技术领域
[0001] 本
发明涉及一种自然冷却的一体化基站电源系统,属于基站通信电源技术领域。
背景技术
[0002] 随着通信网络的持续发展及5G的到来,海量的接入层
站点数量规模呈井喷态势,站址资源逐渐成为建设的首要难题,选址问题越发突出,不仅严重的拖慢了移动基站建设的进度,而且造成建站成本的大幅上升。
[0003]
现有技术方案多见于采用基站电源系统+
监控系统+ODF独立安装,独立基站承载2~4个
箱体,安装场景受到了较大的限制,且对环境友好造成了较为严重的影响。而独立分箱体安装施工周期和难度大,施工协调资源多,制约了基站的快速部署。
[0004] 为减少资源浪费及提高建站效率,现有也有将电源模
块、
蓄电池以及光纤配线系统集成并安装在一个箱体内,将光纤配线系统以及部分电源模块安装在同一面板上,面板安装在箱体内,而
蓄电池安装在箱体
背板的上部,另一部分的电源模块安装在箱体背板下部,该电源系统采用内外侧的双层结构,虽然具有体积小的优点,但也存在现场操作、维护不便,
散热效率不高的问题,同时也缺乏配置的灵活性。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种能把光缆
终端盒组件能与电源箱组件灵活配置,能够实现快速安装,现场操作、维护、扩容方便,且散热效果好的自然冷却的一体化基站电源系统。
[0006] 本发明为达到上述目的的技术方案是:一种自然冷却的一体化基站电源系统,其特征在于:包括电源箱组件和光缆终端盒组,
[0007] 所述的电源箱组件括一端敞口的箱体、铰接在箱体上并能与箱体密封连接的箱
门以及内设的电源模块单元、监控单元和电表,所述箱体的背板外侧经导热
硅胶与
散热片连接、内侧具有
支架,电源模块单元安装在支架上,箱体的
底板上设有
信号接口及多个电源输入输出接口,箱体外部设有用于保护的接地单元,箱体下部具有对电源模块单元
输入侧及
输出侧进行防
雷击的防雷器及用于计量输入电量的电表;所述的箱门中部设有外凸的外安装槽,具有内凸的内安装槽的门内侧板安装在箱门上,电池单元安装在箱门的外安装槽和门内侧板的内安装槽内,电池单元的充放电接口与电源模块单元的电池接口连接,电源模块单元为外部设备提供电源并控制电池单元的充放电;安装在门内侧板上的监控单元与电源模块单元、电表和电池单元连接,监控单元上的数据
通信接口通过信号接口引出,监控单元与安装在箱体上的NB-IoT无线上网模块通信连接;
[0008] 所述的箱体一侧连接有用于连接光缆终端盒组件的安装支架,所述的安装支架具有包覆在光缆终端盒组件下部的护罩以及底部前后设置的连接座,光缆终端盒组件的下部设置在护罩内,光缆终端盒组件底部前后侧的支座通过
紧固件可拆安装在连接座上。
[0009] 本发明的一体化基站电源系统采用光缆终端盒组件、电源箱组件和安装支架,安装支架设置在电源箱组件的一侧,将光缆终端盒组件可拆安装在电源箱组件的一侧,集成了电源系统与光纤系统资源,由于光缆终端盒组件能与电源箱组件实现有机分离,通过模块化架构设计,能实现灵活配置,并能快速安装。也因光缆终端盒组件与电源箱组件相互独立,方便现场操作、维护以及扩容。本发明箱体上设有接地单元以及防雷器,保证了操作、运行、维修和检查时的安全可靠。本发明将电源模块单元安装在箱体上,电池单元则安装在箱门的外安装槽和门内侧板的内安装槽内,能在最大限度承受电池单元的重量的前提下,同时增加箱门与电池单元的
接触面积,有利于电池单元在充放电产生的热量的自然散热,而提高散热效果,同时也具有较好的维护性能。本发明采用导热硅胶将箱体与外部散热片连接,能采用自然冷却的方式给箱体内部的电源模块单元、电池单元等提供更好的自然散热。本发明基站电源系统用于5G基站的小微基站电源系统,电源系统不仅能高效AC220V/DC48V转换、监测
电能使用情况、实时监控设备的运行情况、现场APP直连,还能在市电断电情况下,正常运行2-5小时,和多种安装方式。具备应急措施和后备电源保障,同时具备光缆传输、防雷及接地等基站全天候使用的能
力。
附图说明
[0010] 下面结合附图对本发明的
实施例作进一步的详细描述。
[0011] 图1是本发明自然冷却的一体化基站电源系统的立体结构示意图。
[0012] 图2是本发明自然冷却的一体化基站电源系统
正面结构示意图。
[0013] 图3是图2的后视结构示意图。
[0014] 图4是图2的A-A剖视结构示意图。
[0015] 图5是图2的B-B拆除电源模块单元的剖视结构示意图。
[0016] 图6是图2的C-C拆除电源模块单元的剖视结构示意图。
[0017] 图7是图5的I处放大结构示意图。
[0018] 图8是本发明光缆终端盒组件的结构示意图。
[0019] 图9是本发明光缆终端盒组件拆除防
水盖板的结构示意图。
[0020] 其中:1—光缆终端盒组件,1-1—防水盖板,1-2—壳体,1-3—密封防护接头,1-4—支座,1-5—光缆固定开剥部件,1-6—线环,1-7—适配器,1-8—适配器安装板,1-9—
熔接盘,2—安装支架,2-1—护罩,2-2—连接座,3—紧固件,4—电源箱组件,4-1—箱门,4-1-
1—外安装槽,4-1-2—内槽形环口,4-1-3—外槽边,4-2—箱
锁,4-3—接地单元,4-4—箱体,4-4-1—外槽形环口,4-4-2—内槽边,4-5—把手,4-6—NB-IoT无线上网模块,4-7—
防盗铰链,4-8—电源输入输出接口,4-9—信号接口,4-10—散热片,4-11—支承横梁,4-12—门内侧板,4-13—监控单元,4-14—电池单元,4-15—电源模块单元,4-16—过流保护单元,
4-17—支架,4-18—电表,4-19—防雷器,4-20—门禁,5—挂墙安装板,6—抱箍。
具体实施方式
[0021] 见图1~9所示,本发明的自然冷却的一体化基站电源系统,包括电源箱组件4和光缆终端盒组件1。
[0022] 见图1~7所示,本发明源箱体组件包括一端敞口的箱体4-4、铰接在箱体4-4上并能与箱体4-4密封连接的箱门4-1以及电源模块单元4-15、监控单元4-13和电表4-18。本发明的箱体4-4包括背板以及与背板连接上下板以及左右侧板形成一个金属箱体结构,箱门4-1可采用两个防盗铰链4-7连接在箱体4-4的一侧,箱体4-4另一侧安装专用的箱锁4-2,箱锁4-2需有很好的防撬性,箱门4-1开启
角度不小于120°,方便操作。见图2~6所示,本发明箱体4-4的背板外侧经导热硅胶与散热片4-10连接、内侧具有支架4-17,电源模块单元4-15安装在支架4-17上,电源模块单元4-15安装在支架4-17的中下部,能采用自然冷却的方式给箱体4-4内部的电源模块单元4-15、电池单元4-14散热。
[0023] 见图1~6所示,本发明箱体4-4在背板的上部固定有支承横梁4-11,支承横梁4-11上设有把手4-5,且背板位于支承横梁4-11的下部安装有挂墙安装板5,抱箍6可拆连接在挂墙安装板5上,通过把手4-5可实现电源系统的吊装和拿取,可自由组合,使电源系统能满足壁挂、抱杆、角
钢塔的安装,同时也支持旗装、平装等安装,能用于各种应用场景,有效节约空间。本发明的支承横梁4-11为U形梁,U形梁下部设有至到一个
定位孔,挂墙安装板5的尺寸不超过散热片4-10的尺寸,且挂墙安装板5的上设有多个
槽孔,满足散热片4-10的自然通
风,挂墙安装板5顶部的定位柱穿设在U形梁的定位孔内,挂墙安装板5通过紧固件可拆安装在箱体4-4的背板上。
[0024] 见图5~7所示,本发明箱体4-4开口周边具有外翻的外槽形环口4-4-1,箱门4-1周边具有对应的内翻的内槽形环口4-1-2,该外槽形环口4-4-1以及内槽形环口4-1-2均为内外槽边不等边结构,通过外槽形环口4-4-1和内槽形环口4-1-2以增加箱体4-4和箱门4-1的强度,扣合时的箱门4-1的内槽形环口4-1-2设置在箱体4-4的外槽形环口4-4-1处,内槽形环口4-1-2的外槽边4-1-3与外槽形环口4-4-1的内槽边4-4-2之间设有密封条,或的内槽形环口4-1-2的外槽边4-1-3端面与外槽形环口4-4-1的槽底之间设有密封条,密封条可采用发泡三元乙丙发泡密闭条,由于箱体4-4与箱门4-1能形成防倒流结构,保证关闭后雨水无法流进,提高工作可靠性。
[0025] 见图2~6所示,本发明箱体4-4的底板上设有多个电源输入输出接口4-8及信号接口4-9,可将所有外部连线线缆全部采用下进下出的方式,将交流输入接口、直流输出接口和交流输出接口、信号接口4-9设置在箱体4-4的底部,信号接口4-9为监控接线口,各处接口均为连接
端子,支持快速插拔、支持防水、具有防呆锁定等功能,可灵活兼顾交流供电与直流供电两种方式高可靠性能,便于现场操作和维护。
[0026] 见图5所示,本发明箱体4-4下部连接有对输入侧及输出侧进行防雷击的防雷器4-19以及用于计量输入电量的电表4-18,箱体4-4外部设有用于保护的接地单元4-3,通过接地排完善接地保护能力,市电经过接地单元4-3、防雷器4-19和电表4-18,最后进入到电源模块单元4-15内,适应多雷暴地区。本发明的电源模块单元4-15可采用现有的嵌入式
开关电源并具有
电池管理系统,由整流模块进行整流后,为DC48V受电设备和电池单元4-14充电。本发明箱体4-4底部还具有过流保护单元4-16,可对电池单元4-14在充电时的限流保护,并对电池单元4-14下电保护功能,交流输出接口和直流输出接口具有失效保险隔离功能,保证电源系统的操作、运行、维修和检查时的安全可靠。
[0027] 见图1~6所示,本发明箱门4-1中部设有外凸的外安装槽4-1-1,具有内凸的内安装槽的门内侧板4-12安装在箱门4-1上,电池单元4-14安装在箱门4-1的外安装槽4-1-1和门内侧板4-12的内安装槽内,电池单元4-14采用箱门4-1凸出的安装方式,能最大限度承受电池单元4-14的重量的提前下,同时能增加箱门4-1与外部的散热面积,有利于电池单元4-14在充放电产生的热量的自然散热。本发明的电池单元4-14可采用
铁锂电池,电池单元4-
14的充放电接口与电源模块单元4-15的电池接口连接,电源模块单元4-15为外部设备提供电源并控制电池单元4-14的充放电,在断电情况下,电池单元4-14经过整流后给设备供电。
[0028] 见图4~6所示,本发明安装在门内侧板4-12上的监控单元4-13与电源模块单元4-15、电表4-18以及电池单元4-14连接,本发明的监控单元4-13采集电表4-18、电源模块单元
4-15以及电池单元4-14的各数据,电源模块单元4-15的整流模块及配电单元的各种参数均由监控模块进行控制,按其预定的参数或用户命令进行工作,实时监测和控制电源系统各部分工作,对电池单元4-14进行自动管理。如果市电故障,此时监控模块控制电源模块单元
4-15,由电池单元4-14供电,随着电池单元4-14的放电,电池单元4-14端
电压开始下降,当电池单元4-14电压低于如可设定的46V上位机电池低压告警点时,监控模块上报告警信号,直接关闭负载输出,整机不工作。当外部市电恢复,本系统恢复正常工作状态,监控数据为系统默认值,或用户可重新设置,而当工作环境
温度≥55℃,电源系统将需降功率输出。
[0029] 见图4~6所示,本发明的监控模块上的数据通信接口通过信号接口4-9引出,可通过RS485或RS232数据通信接口上传给监控后台,查看电表4-18、电源模块单元4-15以及电池单元4-14的数据,实现遥测、遥信功能。本发明监控单元4-13与安装在箱体4-4上的NB-IoT无线上网模块4-6通信连接,可提供了4个干
节点,并采用开放的通信协议,能建立简易的中心
服务器平台或接入运营商的
云运维管理平台,实现各站点的远程监控,能够监控各种运行状态、各种告警和各种保护,使用APP查看电表4-18、电源模块单元4-15以及电池单元4-14的数据,遥测电池电压、充电
电流、市电电压和
频率、
输出电压和电流、电池剩余容量百分比等参数,组网灵活,可实现本地和低成本远程监控,无人值守,助力客户提升网络
质量,降低运营成本。
[0030] 见图7所示,本发明箱体4-4或箱门4-1设有门禁4-20,箱门4-1上设有用于采集环境状态的
传感器,门禁4-20和传感器与监控单元4-13连接,使监控单元4-13接收环境状态各数据,并控制门禁4-20的本地及远程操作。
[0031] 见图1~4所示,本发明箱体4-4一侧连接有用于连接光缆终端盒组件1的安装支架2,安装支架2具有包覆在光缆终端盒组件1下部的护罩2-1以及底部前后设置的连接座2-2,光缆终端盒组件1下部设置在护罩2-1内,光缆终端盒组件1底部前后侧的支座1-4通过紧固件3可拆安装在连接座2-2上,使光缆终端盒组件1与电源箱组件4实现有机分离,配置灵活,实现快速安装。
[0032] 见图1~3、5~9所示,本发明光缆终端盒组件1包括壳体1-2和安装在壳体1-2上的防水盖板1-1,壳体1-2与防水盖板1-1之间设有密封条,可满足IP65防护等级,壳体1-2底部设有光缆进出的密封防护接头1-3,壳体1-2下部位于进缆侧设有光缆固定开剥部件1-5,壳体1-2中部安装适配器安装板1-8、上部安装熔接盘1-9,适配器1-7安装在适配器安装板1-8上,将壳体1-2分为光纤熔接区和安装区,配线光缆经光缆固定开剥部件1-5的光纤卡座及加强芯进行机械固定、开剥并有序排放,并通过地线保护部件,对光纤进行保护,壳体1-2上还安装有线环1-6,对光纤路由进行限定,配线光缆开剥后的光纤与尾缆在熔接盘1-9进行熔接,可将多余的光纤进行盘绕储存,尾纤连接在适配器1-7上并与其对应另一侧的光连接器实现光路对接,实现配线。
[0033] 见图1~4、7、8所示,本发明壳体1-2底部前后侧具有外凸的支座1-4,安装在支座1-4上的手旋紧固件3旋接在安装支架2的连接座2-2上,通过手旋螺钉实现无工具拆装,能与电源箱组件4实现快速分离,方便光缆的熔接和接续。