[发明专利]一种无人值守站的直流电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源系统，尤其涉及一种无人值守站的直流电源系统，属于通信设备技术领域。

背景技术

电源系统是各个信息系统的基本组成部分，在铁路、通信、电力的无人值守站中都具有非常广泛的应用。由于无人值守站对电源的可靠性要求很高，传统的UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)供电系统通常都采用双电源供电，220伏交流电源进入两路UPS后首先通过AC/DC转换器将交流电转换为直流电，挂载蓄电池充放电后再经DC/AC逆变器变换输出；经二级变换输出后的两路交流电再进入STS(Static Transfer Switch)静态转换开关进行冗余切换为一路交流电进行输出。切换后的220伏交流电作为电源系统内部的母线电源，机柜内部以及户外远程设备的功能模块均通过此路交流电再进一步转换后输出使用。当前的这种电源系统主要存在以下问题：

1)双UPS冗余电源需经过AC/DC和DC/AC两级变换输出为内部母线，导致电源效率较低；

2)由于电源系统通常采用并机切换单元(STS静态转换开关)来实现交流冗余供电，而并机单元STS就形成了一个单点故障的节点，不符合冗余电源系统的设计初衷，会极大的降低了整个电源系统的可靠性；

3)电源系统集成度较差、设备众多、尺寸不一，安装在机柜的不同位置，出故障时不方便更换和维护；

4)现有电源系统为了解决大功率负载远供问题，将内部母线拉远到户外，在复杂电磁环境和雷电环境下，容易引入干扰到机柜内部，引起柜内系统故障，存在抗干扰性差的缺点。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种无人值守站的直流电源系统。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种无人值守站的直流电源系统，采用通信电源和扩展电源的方式进行供电，蓄电池组挂接在通信电源上；通信电源的内部设置有整流模块，交流输入通过整流模块输出直流48V，作为电源系统的内部母线；蓄电池组直接挂接在内部48V母线上，并通过整流模块进行充电管理；当交流输入中断时，系统零秒切换到蓄电池组进行供电；

扩展电源的输入端汇集在48V母线上，输出端通过不同的DC/DC模块分别与V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12共13路独立电源相连接；V0-V12路电源互相隔离，用于满足机柜内部各种不同的直流负载供电；

扩展电源内部的48V母线还通过远供电源与远端大功率负载相连接；远供电源输出有VO-1、VO-2、VO-3、VO-4、VO-5、VO-6共6路相互隔离的独立电源，用于满足多个不同地点的远端大功率负载供电；

扩展电源内部的48V母线还通过DC/DC模块为监控板供电；监控板的输入端通过监控模块分别与整流模块、蓄电池组、V0-V12路电源相连接，输出端通过485接口与上位机相连接。

电源系统还兼容48V的直流输入；当48V直流电作为输入电源时，蓄电池组连接在扩展电源的电源输入接口上，用于在扩展电源的主模块中实现充电管理功能。

整流模块通过并机二极管输出至48V母线上。

V0电源的输出电压为24V；V1-V12路电源的输出电压根据负载情况进行灵活配置。

监控板的输入电压为5V或12V。

本发明通过整流模块输出48V母线，再对柜内设备以及远端大功率负载进行多路独立电源的隔离输出，具有电源效率高、集成度高、抗干扰能力强的优点；同时对电源进行充放电管理与监控，能有效增强系统的工作稳定性与可靠性，从而显著增强产品的使用寿命，降低生产与维护成本。

附图说明

图1为本发明交流输入的整体结构示意图。

图2为本发明直流输入的整体结构示意图。

图3为本发明的供电原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，本发明采用通信电源和扩展电源的方式进行供电，蓄电池组挂接在通信电源上；通信电源的内部设置有整流模块，交流输入通过整流模块输出直流48V，作为电源系统的内部母线；整流模块通过并机二极管输出至48V母线上。蓄电池组直接挂接在内部48V母线上，并通过整流模块进行充电管理；当交流输入中断时，系统零秒切换到蓄电池组进行供电；