“志诚”新型变速永磁直流发电机组

吕峰平

（志诚动力科技（杭州）有限公司）

1 “志诚”新型变速永磁直流发电机组背景

通信行业基站采用的传统应急电源多为移动式汽油发电机组（5k W及以下）或固定式柴油发电机组（8 k W～15k W），随着基站负载的不断增加，10k w左右的固定式柴油发电机组作为当前主流配置。但这种传统型机组在通信基站变化负载运用时，长期处于低负载状态，相对能耗较大，效率较低，对发动机自身也存在较大损害，而且通常需要配置ATS才能实现市电与发电机组自动转换功能。

志诚动力科技（杭州）公司是一家聚研发、生产、销售及服务于一体的专业化通信油机厂家。自公司1996年成立以来，历来重视公司产品研发能力的提升，并坚持产品研发与市场需求相结合的原则，通过多年的持续努力，现已研发成功并拟向市场推出新型变速永磁直流发电机组，以协助通信客户有效解决上述通信行业基站油机运用存在的弊端。

2 “志诚”新型变速永磁直流发电机组介绍

新型变速永磁直流发电机组主要由可变速柴油发动机、变速集成发电机（VSIG）、电源调节系统（PCS）及控制装置组成。是将发动机机械能先转换为变频交流，进而转变为清洁直流电能输出的电源设备。

可变速发动机作为动力源，采用性能可靠的全程式调速器，可实现1 000 r p m～3 000 rp m范围内的稳定运行，并可根据负载大小受控于控制器自动调整转速，使发动机始终处于与负载匹配的运行状态，极大地降低了低负载运行时的耗油量和机组运行时产生的噪音。无论在单位功率体积比还是单位功率排放比方面，均有着显著的优势。

变速集成发电机（VSIG）为新一代轴向磁通无轴承永磁交流发电机（PMA）。将发动机的机械能转换为频率（133 Hz～400 Hz）和电压（0～460 V）变化的交流电，转换效率高（90%以上），体积小，重量轻，承载电流能力强。无AVR、轴向磁通无轴承、集飞轮与一体结构，大大减少了维护成本和工作量。PMA与传统发电机相比见表1：

电源调节系统（PCS）及控制装置将变频变压交流转换为可编程直流电，并能根据负载大小调整发动机转速，控制发动机处于最佳运行状态，大大减少耗油量，并延长发动机使用寿命。合理的限流控制可避免传统机组由于负载突加导致的停机现象，以设置的恒流对基站设备及蓄电池组供电，极大地提高了供电可靠性。PCS具有如下特点：

表1 PMA与传统发电机对比

波形失真（线性负载）：小于3% ；波形失真（非线性负载，12脉冲整流器）：小于8% ；可根据负荷情况调整发动机转速 ；节省燃油达25% ；同时提供交流和直流输出；可编程输出电压和频率；多种输入：PMA、太阳能光伏发电、风电、蓄电池等。

控制系统带标准RS232／RS485通信接口，提供开放式的通讯协议，可纳入动力环境集中监控网络，实现远程监控。当市电断电后，先由蓄电池组向负载供电；当蓄电池组电压低于某设定值时，发电机自动启动，在向负载供电的情况下同时给蓄电池组充电。在市电恢复或蓄电池充满电后，发电机自动停机。此功能的实现，可取代传统发电机组的ATS柜，降低了通信运营商的运行成本。

3 “志诚”新型变速永磁直流发电机组应用前景

该产品目前在有市电通信基站的应用原理如图1所示。该产品通过一系列技术革新，可以同时与太阳能、风能、市电进行综合使用，并可集成开关电源柜功能，进一步降低基站电源系统投入成本，完全符合国家节能减排政策导向，在通信基站有广泛的应用前景。

图1 “志诚”发电机在通信基站的应用原理