1 概述

在我國，大多數(shù)通信設(shè)備采用開關(guān)電源直流供電方式，出于對通信電源系統(tǒng)的安全、可靠性考慮，開關(guān)電源系統(tǒng)容量采取整流模塊冗余配置，且預(yù)留的蓄電池充電容量在正常工作時(shí)并不使用，造成整流模塊長期處于低負(fù)載率工作，轉(zhuǎn)換效率低下，極大地浪費(fèi)了能源。目前，各大通信電源供應(yīng)商都在加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)的力度，加大節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)投入，通過技術(shù)革新，不斷提高通信開關(guān)電源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率，降低開關(guān)電源系統(tǒng)自身的功耗。其中，開關(guān)電源整流模塊休眠技術(shù)就是最近發(fā)展起來的一項(xiàng)安全可靠、簡便易行的節(jié)能技術(shù)。

2 開關(guān)電源休眠節(jié)能原理

開關(guān)電源整流模塊的能量消耗包括輸出功耗、帶載損耗、空載損耗3個(gè)部分，其中輸出功耗是根據(jù)負(fù)載電流大小決定的，無法降低能耗；帶載損耗取決于整流模塊的工作效率，當(dāng)負(fù)載率在合理范圍（40％～80％）內(nèi)時(shí)，工作效率較高，可通過提高模塊工作效率降低帶載損耗；空載損耗是負(fù)荷未達(dá)額定容量造成的，可通過降低整流模塊的工作數(shù)量、提高負(fù)載率而降低。

開關(guān)電源整流模塊休眠技術(shù)就是根據(jù)負(fù)載電流大小，與系統(tǒng)的實(shí)配模塊數(shù)量和容量相比較，通過智能“軟開關(guān)”技術(shù)，來自動調(diào)整工作整流模塊的數(shù)量，使部分模塊處于休眠狀態(tài)，把整流模塊調(diào)整到最佳負(fù)載率下工作，從而降低系統(tǒng)的帶載損耗和空載損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，如圖1所示。

休眠狀態(tài)的整流模塊數(shù)量可根據(jù)負(fù)載的變化而動態(tài)調(diào)整，當(dāng)負(fù)載增大到一定值時(shí)，可自動喚醒休眠模塊，保證整體輸出容量。同時(shí)還可以通過軟件設(shè)置整流模塊的休眠時(shí)間和休眠次序，使各整流模塊輪換休眠，維持各整流模塊工作時(shí)長的平均，提高各模塊的使用壽命。

使用開關(guān)電源模塊休眠節(jié)能技術(shù)必須采取必要的安全措施，以保證特殊情況下的系統(tǒng)工作可靠。如系統(tǒng)應(yīng)至少保證兩塊整流模塊工作，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)整流模塊故障、控制器失效、市電異常、電池均充等情況時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動取消模塊休眠功能；當(dāng)異常情況消失，系統(tǒng)處于浮充狀態(tài)時(shí)，再啟動模塊休眠功能，從而保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3 節(jié)能效果分析

3.1測試案例

2008年6月，對巢湖移動清溪和花集兩個(gè)基站的開關(guān)電源進(jìn)行休眠節(jié)能測試，在問等條件下，對比休眠前后消耗的電能。開關(guān)電源型號：DUM—48／50C；整流模塊型號為DZY—48150C，其中，清溪基站的負(fù)載為15A，后備蓄電池組500AH兩組，配置6個(gè)整流模塊；花集基站的負(fù)載為14A，后備蓄電池組500AH兩組．配置6個(gè)整流模塊。

檢測中美沒有遇到一個(gè)整流模塊相鄰第次的試驗(yàn)中休H民．也沒有遇到多個(gè)整流模塊住i卡H交流電源中的不平衡保打、1在開關(guān)電源模塊休眠功能的安全保護(hù)性能測試中，當(dāng)模擬交流停電、模塊故障、蓄電池充放電等異常情況時(shí)，開關(guān)電源均可臨時(shí)關(guān)休眠功能，保征系統(tǒng)安全工作在可靠條件下。

3.2節(jié)能分析

配置容量數(shù)定（如6個(gè)整流模塊）時(shí)負(fù)載率與節(jié)電率父系：開啟模塊數(shù)一定的情況下，隨營負(fù)載電流的增大，負(fù)載率增大，進(jìn)入休眠的模塊數(shù)越少，節(jié)電量和節(jié)電率逐漸降低負(fù)載電流一定（1受15A）時(shí)，負(fù)載率與節(jié)點(diǎn)率系：在負(fù)載電流一定的情況F，隨著開啟模塊數(shù)的增力u，進(jìn)入休眠的模塊數(shù)越多，節(jié)電量和節(jié)電率逐漸增加．但是總輸入功率呈卜升趨勢，此時(shí)節(jié)電量的提高是由于系統(tǒng)無效耗能增加弓I起的，因此整流模塊數(shù)量配置應(yīng)合理冗余，不能盲目增人配置。

休眠前后零線電流對比：休眠后對比顯示，當(dāng)模塊休眠后T作模塊數(shù)為相平街?jǐn)?shù)3個(gè)，對應(yīng)負(fù)載電流75A情況）時(shí)，零線電流減小，否則零線電流會有一定增大，土要是由于整流模塊的單相供電引起三相不平衡而造成的，三市H供電模式的整流模塊應(yīng)不受影響。零線電流增大會有一定負(fù)面影響，從測試結(jié)果來看，增大值較小，負(fù)面影響不大。

4 效益分析

據(jù)了解，開關(guān)電源模塊的休眠功能技術(shù)改造成本均在1000元以下，以l00元計(jì)算，假定回收期為3年，則節(jié)電量應(yīng)為10000÷3÷365÷24=38W，即休眠前后輸入功率降低38W以上即可在3年以內(nèi)收回成本。當(dāng)基站負(fù)載電流在l00A以上時(shí)，節(jié)能效果已較差，投資幽收期較長，不宜實(shí)行模塊休眠節(jié)能；如負(fù)載電流小于l00A，應(yīng)采模塊休眠功能節(jié)能。當(dāng)模塊按標(biāo)準(zhǔn)冗余方案配置時(shí)，在各種直流負(fù)載情況下，每個(gè)基站節(jié)電量平均約為70W，則每個(gè)基站一年可節(jié)電0．07×24×365=6l3．2kW·h，以安徽移動全省1000個(gè)基站計(jì)算，全省一年可節(jié)電6．132×104kW·h，節(jié)約電贊約550萬元。

從另一個(gè)角度分析，模塊休眠可平均減少各模塊的工作時(shí)間，降低模塊故障率，提高設(shè)備使用壽命，lhJ接減少空洲耗能和人工維護(hù)成本，提高通信企業(yè)的投資效益。如實(shí)施開關(guān)電源休眠節(jié)能措施，每年僅基站開關(guān)電源兇自身損耗就可以節(jié)電4．38×105kW·h。從全范圍來看，目前運(yùn)行在各電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的基站電源有兒十萬套，如果都能采取技術(shù)措施實(shí)施休眠節(jié)能，則一年可節(jié)省的用電量達(dá)到幾億千瓦時(shí)，節(jié)電量可觀。因此，不管是從全球能源面臨枯竭的緊張局勢，還是從企業(yè)運(yùn)行成本來考慮，推行基站開關(guān)電源休眠節(jié)能技術(shù)部是必要的。

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