一种供电系统的制作方法

1.本技术实施例涉及基站供电领域，具体而言，涉及一种供电系统。


背景技术：

2.随着数字化时代的发展，人们对网络依赖度越来越高，特别是移动通讯。随着通信技术的发展，5g的接入使通信能力显著提高，5g移动通信技术在网络关键指标方面有了巨大提升，而性能提升将带动网络业务的迅猛发展。第五代移动通信网络(5g网络)已经由概念变为现实，且全球己进入商用阶段。
3.目前通信基站都配置了开关电源，通信基站的市电供电中断后需要通过开关电源的蓄电池来提供电源保障，但是5g基站的功率较大，因而对蓄电池承重要求高、每个基站都需要自己配置相应的蓄电池组。这种情况下，造成开关电源成本的增加，同时占地空间大，严重影响了5g通信基站的建设和发展。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种供电系统。能够转换投入本供电系统的供电装置，减少对储电装置的容量要求，减小开关电源的占地面积。
5.第一方面，本技术实施例提供一种供电系统，包括：发电装置；储电装置；切换装置，所述切换装置与所述发电装置与所述储电装置连接；在所述供电系统供电异常时，所述切换装置用于切换所述发电装置与所述储电装置投入所述供电系统供电；在所述发电装置为所述供电系统供电稳定时，所述切换装置用于切换所述储电装置退出所述供电系统。
6.在上述实现过程中，在供电系统异常时，通过切换装置能够切换发电装置与储电装置接供电系统，由于发电装置投入供电系统平稳的供电需要一段时间，而储电装置可以快速的投入供电系统，因而在供电系统异常时，先通过储电装置快速的为供电系统供电，确保供电系统不轻易断电。发电装置经过一段时间启动后也投入该供电系统供电，在发电装置供电稳定后，储电装置及时的退出该供电系统，由于储电装置提供供电的时间仅是发电装置启动的一段时间，因此，对储电装置的容量要求减小，既节约了成本也减小了装置的占地面积。
7.结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述切换装置，包括：第一开关；所述第一开关与所述储电装置连接，所述第一开关用于控制所述储电装置接入所述供电系统。
8.在上述实现过程中，通过设置第一开关，该第一开关与储电装置连接，该第一开关的通断可以控制该储电装置接入或退出供电系统，能够简单、精准的控制该储电装置的投入和退出。
9.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述切换装置还包括：第二开关；所述第二开关与所述发电装置连接，所述第二开关用于控制所述发电装置投入或退出所述供电系统。
10.在上述实现过程中，通过设置第二开关，该第二开关与发电装置连接，该第二开关的通断可以控制该发电装置接入或退出供电系统，能够简单、精准的控制该发电装置的投入和退出。
11.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二开关为多联开关，所述开关设置有互锁结构，所述互锁结构用于实现控制所述第二开关的多联开关的开断。
12.在上述实现过程中，由于第二开关为多联开关，该多联开关可以同时接入多个装置，通过在该第二开关中设置互锁结构，可以对多联开关接入的各个装置之间实现互锁，防止同时接入或退出多个装置，可以实现各个装置的单独控制，增加投入供电系统的装置的灵活性。
13.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述系统，还包括：配电装置；所述配电装置与所述第二开关连接，所述配电装置用于转换接入所述供电系统的电压并为所述供电系统供电。
14.在上述实现过程中，通过设置配电装置可以将来自配电系统的电压转换为本供电系统能够承受的电压等级范围内，以实现对本供电系统的供电，防止因电压等级过高，危害人员、设备安全。
15.结合第一方面的第四种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述供电系统还包括：控制器；所述控制器与所述第一开关及所述第二开关连接，所述控制器用于控制所述第一开关与所述第二开关的开断。
16.在上述实现过程中，通过在本系统中设置控制器，控制器与第一开关、第二开关连接，控制器根据供电系统中供电情况控制第一开关、第二开关的开断，以实现第一开关与第二开关能够根据供电系统中的供电情况实现第一开关与第二开关的开断。
17.结合第一方面的第五种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述储电装置包括：蓄电设备；所述蓄电设备通过所述切换装置接入所述供电系统；所述蓄电设备在所述供电系统异常供电时通过所述切换装置为所述供电系统供电；所述蓄电设备在所述供电系统正常供电时通过所述切换装置进行蓄电。
18.在上述实现过程中，通过在供电系统中设置蓄电设备，在供电系统异常供电时通过蓄电设备可以及时为供电系统供电，保证基站的正常供电。在供电系统正常供电时，可选择的进行储电，在电价较低时，对该蓄电设备充电，当供电系统异常供电时继续为供电系统供电。
19.结合第一方面的第六种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述储电装置包括：逆变器；所述逆变器与所述蓄电设备及所述切换装置连接，所述逆变器用于从所述蓄电设备取能，为所述供电系统供电。
20.在上述实现过程中，通过设置逆变器，可以对蓄电设备输出的电流进行转换，将蓄电设备中的直流电转换为供电系统可以使用的交流电，治理非线性负载的谐波、无功问题。同时还能从蓄电设备取能，为供电系统提供电源。
21.结合第一方面的第七种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述控制器与所述逆变器连接，所述控制器用于控制所述逆变器。
22.在上述实现过程中，通过将控制器与逆变器连接，控制根据供电系统的供电情况
控制逆变器的工作状态，以实现蓄电设备能够及时为供电系统供电。
23.结合第一方面的第八种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述供电系统设置在集装箱内，所述集装箱活动放置。
24.在上述实现过程中，通过在供电系统设置在集装箱内，该集装箱可以根据基站的实地位置情况，活动的放置在基站周围，同时可灵活移动。
25.为使本技术实施例的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术实施例的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术实施例提供的供电系统的模块示意图；
28.图2为本技术实施例提供的供电系统的结构示意图。
29.附图标记：110-切换装置；111-第一开关；112-第二开关；113-旁路开关；120-储电装置；121-蓄电设备；122-逆变器；130-发电装置；131-光伏发电机；132-发电机组；140-控制器；150-配电装置。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术实施例的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是所述实用新型产品使用时惯常拜访的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能解释为本技术实施例的限制。
33.本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
34.目前通信基站都配置了开关电源，将380v交流电转化成48v直流，并配置蓄电池组，在市电中断后实现电源保障。这种情况下，每个基站都需要自己配置相应的蓄电池组，造成成本的增加，占空间。如果是楼面基站，对楼板承重要求高，通常需要重新进行加固，增加费用且风险高。
35.针对以上问题，申请人提出一种通信基站综合能源供电装置，该装置集成变压器、蓄电池、光伏、柴油(汽油)发电机组应急接口等多种能源柔性切换，保障通信基站不断电。该装置可安装在地面绿化带等，不受承重、空间等限制，为后端十几个通信基站的负载提供电源保障，可根据周边环境调整供电方式，日照好时，切换为光伏供电；晚上电价便宜，晚上给蓄电池充电，白天放电，达到削峰填谷的作用；当市电、蓄电池、光伏等发生故障不能供电时，可直接拉来应急发电机组快速接入应急接口，给通信基站提供供电保障。
36.图1为本技术实施例提供的供电系统的模块示意图。如图1所示，该供电系统包括：发电装置130、储电装置120、切换装置110。
37.其中，如图2所示，图2为本技术实施例提供的供电系统的结构示意图。该切换装置110与发电装置130及储电装置120连接。在供电系统供电异常时，该切换装置110用于切换发电装置130与储电装置120投入该供电系统供电。在发电装置130为供电系统供电稳定时，该切换装置110用于切换储电装置120退出该供电系统。
38.可选地，该发电装置130可以包括光伏发电机131、发电机组132等，发电机组132可以是柴油发电机、汽油发电机。
39.上述技术方案中，该切换装置110，包括：第一开关111。
40.其中，该第一开关111与储电装置120连接，该第一开关111用于控制储电装置120接入供电系统。
41.可选地，该第一开关111可以是晶闸管、微型断路器、继电器等。
42.可选地，该切换装置110还包括旁路开关113，该旁路开关113的两端与该第一开关111两端连接，该旁路开关113为该第一开关111的备用开关。
43.示例性地，当第一开关111出现故障时，可以通过控制旁路开关113闭合来控制储电装置120接入供电系统，通过控制旁路开关113断开来控制储电装置120退出供电系统。当第一开关111正常工作时，该旁路开关113一直处于断开状态。
44.上述技术方案中，该切换装置110，还包括：第二开关112。
45.其中，该第二开关112与发电装置130连接，该第二开关112用于控制发电装置130投入或退出供电系统。
46.可选地，该第二开关112可以是晶闸管、微型断路器、继电器等。该第二开关112可以为一个，该第二开关112也可以为多个，该第二开关112的数量设置可以根据实际情况设置。
47.上述技术方案中，该第二开关112为多联开关，该第二开关112设置有互锁结构，该互锁结构用于实现控制第二开关112的多联开关的开断。
48.可选地，该第二开关112可以是单联开关，多个第二开关112之间可以设置互锁结构，用于实现控制多个该第二开关112的开断。
49.上述技术方案中，该供电系统，还包括：配电装置150。
50.其中，该配电装置150与第二开关112连接，该配电装置150用于转换接入该供电系统的电压并为该供电系统供电。
51.示例性地，图中示出该第二开关112为三联开关，该第二开关112的第一联与光伏发电机131连接，该第二开关112的第二联与发电机组132连接，该第二开关112的第三联与配电装置150连接。其中，该三联开关的第一联、第二联、第三联可以同时闭合，该三联开关
的第一联、第二联、第三联也可以同时闭合其中两联开关，该三联开关的第一联、第二联、第三联还可以仅闭合其中一联开关。
52.可选地，该配电装置150设置有变压器，该变压器用于将上一级较高电压转化为本系统较低电压。
53.可选地，该配电装置150可以是10kv配电、35kv配电、110kv配电等。
54.可选地，该配电装置150可以是220v配电，若该配电装置150为220v配电，则该配电装置150可以不设置变压器，变压器的设置根据实际情况设置。
55.上述技术方案中，该供电系统还包括：控制器140。
56.其中，该控制器140与第一开关111及第二开关112连接，该控制器140用于控制第一开关111与第二开关112的开断。
57.可选地，该控制器140可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。该控制器140还可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
58.上述技术方案中，该储电装置120包括：蓄电设备121。
59.其中，该蓄电设备121通过切换装置110接入供电系统，该蓄电设备121在供电系统异常供电时通过切换装置110为供电系统供电。该蓄电设备121在供电系统正常供电时通过切换装置110进行蓄电。
60.示例性地，控制器140检测到供电系统异常供电时，控制器140控制切换装置110闭合，将蓄电设备121投入供电系统，蓄电设备121通过向供电系统释放存储的电能为供电系统供电，随着发电装置130逐渐投入到供电系统并为供电系统稳定供电时，该控制器140控制切换装置110断开，将蓄电设备121退出该供电系统。控制器140检测到供电系统正常供电且电价较低时，控制器140控制切换装置110闭合，将蓄电设备121投入供电系统，该蓄电设备121可以通过供电系统进行充电，以备供电系统异常时，该蓄电设备121为供电系统供电。
61.可选地，该蓄电设备121包括但不限于蓄电池。
62.可选地，该蓄电设备121在设定时间内投入供电系统，该设定时间可以是1ms、2ms、3ms。
63.上述技术方案中，该储电装置120包括：逆变器122。
64.其中，逆变器122与蓄电设备121及切换装置110连接，该逆变器122用于从蓄电设备121取能，为供电系统供电。
65.可选地，该逆变器122包括受控电压源模式与受控电流源模式。当供电系统正常供电时，逆变器122工作在受控电流源模式，治理非线性负载的谐波、无功问题。当供电系统异常供电时，逆变器122从蓄电设备121取能，该逆变器122工作在受控电压源模式，为供电系统供电。
66.上述技术方案中，该控制器140与逆变器122连接，该控制器140用于控制逆变器122。
67.示例性地，供电系统供电异常时，根据控制器140采集母线电压或电流情况，控制器140通过第一开关111闭合同时控制逆变器122从蓄电设备121取能以控制蓄电设备121在设定时间内接入，蓄电设备121为供电系统供电。同时，当发电装置130判断供电系统接入故障后，自启动接入供电供电系统供电。此时控制器140执行同期并网，蓄电设备121和发电装置130一起为供电系统供电，当发电装置130供电稳定后，控制器140通过第一开关111断开以控制蓄电设备121退出供电系统。
68.上述技术方案中，该供电系统设置在集装箱内，所述集装箱活动放置。
69.可选地，该集装箱可以是长方体、正方体、圆柱体等，该集装箱可以包括钢材、铝合金、彩钢板、水泥板中的一种或多种材料。
70.可选地，该集装箱可以设置在绿化带、地下室等地方，该集装箱的安装不受承重、空间等限制。
71.本技术实施例的供电系统通过设置发电装置、储电装置、切换装置、控制器、配电装置，该系统通过控制器的控制及转换装置的切换能让多种能源柔性切换。供电系统供电正常时，逆变器工作在受控电流源模式，治理非线性负载的谐波、无功问题。供电系统供电异常时，在短时间内主动接通第一开关，逆变器从蓄电设备取能，以受控电压源的模式运行，为供电系统中的负载提供电源。当发电装置接入或者配电装置恢复供电，控制器执行同期并网程序后，储电装置柔性退出供电系统。整个过程全响应时间短，对于供电系统的设备负载而言，实现电源的零中断、柔性切换。对于储电装置来说，仅仅在整个过程中实现柔性切换，因此可以降低对储电装置的容量要求，减少储电装置的数量，不仅可以节约成本还能减少整个供电系统的体积。另外，本技术通过将整个供电系统集中安装于一个封闭集装箱内，集装箱可快速安装于绿化带、地下室等位置，实现了供电系统安装的灵活性，便捷性。
72.以上所述仅为本实用新型的可选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
73.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。