浮充電源探討
2019-11-03 09:55:19
供稿：網(wǎng)友
康敏 石家莊電務段 在當前通信電源領(lǐng)域中，電源的概念比較模糊，具體表現(xiàn)在以下三個方面：（１）一些習慣上稱作電源的設備，實際上是一些無源網(wǎng)絡（如穩(wěn)壓電源及各式開關(guān)電源等）；（２）對當前通信電源的研究存在一種傾向，即重電子研究、輕能源研究。比如一些所謂的不間斷的電源產(chǎn)品，在技術(shù)時就有自動關(guān)機保護電路，輕視通信供電的連續(xù)性；（３）某些權(quán)威部門對通信電源的構(gòu)成說法不一。一種說法稱由交流電和直流電構(gòu)成，另一種說法又稱由配電屏、整鎏器、蓄電池和發(fā)電機等設備構(gòu)成。
一般說來，電源是指能夠把自然界的其它能量轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄐ旁O備提供不間斷供電的器件及其組合。為了深化電源研究，進一步明確什么是通信電源，本文提出了浮充電源概念。
１ 浮充電源
通信供電大致存在兩種供電形式，一是電池供源（包括蓄電池或其它電池），二是浮充供電。浮充電源是浮充供電方式的電源部分。通信電源作為信息能源是通信設備的心臟，本質(zhì)是能源，主要特征是連續(xù)性。也就是說，只要有了電，總可以通過一些變換手段（如變壓、整流、直流變換和頻率變換等）使其變?yōu)橛杏玫碾娔堋Ｖ灰@種電能不間斷，通信工作就有了基本能源保證，電源就完成了自己的使命。因此，早期的（或簡單的）通信電源均采用蓄電池供電，用蓄電池的交替使用保證連續(xù)性。這種方法簡便易行，沿續(xù)了多年，但缺點是蓄電池經(jīng)常要脫離負載充電，在大容量連續(xù)供電的情況下，效率較低。
隨著科技進步和通信業(yè)務量增加，尤其是交流市電的發(fā)展和整流設備的變化，通信電源的供電方式也發(fā)生了變化，即逐漸采用整流器和蓄電池并聯(lián)供電的方法，代替原來單用蓄電池輪流供電的方法。這種方法習慣上稱之為浮充供電。浮充供電方法的成熟起起始于硅整流器的推廣應用或更早。為了區(qū)別上述兩種方式，設t電池代表蓄電池供電時間，t浮充代表浮充供電時間，可以這樣界定，當t電池>t浮充時，為蓄電池供電；當t浮充>t電池時，為浮充供電。
在通信電源的發(fā)展中，大容量的連續(xù)性供電迄今為止經(jīng)歷了蓄電池供電和浮充供電兩個階段。當前所謂的現(xiàn)代通信電源，雖然滲透了電子技術(shù)、變頻技術(shù)和微機監(jiān)測技術(shù)，并密封蓄電池，對整流設備、變換設備和穩(wěn)壓設備進行合并或集成，但浮充供電的基本特征并沒有改變，交流市電進行變換之后，仍依托蓄電池作為備用電源進行浮充供電。
當然，上述通信電源僅指固定交換設備集中供電，是一種狹義的理解。廣義的通信電源還包括許多移動通信設備的分散供電。這些移動通信設備的供電始終離不開蓄電池和干電池交替供電。縱觀通信電源的發(fā)展歷史，電池供電和浮充供電是通信設備集中供電的兩個階段。在現(xiàn)代通信電源中，蓄電池（包括其它電池）供電方式仍然存在，而且隨著移動通信設備日趨小型化，仍有著強大的生命力。
浮充供電方式是將整流器和蓄電池合在一起供電。平時由交流電通過整流器和蓄電池供電，在交流停電時由蓄電池供電。這是一個聯(lián)合供電整體，既有能量的儲備又有能量的輸出，具有這種特征和電源類別的電源稱為浮充電源。
２浮充電源的特點
浮充電源是一種復合電源，由蓄電池和整流器并聯(lián)共同工作，配合使用，其特點如下：（１）傳統(tǒng)電源的油機和電池沒有輸入電路，而浮充電源則必須依靠交流市電的輸入，它是一種特殊電源；（２）浮充電源內(nèi)部必須依靠蓄電池作為備用電源；（３）浮充電源平時不消耗自身能量，依靠交流市電運行，當浮充狀態(tài)中止時，其自身儲備的能量才開始輸出，它是一個理想的不間斷電源。
３浮充電源的表示
浮充電源可用整流器的規(guī)格、臺數(shù)及蓄電池的容量、組數(shù)來表示。
浮充電源的實際電路因各電源室的情況不同而不同，其中涉及供電電壓的種類、蓄電池的組數(shù)、容量、整流器的型號和臺數(shù)，以及直流屏上反壓由以的設備級數(shù)。目前所用直流配電屏的電路圖可較好地反映浮充電源的基本電路。在整個浮充供電中，直流屏起著完全的調(diào)節(jié)控制作用，因此，確切地講，直流屏是一個浮充控制屏。
４浮充電源的意義
（１）提出浮充電源后，進一步完善了通信供電的基礎(chǔ)理論。比如，浮充供電和浮充充電可以這樣簡單解釋：浮充供電中包涵浮充充電，是電源針對負載而言；浮充電指浮充電源內(nèi)部給蓄電池充電的問題。
（２）提出浮充電源后，可以把當前通信電源的集中供電歸納為一個統(tǒng)一的流程圖。
（３）通信電源的構(gòu)成主要有如下幾部分：（a）基礎(chǔ)電源；包括市電、蓄電池、油機發(fā)電機和太陽能等；（b）浮充電源：包括專用整流器、蓄電池組和直流屏等；（c）變換器：包括變壓器、整流器、逆變器、直流變換器和變頻器等；（d）穩(wěn)壓器：包括直流穩(wěn)壓電源、交流穩(wěn)壓電源和現(xiàn)代電源等輸出設備（e）自動控制和安全供電部分。
（４）由以浮充電源為核心組成的通信電源的流程圖可知，任何一個用戶提供n種不同供電電壓的電源室，都可以僅用一個浮充電源供電，其它n-1種不同的電壓，都可以通過n-1路變換來取得。因此，任何電源室都沒有必要重復設置多個浮充電源。
（５）根據(jù)上述結(jié)論，可以解決當前電源室盲目重復設置浮充電源的情況，對電源室進行規(guī)范化改造，簡化電源室的傳統(tǒng)設置，大幅度減少蓄電池種類，并使蓄電池進一步集中使用，有利于電源的日常管理，同時還使環(huán)境污染得到進一步改善。
（６）浮充電源的提出，對于通信供電及其它任何需要不間斷供電的行業(yè)都具有普遍意義，對于不間斷供電問題提供了一種獨立的研究方法。
摘自《電信快報》2001.1期
