节能减排正逐步成为推动国家经济发展宏观调控的重心。当今我国通信业迅猛发展,通信网络基础建设资金大量投入,通信行业已经成为推动国民经济增长的主要行业。同时,通信行业不间断运行与维护,尤其是大量通信设备汇集的机房和覆盖全国的无线基站等能源成本日益增长,占运营企业经营投入的比例越来越大。作为通信电源设备的提供商加大节能环保的设计投入,不仅可以帮助各运营商节约能源,降低成本实现有效收益,同时也是社会赋予我们的责任和使命。
我公司已经将节能减排作为一项重要的工作,加以推进和落实。一个方面是组织对在线运行的通信电源进行节能降耗的各种方法的探索和验证,同时也着手启动新的通信电源设计,加快研发环保节能的电源新产品。下面对我公司通信开关电源的电源系统节能测试和节电工作控制方法,以及产品节能改进方向做详细说明。
一.节电工作控制方法
开关电源电能浪费的根本原因在通信电源在应用配置上考虑冗余备份,实际模块数的容量远大于负载,这样造成整流器长期在低负载率情况下运行,而这时整流器的的转换效率低,自身消耗大。开关电源系统采用休眠节能方式工作,可把整流器调整到最佳负载条件下工作,有效减少不必要的能源消耗。通过实验表明,开关电源设备工作方式通过改进后具有较大的节电潜力。 休眠节能工作方式,就是在开关电源运行中,通过“软开关”技术,根据负荷电流和电池组电流的大小,来调整开启整流器的数量,关闭冗余整流模块,提高整流器的带载率,节省电能消耗。为保证在整流器轮流休眠时,系统能可靠运行,具体方法如下:
1、设置休眠功能允许开关:休眠功能开启时才允许启动节能软开关功能;休眠功能禁止时则关闭休眠功能。
2、设置整流器轮值工作时间。循环软关断整流器休眠停机的时间间隔。维持各整流器平均
寿命,保证系统的可靠性。
3、整流模块休眠数量计算依据:确保其他正常工作的整流器的输出为额定功率30%---70%。
这时保证整流器是处于最佳运行状态。 4、休眠功能开启和关闭的有关条件:
休眠软关机必须满足以下条件:
1)、电池处于浮充状态。 2)、浮充电压必须大于52V。 3)、负载电流必须小于处于工作状态下整流器额定值之和的80%。 4)、整流器按序号轮值休眠。 休眠功能取消的唤醒条件:
1)、只要均充启动,所有模块必须正常工作。 2)、如果模块工作电流大于80%,则所有模块均要正常工作。 3)、当电压低于51.5V时,必须要求所有模块均要正常工作。 4)、控制器失效,导致整流器的控制信号失效,则所有模块均要正常工作在浮充状态下。
二.电源系统节能测试 测试条件:48V/200系统(配4台DZY-48/50整流器),实际负载电流40A(浮充电压53.6V)。 整流器在未休眠时,每台整流器输出电流为10A,其工作效率为87%。每台整流器的输入功率为616.1W。
电源系统的年耗电为616.1×4×24×365/1000=21588KWh。 开启休眠功能后,休眠时若有2台整流器软关机。
两台整流器工作,每台输出电流为20A。其工作效率为92%。则此时每台整流器的输入功率为1165.2W。2台休眠整流器静态功耗: 8.5W/台。
电源系统的年耗电为(1165.2+8.5)×2×24×365/1000=20564(KWh)。 每年节约电能大约为21588-20564=1024(KWh)
节电率4.7%
三.节能控制的不利影响
我公司的电源产品采用休眠工作方式具有一定节能效果,但是采用节能工作方式还是具有一定的技术风险,实际应用还需有用户自行决定。采用节能措施对电源系统的不利影响是:
休眠功能开启时会出现整流器工作不平衡,这时可能会使系统输入零线电流超过相线电流,导致零线接点过热失效而使系统断零线,造成整流器出现输入过压或欠压故障。
四.产品节能改进方向
为保证电源在实际运行时,能有效降低能耗,实现绿色环保。我公司从提高整流器在有效工作负载区间的效率和减少休眠时的静态功耗两方面入手,以减少实际的工作能耗,提高休眠时的节能效果。
1、 提高整流器在有效工作负载区间的效率
由于通信电源的系统容量配置都必须考虑系统为电池充电时提供的电流及模块备份需求,实际安装运行的整流器的数量较多。使得其工作有效负载较小,在使用休眠功能时,其工作区间会在额定负载的30%~50%区间。提高在这个额定负载条件下的效率,就能有效降低电源的实际功耗。
2、 减少休眠时的静态功耗
整流器在休眠状态时,是处于“软关机”状态。这时直流输出、交流输入开关全部开启,整流器输出电流为“零”。由于整流器处于待机状态,也同样要消耗一部分电能,降低这时的静态功耗,也能有效降低实际的能量消耗。我们可以通过改进整流器的软关机工作管理模式,有效降低其关机状态下的功耗,也能提高休眠时的节能效果。
附件:控制器液晶显示屏模块参数设置(有关节能):
在图30状态下选择“模块参数”,如果在“系统参数”屏模块参数设置为禁止,则出现图37画面;如果为允许,则可以进入模块参数设置屏,如图38所示。
密码输入正确进入系统参数设置屏如30
系统参数设置 交流参数 模块参数 直流参数 通信参数 电池参数 系统参数 图30
图37
模 块 参 数 休眠功能:关 唤醒电压:51.5 V 轮休周期:10 天 最小在线数:3 休眠停止点:80% 休眠启动点:60% 模块参数设置被禁止 图38
屏显示为默认值 休眠功能:关
激活电压:48.0 V-53.6V 轮休周期:1天-60天 最小在线数:〉=1
休眠停止点:(休眠启动点+10%)-80% 休眠启动点:10%~(休眠停止点-10%)
电池参数修改方法同交流参数修改方法。
北京动力源科技股份有限公司
2008年03月31日
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容