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 1.引言

隨著智能電網技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)中信息處理的安全、穩(wěn)定、準確、連續(xù)極為重要，信息的破壞和丟失往往會造成經濟損失甚至產生嚴重的后果。對于通信用精密電子設備來說，48V直流電源不間斷供電也是很重要的一種應用。為保證其能不間斷運行，往往采用配置后備蓄電池的方式，這種方案可根據停電時間來選擇配置蓄電池的容量，常規(guī)應用場合得到了眾多用戶的親睞。但是這種高頻開關電源系統(tǒng)+蓄電池的方案往往占用的空間較大，配置的蓄電池需要耗費更多的人力與物力進行維護，對于小容量站點這種配置方案略顯臃腫。

 為了給小容量站點48V直流電源應用的方案實現(xiàn)“減肥”的目標，嵌入式直流不間斷電源DC-UPS的設計應運而生，填補了這一市場應用空缺。

2.嵌入式站用直流不間斷電源實現(xiàn)原理

嵌入式站用不間斷電源采用交流和直流兩路電源直接接入系統(tǒng)內的方式，交流電源來自站內220V市電，直流電源來自站內直流操作電源系統(tǒng)（不必再配置48V蓄電池，省去了蓄電池的安裝空間及蓄電池的維護成本）。交、直流電源通過空氣開關控制后再經過濾波處理，進入整流模塊，對交、直流輸入電源起到過載、短路保護作用。用戶的負載通過空氣開關后接入電源系統(tǒng)的直流輸出側 LOAD+ 和 LOAD1- 至 LOADN-(可根據需求配置48V直流負載數(shù)量) ，空氣開關對本系統(tǒng)輸出電流和用戶負載起到分斷控制以及提供過載、短路保護作用。

系統(tǒng)正常情況下，整流模塊、配電單元的各種參數(shù)均由監(jiān)控模塊進行控制，按其預定的參數(shù)或用戶命令進行工作。交流模塊處于優(yōu)先工作輸出狀態(tài)，直流模塊處于待機狀態(tài)。若市電故障，此時系統(tǒng)將改由直流模塊工作供電。當外部市電恢復，系統(tǒng)將關閉直流模塊的工作輸出電流，同時恢復交流模塊正常工作狀態(tài)。系統(tǒng)實現(xiàn)原理框圖見圖1.

圖1 直流不間斷電源DC-UPS原理框圖

3.嵌入式站用直流不間斷電源優(yōu)勢介紹

3.1降低了系統(tǒng)運行維護費用 

現(xiàn)運行的系統(tǒng)中，監(jiān)控和通訊設備工作電源為48V直流電源，要做到不間斷供電，以滿足通信信息不間斷要求，不同的設備須單獨裝設高頻開關電源系統(tǒng)和蓄電池組。而變電所中裝設直流電源不間斷電源可直接利用市電電源和所用直流電源系統(tǒng)的大容量蓄電池提供直流電源，比單獨的高頻開關電源系統(tǒng)供電方案節(jié)約了投資費用，避免了蓄電池組的重復投資，減少了維護工作量，降低了運行成本。 

3.2 提高了系統(tǒng)供電可靠性  

由于電力系統(tǒng)直流屏通常采用優(yōu)質、長壽命的閥控式免維護密封電池，電池的浮充壽命可長達15 年，可靠性高，因此采用“可靠的直流動力”+“可靠的市電電源”兩種電源熱備份方式，兩種電源之間實現(xiàn)零秒切換，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。同時由于直流屏上的蓄電池組容量大，電網斷電后也可提供較長時間的不間斷時間。嵌入式直流不間斷電源系統(tǒng)標準配置監(jiān)控模塊，標配RS232/RS485/RJ45等常用通信接口，同時實現(xiàn)本地顯示和后臺上傳運行狀態(tài)和告警信息，提高了其供電可靠性。 

3.3 提高了系統(tǒng)供電的安全性  

交、直流兩路電源輸入后經過濾波處理，使得輸入端與市電隔離，避免了市電波動對負載的影響，完全滿足變電所分站RTU、通訊設備和微機等設備對工作電源的要求，而完全與市電隔離，還可避免雷電等過電壓造成的電源板燒毀事故，提高了負載的安全性。  

圖2 輸入端隔離設計

3.4 嵌入式結構設計，大大節(jié)省空間

嵌入式結構設計，19英寸機架安裝，4U高度，系統(tǒng)右側4U空間由1個監(jiān)控和1-6只整流模塊組成，容量可由30A-90A自由擴容，輸出配電分路可根據需求進行配置。

圖3 嵌入式直流不間斷電源結構外形

小巧的外形設計，靈活多變的擴容方式，19英寸的寬度，整機含模塊重量≤21.4Kg，可安裝于任意19英寸寬的柜體中，可在有限的空間實現(xiàn)穩(wěn)定可靠高效的48V不間斷電源供應，真正的“苗條型”高頻開關電源。

4.嵌入式站用直流不間斷電源功能介紹

4.1監(jiān)控模塊功能特點

4.2整流模塊功能特點

5.嵌入式直流不間斷電源技術參數(shù)

6.綜述

嵌入式直流不間斷電源作為一款小身材、大容量、高可靠性的48V高頻開關電源系統(tǒng)，以其應用靈活方便、運行成本低廉、安全可靠性高等優(yōu)勢已耀然出現(xiàn)在通信電源應用市場之中，消除了臃腫的配置選擇，繁瑣的電池維護等問題帶來的諸多困擾，給客戶的應用帶來了耳目一新的感覺，在各種應用場合嶄露頭角。

 *參數(shù)變更恕不另行通知，接受產品定制。