电机组、太阳能发电机组及蓄电池组并联后 给用电设备供电，所述风力发电机组、内燃发电机组以及太阳能发电机组由 电源管理控制器控制，负责整体能源的管理和分配，进行信息的传送和命令 的发送。所述电源管理控制器采用CAN通信协议或RS485通信协议传送信息。 所述内燃发电机组包括发动机、多极永磁发电机、直流数码模块及发动 机管理控制器，发动机依次连接多极永磁发电机及直流数码模块，直流数码 模块分别与母线连接排及发动机管理控制器连接，发动机管理控制器连接发 动机，所述发动机管理控制器对所述发动机、多极永磁发电机及直流数码模 块进行控制。所述太阳能发电机组包括太阳能电池组及DC-DC转换器，太阳能电池组 连接DC-DC转换器，DC-DC转换器连接放电开关，太阳能电池组发出电能， 由DC-DC转换器转换，通过母线连接排向用电设备供电量。所述风力发电机组包括风力发电机及AC-DC转换器，风力发电机连接 AC-DC转换器，所述风力发电机通过跟踪风向和风速以及目标的发电量的工 作模式发出电能，由AC-DC转换器转换，通过母线连接排向用电设备供电量。所述风力发电机采用直驱式风力发电机。本专利技术与已有技术相比具有以下优点1、 本专利技术采用太阳能发电机组、风力发电机组和内燃发电机组三种供电 方式组合，达到最佳节能节排效果。2、 本专利技术优先采用太阳能发电和风力发电，在太阳能发电和风力发电不 满足发电量的条件下，才启动内燃发电机组，降低了发电运行成本。3、 若太阳能发电和风力发电有剩余，采用蓄电池组进行电能储能，达到 能源的充分利用。4、 通过降低直流数码发电机组的使用频率，减少了燃油发电成本。 附图说明图1为本专利技术的结构原理图。图2为本专利技术中的电源管理控制器的原理方框图。 图3为本专利技术中的发动机管理控制器的原理方框图。 具体实施例方式下面本专利技术将结合附图中的实施例作进一步描述如图1所示，包括直流数码发电机组ll (柴油或汽油发动机2、多对极永磁发电机3、直流数码模块(型号CSR-3Z-5K) 9、发动机管理控制器17 芯片型号为ATmega8L);电源管理控制器12;太阳能发电机组13 (太阳能 电池组1、 DC-DC转换器4);风力发电机组14 (风力发电机5、 AC-DC转换器6);蓄电池组7;用电设备8;母线连接排10;放电电阻器15;通信线16-1、 16-2、 16-3和放电开关K1等。本专利技术太阳能发电机组13通过通信线16-1与电源管理控制器12连接， 放电电阻器15与放电开关K1连接，风力发电机组14通过通信线16-3与电 源管理控制器12连接，电源管理控制器12通过通信线16-2与内燃发电机组 11连接，太阳能发电机组13及风力发电机组14分别与母线连接排10连接， 所述母线连接排10分别与蓄电池组7及用电设备8连接，内燃发电机组11 连接母线连接排10。所述用电设备主要包括直流供电的基站远端通信模块 (BH—08)，直流供电的基站通信模块(C面A2000 — 1X)。所述风力发电机组14与内燃发电机组11、太阳能发电机组13及蓄电池 组7并联后给用电设备8供电，所述风力发电机组14、内燃发电机组ll以 及太阳能发电机组13由电源管理控制器12芯片控制。所述电源管理控制器 12采用CAN通信协议或RS485通信协议传送信息。所述电源管理控制器12，负责整体能源的管理和分配。通过监控用电设 备8的用电量W0，监测蓄电池组7的现有电量Wl，监测风力发电机组14 的发电量W2，监测太阳能发电机组13的发电量W3，监测直流数码发电机 组11的发电量W4，进行能源的管理和分配。如图2所示，电源管理控制器12由芯片(型号C164) 12-1通过导线分 别与CAN通讯12-2、 EEPROM12-3、 LCD显示12-4、面板-操作按键12-5 以及蜂鸣器12-6连接。所述内燃发电机组11包括发动机2、多极永磁发电机3、直流数码模块 9及发动机管理控制器17，发动机2依次连接多极永磁发电机3及直流数码 模块9，直流数码模块9分别与母线连接排10及发动机管理控制器17连接，发动机管理控制器17连接发动机2，所述发动机管理控制器17对所述发动 机2、多极永磁发电机3及直流数码模块9进行控制。所述发动机2为柴油 或汽油发动机。高效率的多对极永磁发电机3发出低压交流电，通过直流数 码模块9可控整流后输出直流电量。若采用普通的220V同步发电机，需使 用把220V交流变换成直流的充电器。直流数码发电机组11比同功率的普通 的220V同步发电机组体积小，重量轻，节省燃料。直流数码发电机组ll取 消了充电器，无功率损耗，可以选用较小功率的数码直流发电机组。如图3所示，发动机管理控制器17由芯片17-1通过导线分别与燃油量 传感器17-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
通信基站用混合直流供电电源控制系统，包括内燃发电机组（１１）、太阳能发电机组（１３）以及蓄电池组（７），其特征是：所述太阳能发电机组（１３）通过通信线（１６－１）与电源管理控制器（１２）连接，放电电阻器（１５）与放电开关（Ｋ１）连接，风力发电机组（１４）通过通信线（１６－３）与电源管理控制器（１２）连接，电源管理控制器（１２）通过通信线（１６－２）与内燃发电机组（１１）连接，太阳能发电机组（１３）及风力发电机组（１４）分别与母线连接排（１０）连接，所述母线连接排（１０）分别与蓄电池组（７）及用电设备（８）连接，内燃发电机组（１１）连接母线连接排（１０）；　所述风力发电机组（１４）与内燃发电机组（１１）、太阳能发电机组（１３）及蓄电池组（７）并联后给用电设备（８）供电，所述风力发电机组（１４）、内燃发电机组 （１１）以及太阳能发电机组（１３）由电源管理控制器（１２）控制，负责整体能源的管理和分配，进行信息的传送和命令的发送。

【技术特征摘要】
1、通信基站用混合直流供电电源控制系统，包括内燃发电机组(11)、太阳能发电机组(13)以及蓄电池组(7)，其特征是所述太阳能发电机组(13)通过通信线(16-1)与电源管理控制器(12)连接，放电电阻器(15)与放电开关(K1)连接，风力发电机组(14)通过通信线(16-3)与电源管理控制器(12)连接，电源管理控制器(12)通过通信线(16-2)与内燃发电机组(11)连接，太阳能发电机组(13)及风力发电机组(14)分别与母线连接排(10)连接，所述母线连接排(10)分别与蓄电池组(7)及用电设备(8)连接，内燃发电机组(11)连接母线连接排(10)；所述风力发电机组(14)与内燃发电机组(11)、太阳能发电机组(13)及蓄电池组(7)并联后给用电设备(8)供电，所述风力发电机组(14)、内燃发电机组(11)以及太阳能发电机组(13)由电源管理控制器(12)控制，负责整体能源的管理和分配，进行信息的传送和命令的发送。2、 根据权利要求1所述的通信基站用混合直流供电电源控制系统，其特 征在于所述电源管理控制器(12)采用CAN通信协议或RS485通信协议传送(曰息。3、 根据权利要求1所述的通信基站用混合直流供电电源控制系统，其特 征在于所述内燃发电机组(11)包括发动机(2)、多极永磁发电机(3)、直 流...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖亨琳，
申请(专利权)人：无锡开普动力有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]