本發(fā)明涉及一種通訊基站供電控制設(shè)備及方法，特別涉及一種通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

在通信系統(tǒng)中，通信行業(yè)的供電系統(tǒng)絕大部分采用交流電轉(zhuǎn)直流電的逆變供電系統(tǒng)，通信設(shè)備所用電源電壓普遍限制在60v-40v范圍內(nèi)的直流電。

目前通信基站太陽能供電方式分為三種，第一種交流并網(wǎng)型光伏系統(tǒng)；第二種離網(wǎng)型光伏系統(tǒng) ；第三種與市電相結(jié)合的太陽能供電系統(tǒng)。

太陽能離網(wǎng)系統(tǒng)是利用蓄電池進(jìn)行儲能的與電網(wǎng)脫離的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要控制設(shè)備為太陽能離網(wǎng)控制器，是將太陽能電力轉(zhuǎn)換為蓄電池充電的主要設(shè)備。該設(shè)備只能離網(wǎng)運行，不能并網(wǎng)發(fā)電。

其中，太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)是太陽能所發(fā)出的直流電直接經(jīng)逆變器逆變并入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，主要控制設(shè)備是太陽能并網(wǎng)逆變器，該設(shè)備只能并網(wǎng)運行，不能離網(wǎng)運行。

與市電相結(jié)合的太陽能系統(tǒng)有兩種工作模式，其一市電優(yōu)先模式，負(fù)載優(yōu)先使用市電，市電停電的時候使用太陽能電力，太陽能電力為市電補(bǔ)充；其二太陽能電力優(yōu)先模式，負(fù)載優(yōu)先使用太陽能所發(fā)電力，當(dāng)太陽能電力不足或太陽能不發(fā)電時使用市電，切換頻繁，系統(tǒng)造價較貴，市電為太陽能電力的補(bǔ)充。主要控制設(shè)備為市電互補(bǔ)控制器，太陽能為離網(wǎng)運行狀態(tài)，在無市電或不用市電時太陽能工作，需要較大容量的儲能系統(tǒng)。

另外，原太陽能通信基站供電系統(tǒng)的控制設(shè)備或為并網(wǎng)逆變器或為離網(wǎng)控制器，其只能工作在一種工作狀態(tài)，有市電時或無市電時。以上方式太陽能能源利用受限制較多，能源利用效率較低、浪費多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制設(shè)備及方法。

一種通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制設(shè)備，包含防雷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，在光伏電源輸入端串聯(lián)防雷系統(tǒng)，

所述的控制系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)控制開關(guān)和防通信電源供電逆流系統(tǒng)，供電系統(tǒng)控制開關(guān)采用直流供電繼電器，直流供電繼電器的輸入端連接到檢測系統(tǒng)的輸出端，直流供電繼電器的輸出端連接防逆流器，防逆流器采用單向二極管，將單向二極管串接入供電電路；防逆流器的輸出端連接光伏電源輸出端；

所述的檢測系統(tǒng)包括光伏供電檢測與控制系統(tǒng)，光伏供電檢測與控制系統(tǒng)包括DC/DC控制電源、通信電壓采集、光伏電壓采集、電壓比較電路，將采集到的通信電源電壓、光伏電壓、通信電源的最高電壓門限值進(jìn)行比較，輸出控制信號控制直流供電繼電器的開關(guān)，進(jìn)而控制。

上述的檢測系統(tǒng)的輸出端并聯(lián)信號反相器的輸入端，信號反相器的輸出端連接放靜電繼電器和放靜電電路。

一種本發(fā)明提到的通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制方法，包括以下步驟：

（1）光伏太陽能供電組件的供電線路的正負(fù)兩極串接至防雷系統(tǒng)的正負(fù)兩端，防雷系統(tǒng)內(nèi)部引線接入供電系統(tǒng)的控制開關(guān)直流供電繼電器；

（2）將采集到的通信電源電壓、光伏電壓、通信電源的最高電壓門限值通過電壓比價器進(jìn)行比較，當(dāng)滿足光伏電壓大于通信電壓，通信電源電壓小于通信電源門限值參考電壓條件時，輸出高電壓控制信號，否則輸出低電壓控制信號；

最高電壓的設(shè)定：以通信電源儲能設(shè)備（蓄電池）浮充電壓的最高門限電壓為基準(zhǔn)，將最高門限電壓的上浮1%后，設(shè)定為參考電壓；

（3）當(dāng)電壓比較器輸出的信號為高電壓，大于5v時，該控制信號啟動直流供電繼電器，光伏電源開始供電；當(dāng)該信號為低電壓小于5v時，該控制信號關(guān)閉直流供電繼電器，光伏電源關(guān)閉供電；

（4）電壓比較器輸出的信號經(jīng)信號反相器轉(zhuǎn)換后，生成放電電路繼電器控制信號，用于控制放電電路；當(dāng)電壓比較器輸出信號為高電壓時，該信號為低電壓，關(guān)閉放電電路繼電器，減少光伏電能損耗；當(dāng)電壓比較器輸出信號為低電壓時，該信號為高電壓，開啟放電電路繼電器，降低光伏電源側(cè)因開路造成的開路電壓過高問題；

上述的步驟（3）中直流供電繼電器的輸出端連接防逆流器，防逆流器采用單向二極管，將單向二極管串接入供電電路；防逆流器的輸出端連接光伏電源輸出端。

本發(fā)明的有益效果是：解決了通信基站太陽能直流并網(wǎng)供電的問題，使得太陽能發(fā)電可以直流并網(wǎng)，可以節(jié)約基站的市電用電量，達(dá)到利用新能源、節(jié)能減排的目的，另外還可以節(jié)約基站的日常運行成本。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的原理圖；

附圖2是本發(fā)明的電路連接框圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

一種通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制設(shè)備，包含防雷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)，在光伏電源輸入端串聯(lián)防雷系統(tǒng)，

所述的控制系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)控制開關(guān)和防通信電源供電逆流系統(tǒng)，供電系統(tǒng)控制開關(guān)采用直流供電繼電器，直流供電繼電器的輸入端連接到檢測系統(tǒng)的輸出端，直流供電繼電器的輸出端連接防逆流器，防逆流器采用單向二極管，將單向二極管串接入供電電路；防逆流器的輸出端連接光伏電源輸出端；

所述的檢測系統(tǒng)包括光伏供電檢測與控制系統(tǒng)，光伏供電檢測與控制系統(tǒng)包括DC/DC控制電源、通信電壓采集、光伏電壓采集、電壓比較電路，將采集到的通信電源電壓、光伏電壓、通信電源的最高電壓門限值進(jìn)行比較，輸出控制信號控制直流供電繼電器的開關(guān)，進(jìn)而控制。

上述的檢測系統(tǒng)的輸出端并聯(lián)信號反相器的輸入端，信號反相器的輸出端連接放靜電繼電器和放靜電電路。

一種本發(fā)明提到的通訊基站太陽能直流并網(wǎng)發(fā)電DC-DC專用控制方法，包括以下步驟：

（1）光伏太陽能供電組件的供電線路的正負(fù)兩極串接至防雷系統(tǒng)的正負(fù)兩端，防雷系統(tǒng)內(nèi)部引線接入供電系統(tǒng)的控制開關(guān)直流供電繼電器；

（2）將采集到的通信電源電壓、光伏電壓、通信電源的最高電壓門限值通過電壓比價器進(jìn)行比較，當(dāng)滿足光伏電壓大于通信電壓，通信電源電壓小于通信電源門限值參考電壓條件時，輸出高電壓控制信號，否則輸出低電壓控制信號；

最高電壓的設(shè)定：以通信電源儲能設(shè)備（蓄電池）浮充電壓的最高門限電壓為基準(zhǔn)，將最高門限電壓的上浮1%后，設(shè)定為參考電壓；

（3）當(dāng)電壓比較器輸出的信號為高電壓，大于5v時，該控制信號啟動直流供電繼電器，光伏電源開始供電；當(dāng)該信號為低電壓小于5v時，該控制信號關(guān)閉直流供電繼電器，光伏電源關(guān)閉供電；

（4）電壓比較器輸出的信號經(jīng)信號反相器轉(zhuǎn)換后，生成放電電路繼電器控制信號，用于控制放電電路；當(dāng)電壓比較器輸出信號為高電壓時，該信號為低電壓，關(guān)閉放電電路繼電器，減少光伏電能損耗；當(dāng)電壓比較器輸出信號為低電壓時，該信號為高電壓，開啟放電電路繼電器，降低光伏電源側(cè)因開路造成的開路電壓過高問題；

上述的步驟（3）中直流供電繼電器的輸出端連接防逆流器，防逆流器采用單向二極管，將單向二極管串接入供電電路；防逆流器的輸出端連接光伏電源輸出端。

本發(fā)明的要求與解釋如下：

a、 光伏太陽能供電組件的組合要求，由于通信供電系統(tǒng)對-48V直流電源的電壓范圍要求為-40V~-57V，所以光伏太陽能電池組件所組成的串聯(lián)系統(tǒng)的負(fù)載電壓參數(shù)要求為<70V。

b、光伏太陽能供電組件串聯(lián)系統(tǒng)露天設(shè)置，在陰雨天極易受到雷電影響，為保證通信設(shè)備安全，本發(fā)明在光伏太陽能供電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)增添了防雷保護(hù)功能，該部分功能能夠很好的對太陽能電池組件的因遭受雷擊而引入到通信供電系統(tǒng)的過載電流、過載電壓進(jìn)行隔離和阻斷。

c、 為有效檢測光伏太陽能供電組件的供電條件是否滿足通信系統(tǒng)電源需求，該方法設(shè)計了光伏太陽能供電組件的供電檢測功能，該供電檢測功能即能檢測光伏組件的供電條件是否滿足要求，又能消減因光伏組件供電系統(tǒng)開路而在光伏組件電源正負(fù)兩極形成的瞬間的開路高電壓。當(dāng)光伏組件進(jìn)行供電時，該系統(tǒng)能檢測光伏組件的供電條件是否滿足持續(xù)供電要求，檢測異常時，切斷光伏組件與通信電源之間的連接；同時在確保滿足通信供電條件時，開通供電開關(guān)。

d、在光伏太陽能供電組件不具備供電的條件下，為防止室內(nèi)通信供電系統(tǒng)的電力反饋至光伏太陽能供電組件系統(tǒng)中，該方法設(shè)計了防通信電源逆流光伏太陽能供電組件的功能，該功能能夠有效防止電流反饋至光伏太陽能供電組件系統(tǒng)。