通信電源概念匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇通信電源概念范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、通信電源的概念

我國所有通信局中的通信電源設備及相關設施主要包括：自備油機發電機組、交流市電引入線路、交流配電設備、蓄電池組、整流設備及高低壓局內變電站設備等，此外，我國許多的通信設備上還配有相應的板上電源。目前我國常用的通信電源有直流供電電源和交流供電電源兩種，屬于交流供電通信電源的有無線尋呼和衛星地球站設備，屬于直流供電電源的有用作交換、傳輸、微信通信、光信及移動通信等作用的通信電源。由于通信設備有直流和交流兩種供電形勢，則現代化的通信電源也可以因此劃分為直流不間斷電源和交流不間斷電源，蓄電池能夠有效保證這兩大電源系統持續不間斷。

二、鐵路通信電源的重要組成部分

在鐵路通信電源中閥控式密封蓄電池的使用頻率較高，它是直流供電系統的重要組成部分。在市電正常的情況下，它與鐵路通信供電設備整流器并聯運行，雖然在它工作的過程中沒有起到向鐵路通信設備供電的作用，但它能夠有效改善并提高供電設備整流器的供電質量，具有平滑濾波的作用。當市電出現異常或供電設備整流器不能正常工作的時候，蓄電池可以肩負起單獨供電的任務，有效解決通信故障問題。雖然蓄電池有該有點，但其供電時間是十分有限的，不是無窮無盡的，因此在蓄電池內的電量完全放完以前，必須及時恢復供電，讓供電設備整流器重新開機啟動，輸出質量高、穩定性強的直流電源為鐵路通信設備供電，與此同時，還能向蓄電池進行安全均衡的充電。閥控式密封蓄電池的有點有很多，主要包括：電池體積小，污染少，能量大，對于出現故障的蓄電池維修漸變，可以節約占面積，將其與鐵路通信設備同置一室，有效節約鐵路通信設備安裝工程的施工費用。因此，閥控制密封蓄電池在鐵路通信設備中應用廣泛。

三、鐵路通信電源在鐵路通信設備中的應用

近幾年來，隨著科學技術和國家通信水平的逐漸提高，光纜數字通信系統和數字分插設備在我國鐵路通信設備中的應用十分廣泛，通信電源技術也在進行不斷的革新。綜合分析我國鐵路交通情況可以知道，我國鐵路中間站的數量繁多，并且大多數中間站都分散在比較偏遠的地區，再加上甲流電壓具有波動范圍較大的特點，其供電效果很差，我國鐵路通信過程中常出現頻繁停電的現象，國家的鐵路通信電源維修技術也很薄弱。為有效解決我國的鐵路通信問題，首先必須將鐵路通信電源中的交流供電改造成知動閉塞電源，并設置好備用的電力貫通線，這樣才能在改善鐵路通信電源交流供電可靠性的同時，有效提高交流供電的質量。另外，還要對鐵路中間站的電源柜進行不斷的研制，實現其對通信設備進行供電的目的。一般來說，鐵路中間站作通信用的電源柜都包括直流配電單元和交流配電單元，并且還包括高頻開關整流模塊和閥控式密封蓄電池，這些設備在通信電源柜中的集成才能有效保證鐵路通信設備的正常供電。由于鐵路通信過程中，兩次交流停電的時間具有不可預見性，鐵路通信部門必須安排專門的值守人員，在出現交流停電情況后，相關區域的維修人員必須在8小時之內攜帶激動是發電機組到故障現場進行維修。維修人員可以根據實際情況對蓄電池組的低電壓預告值進行合理的設定，設置能自動發出可聞可見警告信號的模式，以便在蓄電池不能供電錢感到現場進行故障排除。經過多年的實踐證明，這種鐵路中間站電源柜能夠有效滿足鐵路中間站通信設備的基本需求，其入網檢測投入使用的效果較好，能夠有效實現我國鐵路通信的安全可靠目標。

四、總結

做好鐵路通信電源的維修工作，保障其良好運行，才能有效保證電源的供電質量。鐵路通信電源的維修管理人員應該兢兢業業，對于鐵路供電系統中存在的問題進行細致的分析，并找到有效的解決方案，這樣才能保障鐵路通信電源正常工作，有效提高電源工作的可靠性。此外鐵路部門還要制定及時更換鐵路通信電源的計劃，對鐵路通信電源進行選擇和及時更換，使用質量好、穩定性強、安全可靠的鐵路通信電源，從而有效推動我國鐵路事業的快速健康發展。

參考文獻

[1]中國鐵路通信信號總公司研究設計院.鐵路通信電源設計規范.北京：中國鐵道出版社，2001

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電源對于通信線路的意義，就像心臟對人類的意義一樣，供給的是能量，聯通的是整個機體，是保障整個通信線路運轉的基礎條件，是最不可或缺的。在實際應用中，幾乎每條電子設備都在使用直流電源，直流穩壓電源則被廣泛應用。

1 通信電源的現狀

通信電源是通信系統中的源頭保證，體積雖小其意義非凡。當前，采用模擬電路控制的模擬方法，以及通過數字電路進行自動控制的數字方法，是最為常用的維持電源電壓的方法。市場對電源的需求即將攀升，隨著電信技術的迅猛發展，電信網絡日益復雜，各種業務層出不窮，電信服務的要求越來越高，因此作為整個通信系統動力之源的通信電源系統的重要性日益突出。

2 保持通信電源穩定性措施

（1）選用高可靠電源系統 電源的穩定可靠是保證整條線路的基礎，而電源系統設計的科學合理、可靠則是保證電源系統穩定的基礎條件。因此，選用高可靠的電源系統，和合理的接線方式是保證通信電源穩定的首要條件。

分立電子原件是最為傳統的電源，但是卻有著維護困難的缺陷。而新產品高頻開關電源，不僅體積小、功率低、效率低，而且維護簡單、易于監控，已逐漸占領了當今市場。另一方面，為了保證電源系統的獨立性，每套通信設備的兩路電源分別接到高可靠電源系統的獨立直流母排上，每個直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置，即雙電源/雙母排概念；而蓄電池分別接入各自母排，組成完全獨立又互不干涉的獨立供電系統。

（2）建立通信電源監控系統 電源監控可以實現系統、自動、全天實時掌握電源運行及其環境的狀況，及時發現隱患，減小維修頻率，將安全隱患扼殺在搖籃之中。具體流程為，電源監控系統安裝后，可通過遠程數據端顯示的數據及參數變化，得知電源環境的溫度是否正常，蓄電池電量是否充足，是否存在安全故障等問題，并可及時通知電源所在地工作人員采取相關彌補措施，進行修補。單套電源和多套電源的監控方法有所不同，但是總體來說，遙測、遙信和遙控是最為常用的三種方法，三者可交叉使用，互相補充。其一，單套電源的監控主要控制在電流、蓄電池兩個方面。具體包含直流單元、交流單元、系統電壓等模塊的負載電流及各整流模塊的輸出電流，蓄電池的充放電電流及安時數，蓄電池溫度及環境溫度，以及系統電壓、系統工作狀態顯示等。對于緊急故障具有電話回叫功能，在第一時間通知運行人員。其二，供電局等大型通信單位，電源數量種類多，且多無人值班，在此種多套電源系統中安裝獨立的通信電源監控系統則是尤為重要。多套電源的監控系統是呈網絡逐層分布形式，監控單元、監控站、區域監控中心、中心局監控中心每個層次級別均應安裝電源監控設備，并且要把各站的電源監控系統納入通信設備總的監控系統，以便可以統一采集數據進行監控。監控單元負責定期采集數據、刷新配置，并向上級監控站傳送數據。監控站在接收到數據之后則對進行數據處理工作，向上區域監控中心發送處理結果，向下監控每個單元的工作狀態。監控中心則需將下級單位發送的數據進行打印、分析，并要嚴格控制好下級監控單元的安全性能。

（3）加強對設備的日常維護結合檢修工作 雖然通信電源設備的含金量一直在上升，但是如果因此而省去日常維護及檢修工作，則會大大減弱設備運行機能，還會大大加重設備日后維修的負擔。通信設備日常的維護及檢修工作主要集中在主機和蓄電池各個模塊，其中蓄電池的工作量更大、其長遠意義也更為顯著。防潮、防塵與定期除塵是維護主機設備的手段，當主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障需要檢修時，則務必要查明故障原因，在進行維修重啟。檢查進行時，工作人員需注意蓄電池是否保持在浮充狀態，其容量是否滿額，是否有冒氣泡、漏電、腐蝕等現象發生，是否有金屬物擱置在電池上方等。蓄電池種類不同，其日常維護所需注意的電池排列方式、電解液添加比例、充電頻率、放電次數以及周邊溫度也有所區別的。

（4）高度重視防雷接地 雷電事故大多通過電源系統進入，防雷接地是維持電源穩定性的另一項有效措施。而接地系統的良好與否，直接關系到防雷的效果和質量。聯合接地可使得通信系統各部分形成環網，降低雷電擊中的頻率。電力系統雷害的防護可采取分級協調的防護措施進行電源設備的保護。介紹如下：1）市電引入端安裝OBO電源防雷模塊，可以預先引雷；2）在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器，確保整流設備及有關低壓設備；3）直流電源的“正極”在電源設備側和通信設備側均應接地，“負極”在電源機房側和通信機房側均應接氧化鋅壓敏電阻。

3 增強管理人員的素質

通信電源的生產技術一般都會應用到電力電子元件、半導體器件等，是綜合電氣自動化、計算機、電磁等多項技術的產物，同樣也是高新技術的產物。因此，不僅需要切實做好電源的維護和管理工作，保證電源能夠正常平穩的運行；同時還必須具有相關專業知識、業務能力較強的人來管理操作，提高管理人員的專業知識和工作素質。

4 結論

通信電源始終是通信行業運轉的能量源頭，只有保持電源工作性能的安全可靠性，才能為整條通信線路提供基礎。隨著科技的發展，通信電源的科技含量也是越來越高，因此，相關技術人員也要不斷進修，學習先的技術理論并運用到實際操作中，為高科技電源設備發揮效益做好后備工作。

參考文獻：

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關鍵詞： 通信穩壓電源；穩定；可靠

Key words: communication regulated power supply；stability；reliable

中圖分類號：TN913文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）09-0146-01

0引言

電源對于通信線路的意義，就像心臟對人類的意義一樣，供給的是能量，聯通的是整個機體，是保障整個通信線路運轉的基礎條件，是最不可或缺的。在實際應用中，幾乎每條電子設備都在使用直流電源，直流穩壓電源則被廣泛應用。

1通信電源的現狀

通信電源是通信系統中的源頭保證，體積雖小其意義非凡。當前，采用模擬電路控制的模擬方法，以及通過數字電路進行自動控制的數字方法，是最為常用的維持電源電壓的方法。市場對電源的需求即將攀升，隨著電信技術的迅猛發展，電信網絡日益復雜，各種業務層出不窮，電信服務的要求越來越高，因此作為整個通信系統動力之源的通信電源系統的重要性日益突出。

2保持通信電源穩定性措施

2.1 選用高可靠電源系統電源的穩定可靠是保證整條線路的基礎，而電源系統設計的科學合理、可靠則是保證電源系統穩定的基礎條件。因此，選用高可靠的電源系統，和合理的接線方式是保證通信電源穩定的首要條件。

分立電子原件是最為傳統的電源，但是卻有著維護困難的缺陷。而新產品高頻開關電源，不僅體積小、功率低、效率低，而且維護簡單、易于監控，已逐漸占領了當今市場。另一方面，為了保證電源系統的獨立性，每套通信設備的兩路電源分別接到高可靠電源系統的獨立直流母排上，每個直流母排上的輸出端均帶有隔離裝置，即雙電源/雙母排概念；而蓄電池分別接入各自母排，組成完全獨立又互不干涉的獨立供電系統。

2.2 建立通信電源監控系統電源監控可以實現系統、自動、全天實時掌握電源運行及其環境的狀況，及時發現隱患，減小維修頻率，將安全隱患扼殺在搖籃之中。具體流程為，電源監控系統安裝后，可通過遠程數據端顯示的數據及參數變化，得知電源環境的溫度是否正常，蓄電池電量是否充足，是否存在安全故障等問題，并可及時通知電源所在地工作人員采取相關彌補措施，進行修補。單套電源和多套電源的監控方法有所不同，但是總體來說，遙測、遙信和遙控是最為常用的三種方法，三者可交叉使用，互相補充。

其一， 單套電源的監控主要控制在電流、蓄電池兩個方面。具體包含直流單元、交流單元、系統電壓等模塊的負載電流及各整流模塊的輸出電流，蓄電池的充放電電流及安時數，蓄電池溫度及環境溫度，以及系統電壓、系統工作狀態顯示等。對于緊急故障具有電話回叫功能，在第一時間通知運行人員。

其二，供電局等大型通信單位，電源數量種類多，且多無人值班，在此種多套電源系統中安裝獨立的通信電源監控系統則是尤為重要。多套電源的監控系統是呈網絡逐層分布形式，監控單元、監控站、區域監控中心、中心局監控中心每個層次級別均應安裝電源監控設備，并且要把各站的電源監控系統納入通信設備總的監控系統，以便可以統一采集數據進行監控。監控單元負責定期采集數據、刷新配置，并向上級監控站傳送數據。監控站在接收到數據之后則對進行數據處理工作，向上區域監控中心發送處理結果，向下監控每個單元的工作狀態。監控中心則需將下級單位發送的數據進行打印、分析，并要嚴格控制好下級監控單元的安全性能。

2.3 加強對設備的日常維護結合檢修工作雖然通信電源設備的含金量一直在上升，但是如果因此而省去日常維護及檢修工作，則會大大減弱設備運行機能，還會大大加重設備日后維修的負擔。通信設備日常的維護及檢修工作主要集中在主機和蓄電池各個模塊，其中蓄電池的工作量更大、其長遠意義也更為顯著。

防潮、防塵與定期除塵是維護主機設備的手段，當主機出現擊穿、斷保險或燒毀器件的故障需要檢修時，則務必要查明故障原因，在進行維修重啟。

檢查進行時，工作人員需注意蓄電池是否保持在浮充狀態，其容量是否滿額，是否有冒氣泡、漏電、腐蝕等現象發生，是否有金屬物擱置在電池上方等。蓄電池種類不同，其日常維護所需注意的電池排列方式、電解液添加比例、充電頻率、放電次數以及周邊溫度也有所區別的。

2.4 高度重視防雷接地雷電事故大多通過電源系統進入，防雷接地是維持電源穩定性的另一項有效措施。而接地系統的良好與否，直接關系到防雷的效果和質量。聯合接地可使得通信系統各部分形成環網，降低雷電擊中的頻率。電力系統雷害的防護可采取分級協調的防護措施進行電源設備的保護。介紹如下：①市電引入端安裝OBO電源防雷模塊，可以預先引雷；②在交流輸入到整流器中間安裝一組低壓避雷器，確保整流設備及有關低壓設備；③直流電源的“正極”在電源設備側和通信設備側均應接地，“負極”在電源機房側和通信機房側均應接氧化鋅壓敏電阻。

3結論

通信電源始終是通信行業運轉的能量源頭，只有保持電源工作性能的安全可靠性，才能為整條通信線路提供基礎。隨著科技的發展，通信電源的科技含量也是越來越高，因此，相關技術人員也要不斷進修，學習先的技術理論并運用到實際操作中，為高科技電源設備發揮效益做好后備工作。

參考文獻：

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通信電源是電力系統的關鍵環節，也是通信系統得以正常運轉的先決條件，占據著十分重要的地位。電力系統通信電源技術不僅關系著電力行業內的發展，也影響到當前社會各個領域的進步。為更好發揮通信電源的作用，促進相關產業發展，不僅要熟悉當前的電源核心技術，更重要的是把握其未來發展方向，同時做好充分準備工作，設計應急預案。

1電力系統通信電源技術現狀

通信電源系統涵蓋直流組合系統、DC二次模塊和在線逆變器等，主要技術集中在智能監控、軟開關和電磁兼容等方面，這也是當前市場的需求。在電力系統中通信電源負責提供穩定持久的電力能源。（1）鉛酸蓄電池通常將鉛酸蓄電池劃分為富液式和閥控式兩種，經過長期實踐驗證，富液式鉛酸蓄電池相對而言具有更大優勢，使用時間久，功能安全可靠，因此普遍應用于通信機房和基站之中［1］。鉛酸蓄電池近年來迅速發展，技術成熟，電池的耗能時長、儲電容量都獲得了長足發展，如薄極板純鉛電池的納電量超過190Ah，在實際應用中得到良好反饋［2］。同時冷壓純鉛板柵欄技術能夠大幅度延長電池使用時間，電池反應效率也得到有效提升。由此可見，鉛酸蓄電池不僅在當前一段時間內優勢明顯，在未來發展中同樣占據重要位置。（2）鋰離子電池鋰離子電池屬于二次電池，即具備可充電功能，電池性能較高，由含鋰元素的原材料構成［3］。一般將鋰系電池分為鋰電池與鋰離子電池，其中鋰電池在使用過程中具有一定危險性，很少使用在日常生活中，而另一種鋰離子電池為人們所熟知，智能手機、平板、筆記本等智能移動終端所裝備的電池即為鋰離子電池，應用比較廣泛。鋰離子電池的優勢顯著，如對溫度的承受范圍更加寬廣、充電速度快、自放電量小、使用壽命長，且安全可靠、對環境污染小。因此鋰離子電池在未來很長時間內，仍是通信電源技術發展熱點。（3）液流電池與燃料電池液流電池又被稱為氧化還原液流電池，是一種化學儲能裝置，將正極、負極的電解液分隔開，兩者分別進行循環，是新型電池技術，不僅容量高，應用范圍廣泛，更重要的是該能源電池省去了充電的步驟。當前已經在航空航天、發電站、電動車等領域內得到充分開發。而燃料電池則是通過燃料和氧化劑之間的化學反應，轉化學能為電能，從本質上而言，發電功能超過儲備功能，性質更接近于發電廠。燃料電池不僅工作效率極高，同時符合綠色環保理念，具有安全性能高、燃料來源多樣化等特點［4］。燃料電池和液流電池在技術上仍存在很大挖掘空間，因此是通信電源技術未來發展方向之一。（4）組合式系統工業化進程雖然加速了世界經濟發展，但同時也造成了嚴重的環境污染。隨著人們環境保護意識的增強，越來越多的人們關注節約能源，減少污染物的排放問題［5］。在此驅動下，更加環保的風能、太陽能等可再生能源應用廣泛，專業技術日益成熟，在通信電源技術中也得到體現。由于電力系統通信電源技術有一定特殊性，加大了電力供應難度，而利用組合式系統能夠有效緩解這一局面，針對不同區域內的特點，提出應對方案，可以將光伏供電系統與風能、太陽能等進行合理搭配，共同構建組合式通信電源系統。

2先進通信電源系統

（1）交流供電系統交流供電系統主要由油機發電機、配電屏、變壓器和不間斷電源等構成。交流電源主要有油機發電機的自備交流電、變電站城市供電、不間斷電源的后背交流電［6］。如變電站為城市供電時，一旦發生電力中斷故障，則油機發電機自行啟動，完成交流電供應。城市供電運轉正常時，交流電源通常在市電和逆變器共同支持下完成，市電中斷后，逆變器啟動供電。交流配電屏可為交流負載分配一定電能，在市電供應發生故障時，發出警報。（2）直流供電系統直流供電系統包括蓄電池、DC變換器、整流器等，而蓄電池的主要作用是一旦交流電發生故障，以直流供電方式保證電力系統運作。因此直流供電系統的相關設施必須保證容量負載電能分配，并能夠發出警報提醒。（3）監控系統監控系統是電力系統中極為重要的環節，對整個通信電源的運轉工作起到監督和管理的作用。監控系統首先對通信電源系統的運行起到全面、透徹的監管，對設備運行時產生的相關數據和信息，如電池充電放電時間等進行詳細的記錄［7］。其次一旦通信電源發生故障，監控系統能夠迅速、準確地定位具體發生故障的位置，為技術人員的檢修提供第一手資料，加快供電恢復速度。此外監控系統能節省人力，最終實現無人值守。

3電力系統通信電源技術應急預案

國內電力系統通信電源技術雖然已經得到長足發展，但是在實踐中依舊會發生突發性事故。一旦電力通信電源發生故障，影響用戶正常使用，如果解決不及時，會造成巨大經濟損失。為應對這一局面，一方面要做好設備的定期檢修和保養，另一方面要充分準備，針對潛在威脅，制定應急預案，一旦發生意外，第一時間啟動方案，減少電力中斷時長。（1）技術人員應迅速進入事故現場，詳細尋找斷電原因，盡量使交流供電恢復正常，必要時可以關閉輔助設備，確認兩波道微波信道機未有異常后，可以關閉兩方向信道機中的一個方向，從而使電力負荷降低。同時記錄電力設備耗電量和電池容量，得出電池組放電時長，情況允許時，可采用柴油發電機臨時發電，因此技術人員要準備好所需設施，掌握操作技術［8］。（2）經檢查確認電力故障原因是交流接觸器損壞，應對策略是短路交流接觸器；確認兩組接觸器全部出現故障，可以將負載全部轉到其他組中；如果交流電和整流器未有異常，則將電壓調整到適當位置，遵守先恢復正常供電，再實施維修的原則。（3）如果故障現場的直流電失壓，但在檢查中未發現電壓有降低趨勢，此時需要進一步確認直流輸出熔斷器是否有損壞。4結論綜上所述，電力系統通信電源技術在實際應用中有重要作用，關系到各個行業的長久發展。因此，必須學習先進技術，制定針對性應急預案，解決供電故障，并把握電力系統通信電源技術未來的發展趨勢，加大技術研究力度與深度，優化供電服務，推進行業持續發展。

參考文獻：

［1］房淑賢．闡述電力通信設備電源的新技術及其發展方向［J］．黑龍江科技信息，2012，11（34）：21．

［2］林景偉．電力通信設備電源的新技術及其發展方向［J］．科技創業家，2012，12（24）：169．

［3］王宏，林振智，文福拴，等．城市移動應急電源的優化調度［J］．電力系統自動化，2014，02（03）：123－129．

［4］李衛平．淺析電力通信設備電源新技術的特點以及應用［J］．經營管理者，2014，09（24）：383．

［5］朱朝陽，于振，劉超．電力應急管理理論與技術體系研究［J］．電網技術，2011，10（02）：178－182．

［6］孫春山，吳旭，鮑巧敏，等．新能源和可再生能源接入條件下的電力應急管理機制［J］．現代電力，2013，08（03）：13－17．

篇（5）

直流電源一般是整流器的模塊綜合組成，也有其模塊組和其它直流的電源設備集合一起組成。例如太陽能網能的多能源供電，其優點是電網崩潰停止供電的條件下，這種供電系統仍能提供直流電能，增加了運行的持續性和可靠性。

低層的技術改進

常規設計的通信整流電源，一般都是采取多個整流器并聯和雙路的交流供電，以及同一的直流母排輸出。通信設備由次要以及主要設備構成，為使通信設備在中止供電的意外條件時，能夠確保繼續穩定的工作，并使蓄電池組不會因為放電的過多而失去其功能，于是在整流機的配電柜內安裝可以切斷這種次要負載的LVD1（電直流接觸器）與LVD2的接觸器。即供電停止時，由蓄電池組提供通信設備正常運行的供電。當蓄電池的放電使母線的電壓降至規定值（例如48V），接觸器LVD1動作從而斷開次要的通信設備，并為主要的通信設備進行繼續供電；若蓄電池電壓降至最低值（例如43V），則接觸器LVD2動作，完全切斷通信設備，保證蓄電池不再繼續放電而受到損傷。

在直流的母排和負載的直連中，不需運用蓄電池的電壓設定來斷開電路和負載，并使用電負載有可靠的電源供電；在直流母排和蓄電池直連的模式下，應注重蓄電池組運行狀態的實時跟蹤和監控，若蓄電池的運行發生意外，則系統的控制器會輸出光，聲和電子信息的報警信號，并發出相應的故障消息。而在電力通信基站的維修運行中，若所有的電源供應發生間斷或中止，高可靠電源系統的內部的蓄電池也可以提供通信設備足夠長的直流供電，正常運行，并爭取了非常珍貴的維修時間。

高可靠電源的系統設計

1設計的思路

電信設備在配電的設計階段，基于電力通信在工作與生活中的重要，每個通信設備在設計中要考慮帶有雙路電源的接入。在這種考慮和實際情況下，電源的設計思想就是利用多路的電源系統來為任意一個通信設備的雙路電源均單獨供電。為了營造這個通信系統的獨立性特點，通信設備中雙電源，各自連接至這種高性能和穩定性的電源系統的獨立母排中，并保證各母排的輸出都設置隔離設備，這即為雙電源、雙母排的概念。而蓄電池各自連接相應的母排，構成獨立不受各種影響的供電系統。

這種多電源之間利用隔離設備進行負載的供電方式，其各自獨立、且協調一致，不受影響。這種系統的獨特之處為：任一負載都是二路獨立電源進行供電，當某路系統供電異常或中止，不會影響電源負載和負載的工作和運行。在這里特別指出一定要采用DL/T724-2000的標準，規定合理的時間對蓄電池組容量試驗以及計算機控制的自動切換程度的試驗、直流母線的穩定持續供電的試驗。需要說明的是無論哪種試驗都要求系統要持續、穩定的供應直流電源。

因為選擇隔離的技術，即可實現各電源的下端很有效的達成標準要求中的試驗，且對負載的供電運行不產生絲毫的影響。對于蓄電池組維護維修的具體操作中，可以隔離這種裝置下端和相應的保險熔芯，實現系統和蓄電池組的有效隔離。采用這種獨特的隔離設計方法，使蓄電池組與通信系統進行完全的隔離。采用這種隔離式的設計方法，上述操作將不會影響到其他電源的工作，且不會造成通信設備及其回路的電力電源的供應發生中斷。

2系統的交流單元的設計

交流供電單元都有雙路或者多路交流電路的互投切裝置，雙路交流的供電大多數是雙路的交流電網的輸入，它具備對輸入信號（電流、電壓）的實時監測以及互投切裝置的狀態檢測、單相保護、過壓保護和其他的顯示、報警功能。

3直流電源的設計

設計時多路電源可以是能源不同形式的轉換電源，例如太陽能光伏發電電源、風光互補型電源、和獨立高頻開關的整流器電源，各路電源，任一路的電源都設置相應的控制器和蓄電池組，并達成最低層的單獨運行。

通信電源的應用策略探討

目前有兩種設計思路的通信供電的電源，一種是把變電站的直流電源系統有機地和通信用的電源設備聯系在一起，一種是通信設備采取的供電形式是獨立的高頻開關電源來做支持。目前尚沒有更完善的標準和規范能把上述兩種方案不同電壓級別的變配電站場所結合在一起。

另外由于越來越多的變配電站實行無人值守的方式，所以為了滿足通信電源設備的運行穩定，更應選擇智能化、維護方便、安全的電源系統。隨著變電站的無人值守的執行和展開，采用可靠、智能和集中維護的電源系統，成為目前對通信電源設備的最根本的要求。

對于變配電站中的通信供電電源來說，共有2種設計的思路：一是選擇獨立的高頻開關電源提供通信設備的用電；另一種是通信電源聯系到變電站的直流供電裝置中來。并對通信設備、變電站二次繼電保護和自控系統采取集中的供電形式。目前為止，如何把這2種方案運用在不同電壓級別的變配電站，沒有標準和相應的規范做技術支持。

1通信設備重要性策略

截至目前，我國變配電站的電壓等級有500KV、220KV、110KV和35KV。這種電壓級別的巨大差異決定這通信設備的配置容量和傳輸的信息有所不同。其中，220KV及以下的變配電站，一般選擇通信設備傳輸站內的自動化和電力調度。一般采取專用的光纖通道和調頻的載波來進行線路保護信息的傳輸。

而500kV的變配電站，它的通信設備還有傳播線路的保護信息的重擔，這是由繼保的雙重配置與傳輸線路的限制而決定的。這種現象在220kV樞紐的系統來說也是相似的。他還有110kV變配電站提供信息轉接工作的重擔。基于通信設備和變配電站的電壓級別的重要，傳輸、二、一、三主干的通信網的220kV變配電站而言，應該選擇獨立的電源來為通信設備做工作的配置。就是說電源設備與電網發生問題或事故時，其變配電站的電源系統蓄電池應使通信設備持續的工作8h。而無主干通信傳輸的220kV和以下級別的變配電站來說，應為通信設備的工作電源選擇一體化的電源，且這種電源的通信部分應按照規范要求的3h的供電需求而配置。

2電源設備的安全策略

2.1供電的方式

在這種通信電源的輸入電源的形式上，其交流側選擇單母線供電，且利用自動投切設備來達到供電的穩定和安全。而從直流的輸入電形式上，現在通常選擇單母線分段和單母線兩種的供電形式。基于通信的傳輸業務重要層面的角度思考，220kV的一體化電源設備與獨立互不影響的通信電源，均選擇通信的直流單母線的分段供電形式，而110kV的一體電源，選擇單母線的供電形式較好。

2.2電源保護

篇（6）

【中圖分類號】 E965【文獻標識碼】B【文章編號】1672-5158（2013）07-0296-02

智能電網（smart power grids），就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。

一、通信電源

通信電源是整個通信網絡的關鍵基礎設施，但是通信電源在整個通信行業中占的比例并不大。電信運營商在電源產品上的采購主要是每年的設備維護和系統設，其中電源設備的維護通常占采購量的比重更高。電信運營商每年用于電源系統的建設上的費用相對較少，除非電信系統需要大規模的升級或者擴建，運營商才會增加電源設備的采購量。電力通信電源是智能電網的通信系統的關鍵設備，通信電源系統的質量好壞關系到通信網的安全和質量，如果電源出現故障，對電網的安全和運行帶來了極大的危害，還能產生嚴重的后果。所以，在只能電網通信電源的管理和維護應該被重視。在智能電網中，采用先進的、集中、自動化的管理的方式進行。采用先進、可靠性高的電源電池和穩定的供電方式對構建強大的通信供電系統尤為重要。通信電源供電系統中，一般采用DC-DC轉換器對通信設備供電。蓄電池可采用免維護電池，壽命長且密封性較好。建議采用雙蓄雙充模式，可適當加大直流蓄電池組的容量，采用兩組DC-DC轉換器為通信設備供電，可以保證通信設備供電可靠性。在保證通信設備安全可靠供電的同時，不僅降低了設備投資，實現了資源共享，還可降低工作人員的維護量。

二、數字變電站通信需求及滿足

數字化變電站的基本概念為變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數字化，基本特征為設備智能化、通信網絡化、模型和通信協議統一化、運行管理自動化等。伴隨著網絡通信技術的發展，數字化變電站乃至數字化電網的逐步建立，為構建智能電網的建設提供了技術基礎。初步統計，國家電網公司系統已有70多座數字化變電站投入運行，在數字化變電站研究和應用領域取得的成果，使在變電站一次設備、變電站通信網絡等方面具備了建設智能電網的條件，對智能電網的發展將起到重大推動作用。推廣數字化變電站，促進電網的智能發展，需要考慮現有通信網絡改造和構建新興通信網絡，以滿足變電站的數字化建設。

2.1 通信開放、標準化

數字化變電站的主要一次設備和二次設備都應為智能設備，這是變電站實現數字化的基礎。智能設備需具備可與其他設備交互參數、狀態和控制命令等信息的通信接口。構建開放的通信架構，形成一個“即插即用”的環境，使電網元件之間能夠進行網絡化的通信。統一技術標準，數字化變電站可以對傳感器、智能電子設備（IEDs）還有應用系統實現無縫通信，就是信息在設備和系統這兩個之間得到完全的理解，這樣才能實現設備和設備時間、設備和系統之間、系統和系統之間的相互操作的功能。實現這個功能，必須依靠電力公司、設備知道企業和標準制定機構之間的相互溝通和各做，才能實現。

2.2 通信網絡化

數字化變電站內設備之間的連接全部采用高速的網絡通信設備，通過網絡真正實現資源共享？并要求通信具備實時性、安全性。目前的通信需求主要是系統物理量的傳遞，主要足四遙：遙測，遙信，遙控，遙調。測量數據、遙控命令等都要求實時傳送，一旦出現故障，則需要傳送大量的數據，要求信息能在站內通信網絡上快速傳遞。通信的安全問題也是至關重要的，可采取只讀訪問以及密碼和防火墻等策略。

2.3 信息集成化

高速通信系統使得各種不同的智能電子設備（IEDs）、智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統以及用戶進行網絡化的通信，同時，這中間產生的數據和信息都集中采集、統一傳送，實現電網信息的高度集成和共享，采用統一的平臺和模型，實現標準化、規范化和精細化管理。

三、信息管理

3.1 數據采集

在實時數據采集上，智能電網大大擴展了監視控制與數據采集系統（SCADA）的數據采集范圍和數量，提高了電網的“可視化”。智能電網的實時數據主要包括三類：電網運行數據、設備狀態數據和客戶計量數據。電網企業應該加強對設備狀態監測數據和更加詳細的客戶計量數據的采集，為企業提供更多有價值的信息和更有力的決策支持。設備狀態數據的采集有利于推進電力行業設備狀態檢修的發展。電網企業目前在開展狀態檢修和狀態評估的初期工作，設備狀態數據的獲取是狀態檢修和狀態評估的重要基礎。同時，電網企業應該根據不斷更新與變化的設備情況，花大力氣制定和更新設備狀態評估的標準。

3.2 數據傳輸

智能電網需要采集大量的設備狀態數據和客戶計量數據。這兩類數據的特點是：數據量大，采集點多且分散，對實時性要求比電網實時運行數據低，數據需要被多個系統和業務部門使用。在智能電網中，對這部分數據的采集是采用基于開放標準的數字通信網，即基于IP的實時數據傳輸方式。它是基于開放標準（TCP/IP）的數據網絡通信，提供協議轉換器，可以兼容現有設備，多通道共用，提高通道利用率，多通道容量可以被其他數據通利用，更適合對大量的設備狀態數據和計量數據的采集。采用基于IP的實時數據傳輸，各后臺系統通過訂閱方式直接獲取所需數據，減少了數據通道壓力，避免在實時系統和管理系統之間開發多個數據接口，有利于實現實時數據的共享。

3.3 信息集成

針對電力企業已經存在的信息“孤島”和“煙囪”問題，智能電網尤其強調建立企業信息總線（ESB），實現企業級信息集成。智能電網中，需要集成的信息包括自動化系統的實時數據、電網公司內部管理應用系統產生的管理數據、外部應用系統數據。為了實現企業級的信息集成，需要建立企業信息集成總線，實現應用系統之間的數據流動，各應用系統的數據集成到統一的分析數據倉庫。企業信息集成總線中信息交換以及數據中心數據模型參照/遵循CIM標準。

3.4 分析信息

信息分析是智能電網的核心內容，是電網智能化的根本體現，有利于支持電網企業的業務改進與創新。數據分析的水平很大程度上取決于信息集成程度。根據智能電網信息集成程度，將分析優化分為四個層次：實時事件、閉值、通知、屏幕顯示、郵件、傳呼；指標計算、趨勢分析；數據分析、事件的實時或事后診斷處理、數據挖掘；高級優化、業務建模和規劃、決策支持。針對電網企業不同的業務主題，建立完整的分析結構層次，指導對數據的深度利用；電網企業內部不同層次的人員，可以從這個完整的分析結構中訂閱自己需要的分析功能；這樣一個分析結構層次中，實際上包含了電網企業的重要運營和管理指標體系，能夠清楚地表征電網企業的整體運營狀況。

3.5 信息顯示

通過門戶系統，能夠從多個數據源獲取數據，將經過分析優化處理后的信息，以用戶定制的門戶和儀表盤方式呈現給用戶。門戶系統為用戶提供一站式信息訪問，不同層次的用戶獲得自己關注的信息，用戶能夠配置需要顯示的信息和表現方式，還能夠實現對分析結果的企業級分發。

3.6 信息的安全管理

電力系統存在大量的數據信息，包括發電商，電力企業，電網，用戶的資料信息。智能電網中，必須明確各個主題的權限和保護程度，確保各個利益主體的切身利益。信息傳輸過程必須能抵御外部干擾和惡意的竊取，加強主動實時防護和信息的安全存儲、網絡病毒防范、惡意攻擊防范、網絡信任體系與新的密碼等技術。

篇（7）

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）11-0124-01

1 引言

通信基站節能技術主要涉及建筑節能、通信設備節能、通信電源節能三個方面。其中，通信設備節能是源頭，建筑節能是重點，而通信電源節能是不可忽視的環節。本文主要對通信基站能耗要素及通信基站節能減排能效評估指標體系進行詳細的闡述。

2 通信基站能耗要素分析

第一，基站主設備。基站主設備是指基站的無線設備，主要包括天饋系統、BTS以及BSC等。它是基站中電量消耗最多的部分，這部分能耗站通信基站總能耗的49%～51%。第二，機房環境設備。機房環境設備主要是指空調、新風系統、熱交換系統等溫度調控設備。這部分的耗電量是基站的一個重點，這部分能耗占通信基站總能耗的40%～46%。第三，電源系統。電源系統一般是指開關電源、蓄電池及發電機等，這部分能耗占通信基站總能耗的3%～5%。第四，其他輔助設備。其他輔助設備主要指數據傳輸、機房監控以及照明設備等，特點是能耗小，并且能耗值固定。這部分的能耗約占通信基站總能耗的3%。

3 通信基站節能減排能效評估指標體系

3.1 通信基站節能減排能效評估指標體系構建

通信基站能耗主要由基站主設備、環境設備、供電系統和其他輔助設備4方面因素決定。其中，機房環境設備、供電系統和其他輔助設備構成了通信基站的配套設備。在對通信基站進行節能減排能效評估時，可以將基站主設備能效和配套設備能效兩要素定為一級評價指標。第一，半載單位業務量能耗。指半載單位業務量能耗是指基站主設備能耗與半載業務量之間的比例。第二，實際單位業務量能耗。實際單位業務量能耗主要是指基站主設備能耗與實際業務量之間的比例。第三，通信基站PUE。通信基站PUE主要是指基站總能耗與基站主設備能耗之間的比例。一般來講，評估指標體系確定后，首先要確定各級指標的權重，目前通用的指標權重獲取方法有：專家調研法、客觀計算法等。

3.2 指標基準值測算

根據二級指標情況，其基準值主要由單位業務量能耗基準值和通信基站PUE基準值，具體測算方法如下。第一，單位業務量能耗基準值的測算方法。以通信基站主設備能耗的最優值作為準則，測算單位業務量能耗基準值，主要是指各廠家基站主設備能耗最優值與半載業務量之間的比例。第二，通信基站PUE基準值的確定。眾所周知，PUE指標的理想值為1，也就是說，基站主設備的能耗與基站總能耗相等，基站配套設備不耗電，但是實際上通信基站的總耗能中，環境設備的能耗可以是0，但是電源、傳輸、照明等設備的耗能不能為0，總會占有一定的比例。在環境設備能耗為0 的情況下，電源、傳輸、照明等配套設備能耗約占基站總能耗的10%。所以，通信基站PUE基準值為1.1。

3.3 快速在線評鑒算法

粒子群算法的概念主要是源于對鳥群捕食行為的一種簡化的模擬，它是通過個體間的合作與競爭從而實現全局搜索的算法，具體流程如（圖1）通過粒子在搜索空間的飛行完成搜尋工作，在數學公式中成為迭代，粒子在解空間追隨最優的粒子進行搜索，針對該算法的改進主要是在參數的選擇、拓撲結構等方面進行，而模糊PSO算法則是在此基礎之上對值進行調整，基本PSO算法是求連續函數優化的工具，目前PSO已經應用到了很多領域中例如應用到神經網絡訓練、確定神經網絡的結構等等，面向通信基站節能降耗技術研究。

4 結語

隨著信息化社會的到來，推動國民經濟發展的信息通信技術發揮了其先導性和支柱性的作用。通信網絡能耗的迅速增長，高電能消耗的通信行業也引起了廣泛的關注。節能減排是通信業今后工作的重點，而通信基站節能減排將是通信業節能減排的核心，通信基站節能減排要以通信基站主設備節能和機房環境節能為重點，促進節能新技術、新能源的應用，大力提高通信基站節能減排的進程，對推動我國通信節能減排，實現低碳經濟，創造綠色環境具有積極意義。

篇（8）

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02

動力環境監控系統已經在各通信運營商日常運營過程中發揮了重要了作用，同時在系統運行的過程中也出現了一些棘手的問題，比如現在現今硬件能夠靈活配置以及軟件功能日益完善的情況下，其故障診斷及分析、數據智能統計等智能化方面的性能沒有得到進一步的發展，而常規的人員值守抄表方式在動環監控系統中仍普遍存在，另外，動環監控系統在可靠性方面仍然不盡如人意。

一、動環監控的發展

（一）初期動環監控系統

初期的動環監控，主要采用干接點的方式，動環設備的參數相關信息通過通信設備（如傳輸設備、交換設備等）的網管系統進行處理并傳送。這種初期的動環監控系統，實現方式以及體現出來的功能模塊都較為簡單，僅提供少量開關量。正由于系統簡單，使得維護人員共容易掌握并判斷動環系統故障點，但往往由于在知道故障時，系統供電同時也出現了問題。這種監控方式的主要特點是被動的，無法減輕維護人員的工作量，也無法提供維護的工作效率。

（二）中期動環監控系統

中期動環監控系統具有較全面的三遙功能。可通過對數據的分析來了解動環設備的運行狀況。20世紀八十年代，由原郵電部科技司牽頭，在廣州電信長途樞紐樓對動環集中監控管理進行了試點研究。并通過這次的試點研究，在動環監控方面積累了寶貴的經驗，使得我國在動環監控方面取得了長足的進步。

（三）當前動力環境監控系統的情況

在較為發達的國家，其動環監控仍舊處于以干結點進行數據采集的方式進行。反觀我國，由于存在市電供電質量較差，這就要求后備蓄電池、油機等能提供后備電源能夠始終處于良好的工作狀態，這使得干結點方式監控的實用性并不很強。另外，由于我國地域遼闊，動環設備廠家眾多，使得在網設備種類多且雜，質量也參差不齊。這些情況對維護人員提出了更高的要求，維護力度加大。干接點的動環監控方式無法滿足要求。因此，具有三遙功能、高質量、全面的動環監控系統才是符合我國國情實際情況的有效系統。

另外，隨著通信技術以及計算機技術的快速發展；在監控系統開發、實施過程中積累了大量豐富的經驗；新技術、新工藝在通信電源設備中的應用；國家及行業出臺更加規范的標準及規范，使得動環系統能夠得到進一步的完善；這些都為建立高水平的電源監控系統提供了有力保證，動力環境監控系統將進一步走向智能化。

二、動力監控系統的網絡結構

（一）動力環境監控對象

通信電源集中監控系統的主要監控對象為：高壓配電設備、低壓配電設備、變壓器、備用發電機組、UPS、逆變器、整流配電設備、蓄電池組、直流—直流變換器、太陽能供電設備、空調設備，以及電信機房和電源機房的防火、防盜、溫濕度等環境參數。

（二）三層匯接網絡結構

結合目前通信運營商運行維護管理的模式，目前較為實用的網絡結構為三級匯接網絡結構，即SU—SS—SC結構，其中SU為端局（基站）監控單元、SS為區域監控站、SC為監控中心。

三級匯接網絡結構圖

（三）遠端監控設備的接入方法

監控參量的獲取是通過數據/信號采集系統完成的，監控單元（SU）的采集系統結構設計應具有靈活、可靠、易于擴展的特點，因此比較理想的結構是一個分布式采集控制系統。其結構如下圖。

在監控對象中，除了需監測的模擬量和開關量外，還有智能設備和非智能設備。對智能設備，可用串行通信總線連接在一起集中監控；對非智能設備，既可采用干節點的方式進行控制，也可和其他測量設備組合在一起，形成具有一定“智能”的智能設備。

（四）系統運行過程中存在的問題

以上提到的是目前較為常用的動環監控系統的網絡組成，同時在系統運行的過程中也出現了一些棘手的問題，比如現在現今硬件能夠靈活配置以及軟件功能日益完善的情況下，其故障診斷及分析、數據智能統計等智能化方面的性能沒有得到進一步的發展，而常規的人員值守抄表方式在動環監控系統中仍普遍存在，另外，動環監控系統在可靠性方面仍然不盡如人意。這就要求我們必須在借助目前快速發展的計算機技術、通信網絡技術的基礎上，采用更為科學的管理方法，對動力環境監控系統進行升級完善，從而使其在日常的運營過程中提供更為可靠、智能的決策。

三、動力環境監控的發展前景

通信網絡技術的發展，促使動力環境監控系統也必然向著高效、規范與智能的方向發展。

（一）規范化建設

首先，動力環境集中監控系統作為電信管理網的一個子系統，其發展方向是和其它幾個系統（如交換網絡操作維護系統，傳輸監控系統，信令網管系統等）一起逐步向TMN（Telecom Management Network，電信管理網）過渡發展的。目前我國大多數動力環境監控系統都是從電源監控系統過渡而來的，與TMN規范的要求還有很大的舉例，即便有一些基于TMN規范的設計，大多數只是在功能方面和概念上遵循TMN的原則。動力環境監控系統在未來的一段時間內，必然沿著TMN的規范進行建設。

其次，由于目前動環設備廠家眾多，質量及技術力量參差不齊，硬件及軟件都是廠家自行設計生產，缺乏統一的執行標準，導致系統及各種協議差異性很大。為了提高行業的整體水平，統一軟硬件，并進行規范化管理，若采用統一的接口和協議，使其標準化，提高軟硬件的通用性，對于第三方設備生產廠商也可以很容易接入現有的監控系統，提高系統的擴展性。

（二）智能化發展

動環監控系統發展至今，系統由小變大，從技術上來看，各種遠程接入、遠程通信、智能設備的接入等問題已經沒有任何問題，另外比如遙控遙測、故障告警、數據存儲等功能也相當完善，系統所具備的這些功能也都基本上能滿足維護的需求。但如數據統計、數據分析、專家系統等相對高智能的性能還沒有很好的使用并發展，這些高智能的功能對整個動環監控技術的發展具有更深遠的意義。所有高智能性能有以下特征。

1.能進行故障診斷及對相關數據進行存儲和分析，進而分析出故障原因。

2.進行故障情況的統計分析，提出預防事故的措施及方案。

3.通過數據統計分析，為供電系統管理維護提供依據。

4.能夠進行供電調度，智能化管理負荷調配。

5.通過對蓄電池的電壓、放電曲線監測，分析蓄電池組的性能。

6.集合專家技術力量，建立專家信息庫，更好的進行故障診斷和分析。

7.動環監控系統的自我診斷功能。

（三）Web網管

現在，已經有越來越多的網絡管理系統不是已經開始支持Web，就是正在計劃支持，這意味著在網絡上的任何人，只要擁有Web瀏覽器，并擁有適當的權限，都可以從網絡管理系統中瀏覽數據并作適當的修改。

Web網管的優點在于，傳統的網管只能在控制臺訪問數據，而Web瀏覽器則可以在任何地方訪問數據。Web網管還有助于解決分布式網絡管理的一些難題。

四、結束語

更規范化、更智能化、更大眾化將是動力環境監控系統發展的主要方向，如何在現有監控系統的基礎上，通過合理化配置，在運維工作中發揮更大的作用，將是各通信運營商需要重點考慮的問題。

參考文獻：

篇（9）

中圖分類號：TM46 文獻標識碼：A

電源是現代生活必需品，衣食住行離不開電源，文化娛樂、辦公學習、科學研究、國防建設、交通運輸都離不了電源。計算機、電視機、X光機等雖然也是打開開關就能工作，但是這些機器里面都已經做了電能變換處理，將正弦的交流市電轉換成各自需要的直流電、高壓電、脈沖電。另外用蓄電池經過電能變換可獲得電能。衛星、飛行器，把太陽能收集起來，再經過電能變換獲是需要的各種電能來維持長期運行。近年來，通信技術發展迅速，通信產品日趨小型化、綠色化，這對其供電模塊，即通信電源模塊，提出了越來越高的要求。通信電源模塊的發展趨勢為高效率、高功率密度、高可靠性，與此同時，它還要有良好的動態性能和適應寬輸入范圍的能力，這些對通信電源模塊的設計提出了很大的挑戰，尤其是寬輸入范圍。由于通信電源模塊大多數時間工作在額定電壓下，因此保證額定輸入電壓時的高效率十分重要，它是高功率密度和高可靠性的保障。針對寬輸入電壓范圍，選擇合適的電路拓撲十分重要。Buck 型拓撲結構的變換效率最高點一般在輸入電壓較低時，而Boost 型則恰恰相反，因此很難在額定輸入電壓時取得最高的效率。

1直直變換器概述

1.1直直變換器源頭

要想探究變換器的源頭，我們就要先來了解一下開關電源的分類。現代開關電源分為直流開關電源和交流開關電源兩類，前者輸出質量較高的直流電，后者輸出質量較高的交流電。開關電源的核心是電力電子變換器。電力電子變換器是應用電力電子器件將一種電能轉變為另一種或多種形式電能的裝置，按轉換電能的種類，可分為四種類型：直流-直流變換器，它是一種直流電能轉換成另一種或多種直流電能的變換器，是直流開關電源的主要部件；逆變器，是將直流電轉換為交流電的電能變換器，是交流開關電源和不間斷電源UPS的主要部件；整流器，是將交流電轉換為直流電的電能變換器；交交變頻器，是將一頻率的交流電直接轉換為另一種恒定頻率或可變頻的交流電，或是將變頻交流電直接轉換為恒頻交流電的電能變換器。這四類變換器可以是單向變換的，也可以是雙向變換的。單向電能變換器只能將電能從一個方向輸入，經變換后從另一個方向輸出；雙向電能變換器可實現電能的雙向流動。近些年還有人提出一種新穎的四開關Buck-Boost 變換器及其控制策略，該變換器由Buck變換器和Boost變換器級聯等效而成，其可以將寬范圍的輸入電壓高效率變換到額定電壓附近，這樣對后級變換器而言輸入就是一個窄范圍，從而保證了后級變換器的優化設計；與此同時，四開關Buck-Boost變換器的濾波工作模式還保證了額定輸入電壓附近效率的最高。之后，推導出輸入與輸出電壓關系式和電感電流紋波理論值。設計并制作出樣機，經實驗證明理論分析的正確性，并給出詳細的實驗數據，包括MOSFE T驅動時序、漏源極波形、電壓紋波、輸入與輸出電壓關系驗證表和開關占空比與主電路效率關系曲線圖。它以TI的MSP430F6638芯片為控制核心，主電路以四開關單電感Buck-Boost結構為拓撲，采用同步整流控制，外擴驅動電路和電壓、電流檢測電路。MOSFET驅動信號是由430片內兩個PWM 模塊發出的四路PWM 波提供，通過430片內12位ADC采集輸入電壓、電流和輸出電壓、電流，通過數字PI 算法來調節PWM 占空比即可實現電源的恒壓、恒流輸出和恒定功率輸出。系統外接了鍵盤和液晶屏可進行人機交互。另外其通信端口可以和其它設備進行通信，可根據系統要求進行電源參數設定。高效性、靈活性和寬范圍的輸入、輸出電壓是數字開關電源的重要性能指標。對于主電路拓撲的選擇考慮在不需要隔離的電源系統中，盡量不采用有變壓器的拓撲，以提高效率；在非隔離型的基本變換器中具有升降壓功能的拓撲Buck-Boost、Cuk、Zeta 和Sepic，但Buck-Boost 和Cuk的輸出電壓與輸入電壓極性相反，使檢測電路設計復雜化；而Cuk、Zeta 和Sepic所需儲能元件多，不利于電源參數的靈活調節。本系統主電路采用同步整流方式控制的四開關單電感Buck-Boost 結構。它是由一個同步Buck 電路通過電感橋接到一個同步Boost 電路。此電路具有升降壓功能，把原有的Buck電路和Boost電路的續流二極管用低導通電阻的MOSFET管代替，利用其反向導電特性降低了導通損耗，提高了轉換效率。

1.2直流變換器的分類

直流變換按輸入與輸出間是否有電氣隔離可分為兩類：沒有電氣隔離的稱為非隔離的直流變換器，有電氣隔離的稱為隔離的直流變換器。非隔離型的直流變換器按所用有源功率器的個數，可分為單管、雙管、和四管三類。隔離型的變換器可以實現輸入與輸出間電氣隔離，通常采用變壓器實現隔離，變壓器本身具有變壓的功能，有利于擴大變換器的應用范圍。非有隔離型的變換器和隔離型的變換器組合得到單個變換器不具備的特性。按能量傳遞來分，直流變換器有單向和雙向兩種。

按開關管的開關條件，直流變換器可分為硬開關和軟開關兩種。軟開關直流變壓器的開關管在開通或關斷過程中，或是加于其上的電壓為零，即零電壓開關，這種開關方式顯著地減少了開關損耗和開關過程中引起的震蕩，可以大幅度地提高開關頻率，為變換器的小型化的模塊化創造了條件。

直直變換器分類示意圖如圖一所示：

圖1：直直變換器分類

1.3直直變換器基本概念

直直變換器，即直流/直流變換器，它是將一種直流電源變換成另一種具有不同輸出特性的直流電源的電力電子裝置。直直變換器可將某種直流電能變換成負載所需的電壓或電流可控的直流電源，它通過對電力電子器件的快速通、斷控制，而反恒定直流電壓斬成一系列的脈沖電壓，通過控制占空比的變化來改變這一脈沖序列的脈沖寬度，以實現輸出電壓平均值的調節，再經輸出濾波器濾波，在負載上得到電壓可控的直流電能。

1.4控制輸出電壓方法

控制輸出電壓的基本方法有以下三種：

（1）定頻調寬控制，稱為脈沖寬度調制型，即：PWM型。

（2）定寬調頻控制，稱為脈沖頻率調制型。

（3）調頻調寬混合控制。

在固定開關頻率的脈寬調制（PWM）方法中，開關通、斷控制信號由此產生。

2 Cuk直直變換器

2.1 Cuk直直變換器基本形式及工作狀態

Cuk直直變換器是非隔離型變換器的一種，Cuk型電路可以看成是由升壓型電路和降壓型前后級聯而成的。Cuk電路及Cuk等效電路如圖二所示。

圖2：Cuk電路（左）及Cuk等效電路（右）

（1）S通時，Ui―L-S回路和R-L1-C1-S回路有電流。

（2）S斷時，Ui―L-C1-D回路和R-L1-D回路有電流。

（3）電路相當于開關S在A、B兩點之間交替切換。

2.2 利用伏秒平衡推導

對電感L：UiTon =（Uc1-Ui）Toff

對電感L1：（Uc1+U0）Ton=- U0 Toff

U0/Ui=-D/（1-D）

等式右邊的負號表示輸出電壓與輸入電壓極性相反，其輸出電壓即可以高于其輸入電壓，也可以低于輸入電壓。

2.3優點

與升降壓斬波電路相比，期優點在于輸入電源電流和輸出負載電流都是連續的，且脈動很小，有利于對輸入、輸出進行濾波。

3 直流開關電源及其應用

直流開關電源是具有直流變換器且輸出電壓恒定或按要求變化的直流電源，其輸入為直流電，也可以是交流電。直流開關電源部分或全部符合以下特征：電源電壓和負載在規定的范圍內變化時，輸出電壓應保持在允許的范圍內變化；輸入與輸出間有好的電氣隔離；可以輸出單路或多路電壓，各路之間有電氣隔離。

直流開關電源與直流線性電源相比，其電力電子器件在開關狀態工作，電源內部損耗小，效率高；開關頻率高，電源體積和重量小。

直流開關電源在大型計算機、通信系統、航空航天器中的電源是分布式電源系統，包括三個部分：第一部分為發電系統，第二部分是一次電源，第三個部分是二次電源。發電系統是將其他能量轉化為電能的設備一次電源用于將變化范圍較大的輸入電壓轉變為所需的輸出電壓。二次電源則直接面向用電設備，分布式電源系統的發電系統、一次電源和部分二次電源為多冗余度電源，電源間互相并聯，電源模塊內有運行狀態監控電路，可準確判斷電源故障，并切除故障電源，因而有較高的可靠性。同時，一次電源和輸出都并有蓄電池，從而防止發電系統或個別一次電源故障引起的匯流條電壓中斷，實現了不間斷供電。因此，分布式電源系統是高可靠和不間斷供電系統，目前只有直流供電系統才能實現完善的不間斷供電。

4對直流開關電源的要求

電源是電子設備正常工作的基礎部件，有很高的要求，包括使用要求和電氣性能要求。使用要求是：高的可靠性、好的可維修性、小的體積重量、低的價格及使用費用和好的電氣性能。平均故障間隔時間MTBF是衡量開關電源和其他設備可靠性的重要標志。減小損耗、提高效率和改善散熱條件，從而減小電源的溫度升高，是提高可靠性的基本方法。加強生產過程質量控制，保證好的電氣絕緣和機械強度等也十分和重要。對于中大型開關電源，改善可維修性十分重要。及時診斷故障部位，不用專用工夾具即能排除故障是可維修性好壞的衡量標志。可維修性包括現場維修和車間維修兩個方面。現場維修要求在電源系統運行情況下快速卸下故障電源模塊，更換新模塊，并有新模塊方便地投入系統運行。車間維修是對故障電源本身的修理。對于小功率電源模塊則一般不再修理。隨著芯片集成的不斷提高，電子設備內功能部件的體積不斷減小，因而要求設備內部電源的體積和重量不斷減小。直接裝在印制板上的模塊電源，還要求薄型化。提高開關頻率要求發展高速電力電子器件和高頻損耗的磁芯及電容器，發展高強度、高絕緣性能和高導熱性的絕緣材料，發展新型的零開關損耗電路拓撲和相應的電源結構與工藝方法。降低開關電源生產成本和使用費是提高市場競爭力的主要條件。直流開關電源的輸入電源有兩種：直流電源和交流電源。交流輸入時，交流電壓往往要先經整濾波變換成直流電壓后，再通過直流變換器轉變為所需的直流電壓。使用直流電源時，電源電壓額定值及其變化范圍，輸入電流額定值及其變化范圍。輸入沖擊電流，輸入電壓的突然下降或瞬時斷電，輸入漏電流等是必須考慮的因素。輸入為交流時還必須考慮輸入電壓相數，電源額定頻率用項變動范圍，輸入電流波形和輸入功率因數等要求。開關電源還應有輸出過壓、欠壓、過流和過熱等保護功能，以免損壞用電設備。直流開關電源的發展高頻化、小型化、模塊化和智能化是直流開關發展方向。智能化是便于使用和維修的基礎，無人值守的電源機房、航空和航天器電源系統等等都要求高度智能化，以實現正常、故障應急和危急情況下對電源的自動管理。

5 CUK變換器電路拓撲和控制方式

由于BUCK/BOOST變換器的Lf在BUCK/BOOST變換器的這個缺點，美國加州理工學院SLOBODAN （下轉第188頁）（上接第163頁）CUK教授提出了單管CUK變換器，該變換器在輸入端和輸出端均有電感，從而顯著地減小了輸入和輸出電流的脈動。和BUCK或BOOST相比，CUK電路有兩個電感，輸入是電感L1和輸出電感L2，另外還增加了一個電容C1。它的輸出電壓Vo極性和輸入電壓Vin相反，與BUCK/BOOST是相同。另一個與BOOCK/BOOST的相同點是輸出電壓Vo也可低于、等于或高于輸入電壓Vin。開關管Q也是采用PWM控制方式。變換器也有電流連續和斷續兩種工作方式。但與前三種變換器不同，這里不是指電感電流的斷續，而是指流過二極管的電流連續或斷續。在一開關周期中開關管Q的截止時1-Dy）TS內，若二極管電流總是大于零，則為電流連續；若二極管電流在一段時間內為零，則為電流斷續工作；若二極管電流在t=Ts時剛降為零，則為臨界連續工作方式。

6結語

本文力圖按照直流開關電源軟開關技術的發展過程來論述各類軟開關技術的基本思路、概念和工作原理，使大家能從中得到一些有益的思路，并且舉一反三，從而進一步豐富和發展直關電源軟開關技術。特別是在高新技術領域的應用，推動了高新技術產品的小型化、輕便化。另外開關電源的發展與應用在節約能源、節約資源及保護環境方面都具有重要的意義。開關電源還應用在有輸出過壓、欠電壓、過流和過熱等保護功能，以免損壞用電設備。在構成電源系統時，開關電源還應有遙控、遙測和遙信功能。以及開關電源應有高的電能轉換效率、低的噪音、好的電磁兼容性和絕緣性能等。

篇（10）

在資本市場中，涉及鋰電池概念的公司受到資金的瘋狂追逐。熱潮下，良莠不齊，《英才》記者將為讀者挑選出較具代表性的8家鋰電池概念公司，并解析其屬性和未來發展空間。

贛鋒鋰業（002460.SZ）/概念股指數：

公司是國內最大的鋰深加工企業，以及全球最大的金屬鋰供應商。公司同時擁有“鹵水提鋰”和“礦石提鋰”技術，主要產品電池級碳酸鋰，電池級氫氧化鋰已經進入國際一線電力電池企業供應鏈體系。金屬鋰產品占據全球份額的30%，是國內唯一的丁基鋰生產基地。公司預計2016上半年歸屬于母公司股東的凈利潤在2.55億-2.81億元之間，預計同比增長400%-450%。

比亞迪（002594.SZ）/概念股指數：

公司主營業務為二元充電電池業務，手機部件及組件業務，以及包含傳統燃油汽車及新能源汽車在內的汽車業務。公司是全球領先的二次充電電池制造商之一。公司表示，未來的插電式混合動力汽車將嘗試使用三元電池，是指三種電極材料共融而成的復合電極材料，目前最常見的是鎳鈷鋁酸鋁（NCA）和鎳鈷錳酸鋁（NCM）。此前，公司一直青睞于磷酸鐵鋰電池。2016年公司新款插電式混合動力汽車的續航里程將有顯著提升。

億緯鋰能（300014.SZ）/概念股指數：

公司是首批28家創業板企業之一，中國最大、世界第五的鋰亞電池供應商，具有自主知識產權和國際先進技術水平，致力于發展成為新型鋰能源領域的國際領先企業。公司研發并生產各種規格的高性能鋰一次及二次電池，包括聚合物鋰電子電池、方形和柱形液態鋰離子電池、鋰離子動力與儲能電池等。作為中國鋰電池行業的領先企業之一，目前形成了“鋰原電池+鋰離子電池+電子煙”三大業務齊頭并進的格局。

國軒高科（002074.SZ）/概念指數：

公司原是一家經營輸配電器產品的企業，經過不斷地發展轉型，目前的經營有了較大的變化，公司目前主營收入中77.7%來自于電池組，20.1%來自于輸配電產品。由于主營構成的改變，使得公司最近幾年業績優良，無論是利潤還是每股收益都出現了連續增長，特別是2015年，公司業績大爆發，未來國軒高科極可能成為動力電池的領軍者。

天齊鋰業（002466.SZ）/概念股指數：

公司主要從事工業級碳酸鋰、電池級碳酸鋰、無水氯化鋰等鋰系列產品的研發、生產和銷售。公司2016上半年有望歸屬于上市公司股東的凈利潤為6億-6.5億元，同比增速將達到1364.25%-1486.27%。公司為提前適應行業發展趨勢及優化產品結構，擬采用自籌資金開展建設“年產2萬噸電池級氫氧化鋰”項目，所需投資總額預計不超過16億元人民幣，達產周期2-4年，短期內對公司影響有限，但中長期來看，有利于公司充分發揮自身資源優勢，穩固行業龍頭地位。

鵬輝能源（300438.SZ）/概念股指數：

公司是中國最大的電池生產廠家之一，主營二次充電電池業務、包含傳統燃油汽車及新能源汽車在內的汽車業務。公司2016年一季度實現營業收入2.37億元，同比增長46.2%，歸屬于上市公司股東凈利潤2113.83萬元，同比增長54.51%。2016年4月12日公司公告稱，公司擬非公開發行股票不超過1380萬股，募集資金總額為不超過96680萬元，其中80680萬元投向年產4.71億安時新能源鋰離子動力電池建設項目，擴大公司的動力鋰電產能，以充分把握行業發展的新機遇，增加新的市場空間及利潤增長點，從而有效提升公司整體盈利能力。

南都電源（300068.SZ）/概念股指數：

公司專業從事通信電源、綠色環保儲能應用產品研究、開發、制造和銷售，并為后備電源、動力電源及特殊電源領域提供完整的解決方案和服務，主導產品為閥控式密封鉛酸蓄電池。公司擁有多個瓶裝的閥控密封蓄電池產品和鋰電池產品，是行業內產品系列最齊全的企業之一。公司在成為中國市場通信電源主要供應商的同時，產品遠銷歐美、東南亞、非洲等50余個國家和地區。公司2016年一季度歸屬于上市公司股東的凈利潤盈利5502.25萬-6327.59萬元，比上年同期變動幅度在100%-130%。

滄州明珠（002108.SZ）/概念股指數：