1.主要特征
戶外型直流通信電源系統(tǒng)主要由高頻開關(guān)整流模塊、監(jiān)控模塊、閥控式密封鉛酸蓄電池組、交直流配電單元等組成。戶外型直流通信電源系統(tǒng)通常和相關(guān)通信設(shè)備(如BTS、傳輸設(shè)備或其他通信設(shè)備)一起安裝于可應(yīng)用于室外C類應(yīng)用環(huán)境的一體化戶外機(jī)箱內(nèi),其技術(shù)參數(shù)主要特征要求如下:
a) 高頻開關(guān)整流模塊:效率大于90%,功率因數(shù)大于0.99,支持熱插拔,寬范圍輸入電壓。
b) 監(jiān)控模塊功能:具有蓄電池管理功能和電源系統(tǒng)監(jiān)控功能;具有負(fù)載下電和電池低電壓保護(hù)功能,能實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)壓、無(wú)級(jí)限流、電池容量計(jì)算、電壓均衡性測(cè)量、電池在線測(cè)試、電池充放電信息統(tǒng)計(jì)等功能;能提供RS232或RS485通信接口和多對(duì)干接點(diǎn)告警接口,便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守。
c) 防雷保護(hù):系統(tǒng)交流電源輸入端口防雷等級(jí)為差模、共模標(biāo)稱不小于15 kA;-48 V直流輸出防雷等級(jí)為差模、共模標(biāo)稱不小于15 kA;通信接口和告警接口防雷等級(jí)為差模標(biāo)稱不小于3kA、共模標(biāo)稱不小于5 kA。
d) 防水防塵:除蓄電池室外,系統(tǒng)中放置整流模塊、監(jiān)控模塊、交直流配電以及用戶設(shè)備的箱體外殼防護(hù)指標(biāo)滿足或高于IP54,并達(dá)到GR487的防水要求,如果蓄電池艙體與電源及設(shè)備箱體是分開的,則蓄電池艙體的防護(hù)指標(biāo)可相對(duì)降低。
e) 安裝方式:一般為地面平臺(tái)安裝。
f) 防盜:設(shè)門禁開關(guān),確保普通工具不能從外部打開設(shè)備的門、頂蓋和側(cè)板。
g) 預(yù)留空間:根據(jù)用戶的要求預(yù)留一定空間以安裝其他設(shè)備。
h) 惡劣的應(yīng)用環(huán)境。
2.整流模塊性能
除滿足YD/T 731-2002的技術(shù)要求外,還應(yīng)達(dá)到如下要求:
a) 輸入電壓 90~290 V,具有欠壓和過(guò)壓保護(hù)及自動(dòng)恢復(fù)功能,并能長(zhǎng)期承受350 V的交流電壓輸入而不損壞。
b) 輸入頻率 40~65 Hz。
c) 傳導(dǎo)和輻射干擾要符合YD/T 983-1998中表1和表3的B級(jí)要求。
d) 系統(tǒng)交流電源輸入端口防雷等級(jí)為差模、共模標(biāo)稱不小于15 kA;-48 V直流輸出防雷等級(jí)為差模、共模標(biāo)稱不小于15 kA。
3.監(jiān)控功能
監(jiān)控模塊元不僅對(duì)整流模塊、蓄電池管理和處理告警,還可通過(guò)后臺(tái)網(wǎng)管或手持終端控制來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)控、異常告警、電池管理、整流模塊及配電單元的管理等功能。監(jiān)控模塊的主要功能如下:
a) 整流模塊管理;
b) 蓄電池自動(dòng)均浮充管理;
c) 蓄電池強(qiáng)制均充管理;
d) 蓄電池溫度補(bǔ)償;
e) 蓄電池保護(hù)下電控制、負(fù)載二次下電控制;
f) 近端及遠(yuǎn)端參數(shù)配置;
g) 干接點(diǎn)告警;
h) 遙測(cè)及告警接口;
i) 溫控風(fēng)扇調(diào)速及故障檢測(cè)功能;
j) 門禁;
k) 通信接口和告警接口防雷等級(jí)為差模標(biāo)稱不小于3 kA、共模標(biāo)稱不小于5 kA。
4.一體化戶外機(jī)箱組成
圖1為一體化戶外機(jī)箱總體結(jié)構(gòu)參考圖。由高頻開關(guān)整流模塊、監(jiān)控模塊、配電單元、傳輸設(shè)備或BTS或其他通信設(shè)備、閥控式密封鉛酸免維電池組、熱交換器、加熱器等組成。
5.一體化戶外機(jī)箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.1 用戶需求
先了解用戶的各項(xiàng)需求,主要需求如下:
a) 些設(shè)備要安裝于戶外機(jī)箱內(nèi)(如BTS、傳輸設(shè)備、電源系統(tǒng)、電池等);
b) 電纜連接方式;
c) 外型尺寸;
d) 較大耗熱;
e) 氣候環(huán)境條件(如溫度、太陽(yáng)輻射、濕度、海拔高度等);
f) 設(shè)備的較高和較低運(yùn)行溫度;
g) 設(shè)備備用時(shí)間;
h) 供電分路及端子要求;
i) 價(jià)格期望及成本控制要求。
5.2 機(jī)箱原材料的選擇
a) 低碳鋼:抗腐蝕性較差,但強(qiáng)度高且成本低;
b) 鋁板:抗腐蝕性較好,中等強(qiáng)度,價(jià)位適中,且散熱好;
c) 不銹鋼:抗腐蝕性極強(qiáng),且強(qiáng)度很高,但成本也很高。
5.3 熱設(shè)計(jì)
根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境采用不同的冷卻方法,為用戶選擇和設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)的方案。冷卻方法有空氣對(duì)流熱交換、空調(diào)、強(qiáng)迫通風(fēng)和負(fù)壓通風(fēng)等。
a) 空調(diào):置于機(jī)箱內(nèi)部,調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度低于戶外溫度,它適合大于700 W的高熱耗設(shè)備,但其缺點(diǎn)為產(chǎn)品和運(yùn)行成本高,且交流停電時(shí)空調(diào)不工作。
b) 強(qiáng)迫通風(fēng):用溫控直流風(fēng)扇吸進(jìn)外部空氣來(lái)驅(qū)走設(shè)備內(nèi)的熱量,適合于低熱耗的設(shè)備。是一種低成本的散熱方案,但也把惡劣的外部空氣帶進(jìn)設(shè)備內(nèi)部而影響設(shè)備的性能和運(yùn)行安全,還需定期維護(hù)濾網(wǎng)。較適合蓄電池箱的散熱設(shè)計(jì)。
c) 空氣熱交換:用溫控直流風(fēng)扇分別驅(qū)動(dòng)內(nèi)外部空氣循環(huán),內(nèi)部的熱氣與外部的冷空氣在隔離的散熱器上產(chǎn)生熱交換,而設(shè)備處于全封閉。此散熱方式價(jià)格適中,適合于熱耗200~1000 W的設(shè)備。但缺點(diǎn)是內(nèi)部溫度總是高于外部溫度,通常需設(shè)計(jì)使內(nèi)外部溫差在20℃以內(nèi)。
d) 雙層殼體設(shè)計(jì):主設(shè)備機(jī)箱的門,側(cè)板及背板采用雙層殼體以減小太陽(yáng)輻射的影響。
e) 加熱器:應(yīng)用于低于-15℃的地方,還應(yīng)考慮在電池室內(nèi)安裝溫控加熱器。
5.4 防腐蝕處理
a) 鋼材機(jī)箱需進(jìn)行雙層防腐處理,即鍍鋅或熱浸鋅并涂戶外粉末有機(jī)涂層。
b) 鋁板外表面需采用“陽(yáng)極氧化加戶外粉末有機(jī)涂層”。
5.5 環(huán)保要求
在中國(guó)市場(chǎng)的產(chǎn)品要逐步達(dá)到WEEE和RoHS指令要求。出口歐美的產(chǎn)品必須在2005年底前達(dá)到WEEE和RoHS指令要求。
6.空氣熱交換器
可根據(jù)實(shí)際情況選用頂置空氣熱交換器、板上(門上)安裝的空氣熱交換器或門內(nèi)安裝的空氣熱交換器。
空氣熱交換器的選用或設(shè)計(jì)應(yīng)考慮風(fēng)扇的工作電壓和壽命、交換器的功熱比、內(nèi)/外部的循環(huán)空氣流量等因數(shù)。