[发明专利]包括被动冷却系统的户外供电系统

说明书

本发明涉及一种供电系统(1)，供电系统(1)包括主单元(10)、第一模块单元(30a)、第一保护性连接系统(CS1)、第二保护性连接系统(CS2)和用于冷却主单元(10)和第一模块单元(30a)的被动冷却系统(70)。其中，主单元(10)包括保护性主壳体(11)和设置在保护性主壳体(11)中的配电电路(20)。第一模块单元(30a)包括第一保护性模块壳体(31a)和设置在第一保护性模块壳体(31a)中的第一电模块(40a)。其中第一保护性连接系统(CS1)被配置为在主单元(10)和第一模块单元(30a)之间提供可拆装的电气连接和机械连接。被动冷却系统(70)包括设置在第一保护性模块壳体(31a)的外表面上的散热片(71)。

技术领域

本发明涉及一种包括被动冷却系统的户外供电系统。

背景技术

户外供电系统(power supply system)通常用于向户外用电系统供电。这种户外用电系统的一个示例是电信设备，例如电信基站。通常向此类电信基站供应48V直流(direct current,DC)电压，此电压是从与基站邻近或接近的供电系统提供的。

供电系统可以包括交流(alternating current,AC)/DC转换器，AC/DC转换器用于转换来自AC干线(或使用化石燃料的AC发电机等)的AC电压。

或者，供电系统也可以包括用于转换(来自太阳能板系统或其他类型的DC电源的)DC电压的DC/DC转换器。

供电系统还可以包括可充电电池，以提供UPS(uninterrupted power supply,不间断供电)功能。

户外供电系统通常还包括机柜，电气设备在机柜中受到保护以免受环境影响。机柜可防止细小颗粒(灰尘、沙子等)和湿气(雨、雪等)的侵害。图1示出了一种现有技术的机柜，这种机柜称为类型4户外机柜，描述于Eltek ASA发行的数据手册“户外电信功率机柜(类型4)(Outdoor telecom power cabinet(Type 4))”。这种机柜具有防护等级(INGRESSPROTECTION,IP)代码为55(IEC标准60529中定义的防护等级代码)的异物防护。诸如AC或DC输入电力线缆和DC输出电力线缆等电力线缆通过机柜的顶部或底部而在机柜的内部和外部之间被引导。

图2a示出了被称为Eltek Flatpack 2SHE转换器的现有技术AC/DC转换器模块，并且在简册“SHE是如此酷：效率提高到下一个水平(SHE is so cool:Efficiency taken tothe next level)”中对其进行了描述。现在有分别提供2000W和3000W的两种版本。此转换器的功率效率约为98％。如图2a所示，转换器模块的电气和电子部件设置在盖体内。盖体的目的是提供防电气冲击和出于EMI目的的保护。一个或多个这样的转换器可以安装在图1所示机柜内的机架中。

当转换器和供电系统的其他零件产生热时，需要冷却系统来冷却机柜内的空气。冷却系统可以是热交换器、空调或风扇过滤器。冷却系统有几个缺点：它降低了整体电源效率、增加了机柜尺寸、增加了整个供电系统的成本，并且降低了整个系统的可靠性。如图2a所示，转换器本身在其前侧还具有风扇，以通过转换器提供冷却空气流。

图2b示出了现有技术的AC/DC转换器，其中如图2a中所示的功率转换器模块被设置在具有散热片的金属壳体内。此壳体具有IP65等级。此AC/DC转换器由Eltek ASA销售，名称为“变色龙(Chameleon)”，并在数据手册“变色龙独立式48/650HE(ChameleonStandalone 48/650HE)”中对其进行了描述。此种转换器是被动冷却的，由于没有主动冷却系统因此降低了成本。壳体由挤压铝合金制成，其中的印刷电路板(printed circuitboard,PCB)及其所有电气部件插入壳体的顶端开口或底端开口。然后，顶端开口和底端开口分别由顶盖体和底盖体封闭，底盖体包括用于输入/输出电力的线缆连接器。由于繁琐的组装过程，这种AC/DC转换器增加了制造成本。