基站开关电源模块休眠技术在节能降耗中的应用

姚赞尉

摘 要：为了响应国家建立资源节约型的目标要求，节能降耗是各个企业在发展中必须认真考虑的一个重要环节。目前，为了提高开关电源的可靠性与稳健性，一些通信公司采用了开关电源整流模块休眠技术。文章将探讨基站开关电源模块休眠技术在节能降耗中的应用，旨在提高开关电源系统的可靠性与安全性，进而，实现通信企业节能降耗的目标。

关键词：基站；开关电源模块休眠技术；节能降耗

前言

目前，国家的经济在向节能降耗的方向稳步迈进，通信企业是我国经济重要的组成成员，肩负的节能降耗的责任与义务，同时，也是提高企业经济效益的需要，现如今，与通信设备有关的开关电源采用的是直流的方式供电，为了提高相关电源系统的稳健性与可靠性，采用整流模块冗余的配置方式，将其应用在开关电源系统中，然而，在实际的开关电源使用中对于蓄电池的使用并没有达到其额定的充电容量，导致很长的时间段内，整个整流模块的使用率较低，诚然，导致了很多电能源的浪费，另一个方面，相关的电源生产商在积极的研发相关的技术来提高电池的使用效率，进一步强调节能环保，不断的优化开关电源的内部结构，使其转换的效率进一步得到提高。与此同时，基站开关电源模块休眠技术是一种崭新的技术，其越来越广泛的应用，极大的提高了开关电源的使用及转换效率，降低了通信电源的耗能。

1 基站开关电源休眠技术原理

基站的开关电源整流模块的耗损主要有如下部分，即空载耗损、输出耗损以及带载耗损，根据相关的通信电源设备在不同的负载下一般具有不同的工作效率，一般条件下随着负载的增大开关电源设备的效率有上升的趋势。同时，在一般情况下，当整流模块工作效率达到比较高的水平，是开关电源的负载率达到40-80%范围时，另一方面，对开关电源的负载率进行提高，并且对整流模块的实际的工作数量进行减少，这样，可以降低空载的耗能，从而实现节能的目的，基站开关电源模块休眠技术依据负载的电流的大小，并且与电源系统匹配的实际的模块的容量与数量进行比较，利用智能化的相关技术，实现对整流模块的实际的使用数量进行自动化的调节，使得有一部分的电源模块处于未工作的状态，即休眠状态，同时，自动调整整流模块的负载率，使其能够达到最佳的工作负载率，最终，实现降低电源系统的空载消耗与有载的耗损，达到节能的目的。在休眠节能的模式中，模块的主电路处于未工作状态，但控制电路在工作，整个电源系统处于待机状态，当系统出现有关的异常情况时，相关的休眠模块立即进入工作状态。其次，可以根据实际的负载情况，动态的调整整流模块的数量，当负载增加到一定的程度时，可实现对休眠模块的自动唤醒，保证整个开关电源系统运行的可靠性，同时，利用相关的控制软件来实现对各个模块的休眠次序与时间进行调节，使得电源模块系统的工作处于均衡状态，因此，对各个模块的使用寿命实现了适当的延长。最后，为了进一步的提高开关电源模块的稳健性与可靠性，可采取相关的安全保护措施，防止系统在异常的情况下产生失效，其有关的安全保护措施有：当开关电源系统处于电池均充，控制器失效，模块出现故障等情况时，应该立即将模块的休眠功能关闭；当相关的异常排除以后，在开启开关电源的模块休眠功能。通过这些措施，能够有效的保护开关电源系统，使其可靠的运行。

2 实施的效果分析

国内三大电信运营商中的几万个站点中的通信电源系统模块，在东莞铭普的改造下，实现了模块的休眠功能，改造后的休眠模块技术的实际使用效果，达到了预期的目的，相关的数据如表1与2所示：

从表1中可以得出，当负载率低于40%时，相关的基站的站点具有良好的改造前景，同时，在改造后也能够产生良好的实施效果。表2显示的为现有电源设备负载率的分布。

从表3中可以看出，现有的通信电源相关设备网络，其负载率在40%以上只占到了27%，表明现有的通信设备的负载率低下，存在严重的资源浪费，但也存在了较大的改造的空间。目前，三大运营商积极的实施相关基站站点的改造，有效的降低了能耗，带来了丰厚的社会与经济效益[1]。

移动公司对其运营的两个基站进行了相关的開关电源休眠节能测试，在其他的可控的因素相同的条件下，通过对比改造前后的相关数据，判断其节能的效果，整流模块型号为：DMER048-50010H，开关电源型号：MER048-6013Y，其中，在测试中，一个基站（基站1）采用的两组500AH的后备电池组，基站的负载为15A，配置了6个整流模块；另一个（基站2）采用了两组500AH后备电池组，基站的负载电流为14A，配置了6个整流模块。在实际的检验过程中，过程进行的顺利，没有出现相关的运行设备异常的情况，相关的检测人员采集了必要的参数，在测试开关电源模块休眠功能的有关安全保护性能时，当出现模块故障、停电以及蓄电池充放电等异常是，可以临时的关闭基站的开关电源的休眠功能，进而保证了电源系统的安全性，实验后，对两个基站的节能情况进行分析，在两个基站配置6个整流模块时，在工作的模块数相同的条件下，其负载率与节电率之间的关系为：随着工作的休眠模块数越多、负载率相应增大、负载电流相应增大时，节电率与节电量呈现下降的趋势。当两个基站的负载电流保持相同并且负载电流保持在15A时，随着开启模块数量的增加同时休眠的模块数量越来越多，其结果为节电率与节电量逐渐的增加。与其同时，系统的总输入功率增加，系统此时的节电量的增加是系统的无效耗能上升而导致的，因此，需要考虑整流模块适当的冗余设置，但是不能盲目设置，应结合实际情况而定。其次，对比改造前后零线的电流情况：当休眠模块的工作数量为3个，负载电流为75A时，此时零线的电流呈现下降的趋势，否则零线电流会呈现上升的趋势，其原因为：整流模块的单相供电而导致三相不平衡，然而，三相供电模式的整流模块没有收到明显的影响，当系统的零线电流增大时会产生一些消极的影响，但当零线的电流增加的幅度不大时，此时，产生的消极影响可忽略不计[2]。最后，在对两个基站的测试后，对其产生的经济效益进行分析，在改造时，其基站开关电源模块的休眠技术的成本在1000元上下，对相关的数据进行计算分析，得出，当基站的负载电流高于100A时，节能的效果不明显，当负载的电流低于100A可以考虑使用基站开关模块休眠技术，同时，各个模块构成了具有一定联系的系统，当各个模块协同工作，可以适当的降低各个模块的工作时间，这样能够有效的提高各个模块的使用寿命，同时，降低了相关人员的维护与修理的成本以及空载耗能，进而，进一步的提高了企业的经济效益。总之，相关的通信企业应根据自身的实际情况，考虑实施基站开关电源休眠节能技术，从而，实现通信企业的可持续发展。

3 结束语

基站开关电源模块休眠技术的应用对于通信企业来说具有重要的现实意义，其可以有效的实现节能降耗，进而给通信企业带来了实实在在的经济利益，通信企业应根据自身的实际情况，认真研究与实施基站开关电源模块休眠技术，从而，为国家时间节能减排的发展目标作出自己应有的贡献。

参考文献

[1]魏汝敬，刘剑刚.开关电源节能原理及现网设备节能改造[J].应用分析，2011，2.

[2]宋守国，张少文.基站开关电源模块体眠技术在节能降耗中的应用[J].电信技术，2008，7.