本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體涉及直流不間斷遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

通信基站的通信設(shè)備普遍使用直流供電，當(dāng)需要對(duì)遠(yuǎn)端供電時(shí)，重新布置遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)的成本太高，資金的投入與回報(bào)比例太低，由于在遠(yuǎn)端使用的用電負(fù)荷不大，所以目前采用在現(xiàn)有的直流基礎(chǔ)電源上經(jīng)過(guò)DC/DC升壓至280V變換后再進(jìn)行遠(yuǎn)端供電，但該方案存在以下問(wèn)題：

1、輸電電壓偏低導(dǎo)致輸電效率不高，在輸電線上產(chǎn)生了較高的功耗；

2、輸電電壓是經(jīng)過(guò)直流基礎(chǔ)電源與DC/DC升壓兩次變換得到的，多次電壓轉(zhuǎn)化將造成一定的電能損失；

3、傳輸功率受限于直流基礎(chǔ)電源，不便于遠(yuǎn)端負(fù)荷功率需求擴(kuò)充時(shí)的系統(tǒng)升級(jí)；

4、只能獲知遠(yuǎn)端用電的總負(fù)荷，難以監(jiān)控遠(yuǎn)端不同電壓輸出的用電負(fù)荷，且不能實(shí)現(xiàn)按需調(diào)配；

5、供電系統(tǒng)安全可靠性不高，當(dāng)直流基礎(chǔ)電源或DC/DC升壓模塊發(fā)生故障時(shí)供電必然中斷。

為解決以上問(wèn)題，有必要設(shè)計(jì)一種輸電效率高，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端自動(dòng)按需調(diào)配的直流遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明提供了直流不間斷遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，其目的在于提高輸電效率及供電可靠性，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端自動(dòng)按需調(diào)配供電。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

直流不間斷遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包含局端供電單元與遠(yuǎn)端供電單元，局端供電單元包含交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組，高壓備電模塊與局端配電模塊；所述遠(yuǎn)端供電單元包含遠(yuǎn)端配電模塊與若干電壓輸出模塊；交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓在400V-640V之間；高壓備電模塊的輸出與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出相并聯(lián)后再連接到局端配電模塊的輸入端；遠(yuǎn)端配電模塊的輸入通過(guò)輸電線纜與局端配電模塊的輸出相連，遠(yuǎn)端配電模塊的輸出并接有若干電壓輸出模塊，電壓輸出模塊用于對(duì)終端用電負(fù)載進(jìn)行直接連接供電；所述的局端配電模塊及遠(yuǎn)端配電模塊均包含斷路器，分別用于開(kāi)啟或關(guān)閉輸電電壓的輸出控制與輸入控制。

進(jìn)一步的，高壓備電模塊包含鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組，所述的鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組有若干相同規(guī)格的電池通過(guò)串聯(lián)或串并聯(lián)相結(jié)合的連接方式組成；鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組的浮充電壓與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓相同。

進(jìn)一步的，所述的交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組包含若干相同類(lèi)型及規(guī)格的交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源，各交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓及輸入電壓相同。

優(yōu)選的，高壓備電模塊包含超級(jí)電容模組；所述的超級(jí)電容模組包含若干超級(jí)電容，并通過(guò)串并聯(lián)相結(jié)合的方式連接組成；超級(jí)電容模組的整體耐壓值不小于交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓。

進(jìn)一步的，還包含保護(hù)電路，用于限制并保護(hù)超級(jí)電容模組充電時(shí)可能出現(xiàn)的大電流突變；所述保護(hù)電路包含限流電阻R1、常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1、二極管D1與二極管D2，其中二極管D1的陽(yáng)極與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出相連，二極管D1的陰極與局端配電模塊的輸入相連；所述限流電阻R1與常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1、二極管D2并聯(lián)后整體連接在高壓備電模塊的輸出與局端配電模塊的輸入端之間，其中二極管D2的陽(yáng)極與超級(jí)電容模組的正極輸出端相連。

進(jìn)一步的，所述的遠(yuǎn)端配電模塊還包含有控制模塊、通信模塊、若干可控開(kāi)關(guān)模塊以及與可控開(kāi)關(guān)模塊數(shù)量對(duì)應(yīng)的輸出電流監(jiān)控模塊；輸出電流監(jiān)控模塊包含電流傳感器，用于監(jiān)控通過(guò)可控開(kāi)關(guān)模塊的輸出電流大小；輸出電流監(jiān)控模塊的輸出與控制模塊的輸入相連，控制模塊的輸出與若干可控開(kāi)關(guān)模塊相連，所述的通信模塊與控制模塊通信相連，可控開(kāi)關(guān)模塊的輸入與遠(yuǎn)端供電單元的斷路器輸出相連。

進(jìn)一步的，所述的通信模塊包含GPRS模塊、3G模塊或4G模塊。

進(jìn)一步的，所述的可控開(kāi)關(guān)模塊包含接觸器。

進(jìn)一步的，所述局端配電模塊及遠(yuǎn)端配電模塊均包含有防雷器；所述防雷器連接在輸電線纜與地之間。

本發(fā)明根據(jù)供電需求通過(guò)交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源將交流電直接轉(zhuǎn)換為400V-640V的高壓直流傳輸電壓，在遠(yuǎn)端經(jīng)過(guò)電壓輸出模塊由高壓轉(zhuǎn)為所需低壓直流，整個(gè)過(guò)程中減少了一次基礎(chǔ)電源的電壓變換，從而減少了一次電壓變換產(chǎn)生的電能損失；高壓備電模塊能夠保證當(dāng)市電斷電情況下，仍能對(duì)遠(yuǎn)端進(jìn)行一段時(shí)間的供電支持；傳輸電壓提高到400V-640V減小了傳輸電流，從而降低了輸電線纜上的功耗，并降低了輸電線纜的導(dǎo)線截面積需求；在實(shí)際應(yīng)用中，400V-640V的輸電電壓可充分利用現(xiàn)有耐壓等級(jí)的輸電線纜；若提供更高的輸電電壓將需要更高耐壓等級(jí)的輸電線纜及相關(guān)安全保護(hù)措施，需要重新大面積的更換線纜，成本十分高昂，不利于技術(shù)推廣；當(dāng)遠(yuǎn)端由于用電周期或用電需求需要對(duì)不同的電壓輸出模塊進(jìn)行切換時(shí)，可遠(yuǎn)程發(fā)出指令，由通信模塊接收后傳遞指令給控制模塊，并控制可控開(kāi)關(guān)模塊動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端用電按需調(diào)配，減少電能浪費(fèi)；另一方面，當(dāng)控制平臺(tái)發(fā)出指令后，輸出電流監(jiān)控模塊將經(jīng)過(guò)可控開(kāi)關(guān)模塊的電流大小值由控制模塊及通信模塊傳回，從而使得控制平臺(tái)能隨時(shí)掌握及監(jiān)控供電系統(tǒng)的用電負(fù)荷，以作為準(zhǔn)確用電調(diào)度的依據(jù)，同時(shí)，也利于在災(zāi)害環(huán)境中及時(shí)掌握供電系統(tǒng)的破壞情況。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

⑴、充分利用現(xiàn)有耐壓等級(jí)的輸電線纜，對(duì)于供電系統(tǒng)的安裝十分方便，便于推廣；

⑵、減少了電壓變換產(chǎn)生的電能損失，合理的輸電電壓減少了輸電線纜上的功耗，提高了輸電效率；

⑶、利于控制平臺(tái)掌控遠(yuǎn)端負(fù)荷的用電情況，并能按需實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線調(diào)配；

⑷、在交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組發(fā)生故障時(shí)仍能通過(guò)高壓備電模塊持續(xù)供電，提高了供電的可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為實(shí)施例1中一路可控開(kāi)關(guān)模塊對(duì)應(yīng)的連接邏輯原理框圖。

圖3為實(shí)施例2中保護(hù)電路的連接邏輯原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種直流不間斷遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)，包含局端供電單元與遠(yuǎn)端供電單元，局端供電單元包含交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組，高壓備電模塊與局端配電模塊；所述遠(yuǎn)端供電單元包含遠(yuǎn)端配電模塊與若干電壓輸出模塊；交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓在400V-640V之間；高壓備電模塊的輸出端在與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出相并聯(lián)后再連接到局端配電模塊的輸入端；遠(yuǎn)端配電模塊的輸入通過(guò)輸電線纜與局端配電模塊的輸出相連，遠(yuǎn)端配電模塊的輸出并接有若干電壓輸出模塊，電壓輸出模塊用于對(duì)終端用電負(fù)載進(jìn)行直接連接供電；根據(jù)需要選擇530V-640V轉(zhuǎn)12V、24V、36V、48V或280V的電源模塊作為電壓輸出模塊；所述的局端配電模塊及遠(yuǎn)端配電模塊還均包含斷路器，分別用于開(kāi)啟或關(guān)閉輸電電壓的輸出控制與輸入控制；優(yōu)選的，交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓選取580V的輸電電壓，其目的是在盡可能高的提高輸電電壓的同時(shí)保留有一定冗余量，以確?，F(xiàn)有耐壓等級(jí)輸電線纜的安全輸電，既減少了輸電線纜上的功耗，也利于高壓備電模塊在市電斷電情況下不間斷的以較小電流輸出，從而增加高壓備電模塊的使用時(shí)長(zhǎng)；當(dāng)實(shí)際輸電路線較短、用電負(fù)荷較小時(shí)，也可以選擇400V作為輸電電壓，以較小的高壓備電模塊的容量及交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的功率需求提高現(xiàn)有輸電的效率。

高壓備電模塊包含鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組，所述的鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組有若干相同規(guī)格的電池通過(guò)串聯(lián)或串并聯(lián)相結(jié)合的連接方式組成；鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組的浮充電壓與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓相同，當(dāng)市電停電時(shí)，交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組沒(méi)有輸出，此時(shí)鐵鋰電池組或鉛酸蓄電池組仍能對(duì)遠(yuǎn)端進(jìn)行供電，且不需要轉(zhuǎn)換時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有市電條件下的不間斷供電，提高了供電的可靠性。

所述的交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組包含若干相同類(lèi)型及規(guī)格的交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源，各交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓及輸入電壓相同；實(shí)際使用時(shí)，交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源可優(yōu)選使用直插式電源模塊，直插式電源模塊的尾端布置有輸入輸出的插頭或插片，并結(jié)合配電柜布置對(duì)應(yīng)的輸入輸出對(duì)插頭，同時(shí)將所有直插式電源模塊對(duì)應(yīng)的相同極性對(duì)插頭通過(guò)銅排并接，當(dāng)需要增大局端供電單元的供電功率時(shí)，直接按需插入對(duì)應(yīng)數(shù)量的直插式電源模塊即可，且當(dāng)其中一個(gè)直插式電源模塊因?yàn)楣收蠜](méi)有輸出后，直接取出該故障電源模塊，插入新的模塊即可，并不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)直插電源模塊故障而間斷供電，非常方便，并進(jìn)一步提高了供電的可靠性。

所述局端配電模塊及遠(yuǎn)端配電模塊均包含有防雷器；所述防雷器連接在輸電線纜與地之間。

如圖2所示，所述的遠(yuǎn)端配電模塊還包含有控制模塊、通信模塊、若干可控開(kāi)關(guān)模塊以及與可控開(kāi)關(guān)模塊數(shù)量對(duì)應(yīng)的輸出電流監(jiān)控模塊；輸出電流監(jiān)控模塊包含電流傳感器，用于監(jiān)控通過(guò)可控開(kāi)關(guān)模塊的輸出電流大小；輸出電流監(jiān)控模塊的輸出與控制模塊的輸入相連，控制模塊的輸出與若干可控開(kāi)關(guān)模塊相連，所述的通信模塊與控制模塊通信相連，可控開(kāi)關(guān)模塊的輸入與遠(yuǎn)端供電單元的斷路器輸出相連；所述的通信模塊包含GPRS模塊、3G模塊或4G模塊；所述的可控開(kāi)關(guān)模塊包含接觸器。

本直流不間斷遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)根據(jù)供電需求通過(guò)交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源將交流電直接轉(zhuǎn)換為400V-640V的高壓直流傳輸電壓，在遠(yuǎn)端經(jīng)過(guò)電壓輸出模塊由高壓轉(zhuǎn)為所需低壓直流，整個(gè)過(guò)程中減少了一次基礎(chǔ)電源的電壓變換，從而減少了一次電壓變換產(chǎn)生的電能損失；高壓備電模塊能夠保證當(dāng)市電斷電情況下，仍能對(duì)遠(yuǎn)端進(jìn)行一段時(shí)間的供電支持；傳輸電壓提高到400V-640V減小了傳輸電流，從而降低了輸電線纜上的功耗，并降低了輸電線纜的導(dǎo)線截面積需求；在實(shí)際應(yīng)用中，400V-640V的輸電電壓可充分利用現(xiàn)有耐壓等級(jí)的輸電線纜；若提供更高的輸電電壓將需要更高耐壓等級(jí)的輸電線纜及相關(guān)安全保護(hù)措施，需要重新大面積的更換線纜，成本十分高昂，不利于技術(shù)推廣；當(dāng)遠(yuǎn)端由于用電周期或用電需求需要對(duì)不同的電壓輸出模塊進(jìn)行切換時(shí)，可遠(yuǎn)程發(fā)出指令，由通信模塊接收后傳遞指令給控制模塊，并控制可控開(kāi)關(guān)模塊動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端用電按需調(diào)配，減少電能浪費(fèi)；另一方面，當(dāng)控制平臺(tái)發(fā)出指令后，輸出電流監(jiān)控模塊將經(jīng)過(guò)可控開(kāi)關(guān)模塊的電流大小值由控制模塊及通信模塊傳回，從而使得控制平臺(tái)能隨時(shí)掌握及監(jiān)控供電系統(tǒng)的用電負(fù)荷，以作為準(zhǔn)確用電調(diào)度的依據(jù)，同時(shí)，也利于在災(zāi)害環(huán)境中及時(shí)掌握供電系統(tǒng)的破壞情況；再者，控制平臺(tái)可發(fā)出指令通過(guò)對(duì)各電壓輸出模塊的輸出電流限定而實(shí)現(xiàn)功率限用，當(dāng)輸出電流監(jiān)控模塊傳回的電流值大于設(shè)定值時(shí)，控制模塊發(fā)出指令關(guān)閉對(duì)應(yīng)的可控開(kāi)關(guān)模塊，從而實(shí)現(xiàn)功率分配，利于特殊情況下的合理用電。

實(shí)施例2

高壓備電模塊包含超級(jí)電容模組，所述的超級(jí)電容模組包含若干超級(jí)電容，并通過(guò)串并聯(lián)相結(jié)合的方式連接組成；超級(jí)電容模組的整體耐壓值不小于交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓；當(dāng)市電長(zhǎng)時(shí)間停電而使得超級(jí)電容模組持續(xù)放電，整體電壓大幅降低后，市電來(lái)電時(shí)將引起與電池組不同的效果：電池組由于存在內(nèi)阻，其電流變化峰值不高，但超級(jí)電容模組等效串聯(lián)電阻超低，在高壓差情況下會(huì)出現(xiàn)大電流，在交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組輸出功率一定的情況下，會(huì)拉低交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出電壓，影響遠(yuǎn)端供電，甚至?xí)?duì)交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組本身造成不良影響；因此，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別除了在于高壓備電模塊的組成外，還對(duì)應(yīng)增加了保護(hù)電路，用于限制并保護(hù)超級(jí)電容模組充電時(shí)可能出現(xiàn)的大電流突變；如圖3所示，保護(hù)電路包含限流電阻R1、常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1與二極管D1、二極管D2，其中二極管D1的陽(yáng)極與交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組的輸出相連，二極管D1的陰極與局端配電模塊的輸入相連；所述限流電阻R1與常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1、二極管D2并聯(lián)后整體連接在高壓備電模塊的輸出與局端配電模塊的輸入端之間，其中二極管D2的陽(yáng)極與超級(jí)電容模組的正極輸出端相連；所述的常閉型溫度K1開(kāi)關(guān)選用70-100攝氏度之間溫度參數(shù)值的開(kāi)關(guān)，正常情況下，限流電阻R1及二極管D2都被其短路，在出現(xiàn)大電流充電時(shí)，常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1的金屬片溫度迅速上升，達(dá)到動(dòng)作溫度后，常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)，交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組將經(jīng)二極管D1及限流電阻R1對(duì)超級(jí)電容模組小電流充電，當(dāng)常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1溫度下降到動(dòng)作溫度以下時(shí)，常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1恢復(fù)導(dǎo)通；在常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1導(dǎo)通時(shí)，二極管D2及限流電阻均被短路；在常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1斷開(kāi)時(shí)，二極管D2將限流電阻R1鉗位在二極管壓降電壓，超級(jí)電容模組通過(guò)二極管D2對(duì)遠(yuǎn)端持續(xù)進(jìn)行供電；二極管D1用于在市電停電后，超級(jí)電容模組不會(huì)對(duì)交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組形成倒灌，產(chǎn)生不必要的功耗及安全問(wèn)題；需要說(shuō)明的是，若交流轉(zhuǎn)高壓直流開(kāi)關(guān)電源模組本身具有輸出端防倒灌功能，則二極管D1可以省去；二極管D2用于防止在常閉型溫度開(kāi)關(guān)K1故障或斷開(kāi)后，超級(jí)電容模組不能正常對(duì)遠(yuǎn)端進(jìn)行供電；相比實(shí)施例1，本實(shí)施例由于采用了等效串聯(lián)電阻超低的超級(jí)電容模組，降低了高壓備電模塊本身在輸電過(guò)程中的所占功耗，且使用壽命長(zhǎng)，當(dāng)市電停電時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，超級(jí)電容模組相對(duì)可使用更長(zhǎng)的時(shí)間，無(wú)安全及污染問(wèn)題；但成本較實(shí)施例1要高。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。