通信开关电源休眠节能技术应用

通 信 开 关 电 源 休 眠 节 能 技 术应 用
李 建 ： 流 模 块 效 率 与 输 出 电流 大 小存 在 直 接 相 关 性 ， 在 一 个 负 载 电 整 存 流 与 工 作 效率 的 二 维 曲 线 。 采 用 合 理 的 模 块 配 置 ， 置 具 有 节 能 管 理 设 计 的 配 监 控模 块 ， 升单 个 整 流模 块 输 出 电 流 ， 以提 升 开 关 电源 实 际 工 作 效 率 ， 提 可 降 低 损 耗 。 经 过 应 用 测 试 ， 用 休 眠 技 术 使 负 载 率 由 ４ ％ 以下 提 高 到 ７ ％ 左 采 ０ ０ 右 时平 均 每套 开 关 电 源 能耗 降 低 了 ７４ ％ ， 有 一 定 的节 能减 排 成 效。 ．６ 具 关键词 ： 基站 开 关 电 源 负 载率 休 眠 技 术
３ 休 眠 技 术 方 案 由两 部 分 组成 ， 流 模 块 硬 件 白设 计 和 监 控模 块控 制逻 辑 （ 块 整 模 冗余 和 循 环 开 关机 控 制 ） 。 ３１ 整 流 模 块 硬 件 设 计 ： 过 整 流模 块 内增 设 直 流 侧 辅 助 电 源 ， ． 通 使 整 流 模 块 在 休 眠 时完 全 关 闭主 电路 ， 留控 制 电路工 作 ， 整 个 模 保 使 块 处于 休 眠待 机 状 态 ， 而达 到最 佳 的 节 能状 态 。 ３２ 监 控 模 块 控 制 逻 辑 ：模 块 冗 余 控 制 就 是 通过 关 闭 部 份 整 流 ．
１概 述
在 我 国 通 信 电源 的 应 用 中 ， 电 源 的 容 量 都 大 于 实 际 负载 的 容 模 块 ， 电源 系统 工作 在 整 流 模 块 最 佳 效 率 点 ， 而 达 到 节 能 ； 环 使 从 循 量 ， 一 方面 为 了保 证 有 足 够 的容 量 用 于 电池 充 电。 另 一 方 面 也 是 这 关 机 就 是 周 期 打 开 ， 闭 某 个模 块 使 所 有整 流 模 块 同步 地 老 化 ， 而 关 从 考虑扩容 的需要 ， 出于 对 通 信 电源 系统 的 安 全 、 靠 性 考 虑 ， 关 电 可 开 达 到 延 长 模 块 和 系 统 寿 命 的 目的 。 源 系统 容 量 采 取 整 流模 块 冗 余 配 置 ， 样 往 往 电 源 系 统 由于 带 载 率 这 ４ 节 能 测 试 效 果 分 析 低 而 低 于 最 佳 效 率 点 运 行 ， 大 地 浪 费 了能 源 。目前 ， 开 关 电源 的 极 对 近 期 ， 某运 营商 的基 站开 关 电 源进 行 了休 眠 技 术 应 用 试 点 ， 对 试 节 能 措 施 ， 了通 过 技 术 改 进 提 高 不 同 负 载 率 时 整 流 模 块 的 整 体 效 除 点 选 取 了 ２家开 关 电源 主 流 厂 商 共 ４种 型 号 设 备 、 ６个 基 站 进 行 了 率 特 性 、 低 模 块 功 耗 等 措 施 ， 可 以 通 过 对 开 关 电 源 的 能 效 管 理 降 还 试 点 ； 点 周 期 为 ２周 ， 眠 技 术 开 启 前 后 各 占一 周 ； 开 关 电源 输 试 休 对 来 实现 节 能 。 过 对 电源 模 块 的休 眠 管 理 ， 高 运 行 模 块 的 负载 率 ， 通 提 入 功 耗 进 行 按 日统 计 。 得 出 以 下 结 论 可 以 更加 合 理 地 利 用 开 关 电 源 的 功 率 曲线 ， 以 实 现 很 好 的 节 能 效 可 ４１ 采 用 前 后 耗 能 数 据 对 比 法 得 出 ： 基 站 使 用 休 眠 技 术 可 ． ６处 果。 以使 开 关 电源 整 体 功 耗 节 能 效 果 的 平均 水 平 达 到 ７４ ％ 。 ６ ２ 开 关 电源 休 眠 节 能 原 理 ４２ 试 点 站 节 电 率 的 高 低 与 试 点 站 的 负 载 率 和 单 模 块 容 量 成 ． 通 信 电源 节 能 的 关键 是 要 提 高 系统 的 整 体 效 率 ，图 中 是典 型 的 比 ： 因是 单 模 块 容 量 较 大 时 功 耗 也 较 大 。 原 通信 电源设备在不同负载率下的效 率曲线。从图示效率曲线可以看 ４３ 在 休 眠 改 造 后 模 块 负载 率 达 到 ６ ％ 以 上 时 ， 眠 技 术 节 能 ． ０ 休 出， 通信 电源设备 的效率随着负载率 的增加整体呈上升趋势。 功 能 效 率 高 ， ７ ％ 以上 ， 能效 果很 好 。 在 ０ 节 ４４ 根 据 对 开 关 电源 厂 家 ５ Ａ模 块 的 调 查 统 计 ， 关 电源 的 每 ． ０ 开 挚 ０ 爱 篝 个 整流 模 块 空载 损耗 为 ６ Ｗ 左 右 （ 休 眠 时 功 耗 为 ６ 左 右 ） Ｏ 而 Ｗ 。 鸵 ； ５ 经 济社 会 效 益 分 析 目前 ， 国 共 有移 动 通 信 基 站 ６ 全 ０万 个 左 右 。 当模 块 按 标 准 冗 余 方 案 配 置 时 ，在 各 种 直 流 负 载 情 况 下 ，每 个 基 站 节 电量 平 均 约 为 魄 ７ Ｗ ， 每 个 基 站 一 年 可 节 电 Ｏ０ ０ 则 ．７×２ ６ ＝ １ ．ｋ ・ ， 国 一 ４Ｘ３ ５ ６ ３２ Ｗ ｈ 全 ８ ． 年 可 节 电 ６ ２×６ Ｏ Ｏ ＝ ６ ９ Ｏ ０ ｋ ・ 。 １ ３ Ｏ ０ ０ ３ ７ ２ Ｏ ０ Ｗ ｈ ｌ ２ ３ ｛ § 髓 ： Ｓ ７ 瓣 § ｌ ０ 从 另 一 个 角 度 分 析 ， 块 休 眠 可平 均 减 少 各 模 块 的工 作 时 间 ， 模 降 低 模 块 故 障 率 ， 高设 备 使 用 寿 命 ， 少人 工 维 护 成 本 ， 高 通 信 企 提 减 提 受莪蕊 业 的投 资 效 益 。 如 实 施 开 关 电源 休 眠 节 能措 施 ， 全 范 围 来 看 ， 从 目前 运 行 在 各 电信 运 营 商 网 络 的 基 站 电源 有 几 十 万套 ，如 果 都 能 采 取 技 当 负载 率 在 ４ ％ 一 ０ 时 ， 流 模 块 工 作 效 率 较 高 ， 时 可 降 ０ ８％ 整 同 术 措 施 实 施 休 眠 节 能 ， 一 年 可 节 省 的用 电量 达 到 几 亿 千 瓦 时 ， 电 则 节 低 整 流 模块 工 作 数 量 ， 高 负载 率 ， 提 降低 空载 损耗 实 现 节 能 。 量 可 观 。 因 此 ， 管 是 从 全 球 能 源 面 临 枯 竭 的 紧 张 局 势 是 从 企 业 不 还 开 关 电源 整 流模 块 休 眠 技 术 就 是根 据 负 载 电流 大 小 ，与 系 统 的 运 行成 本 来 考 虑 ， 行 基 站 开 关 电源 休 眠 节 能 技 术部 是 必 要 的 。 推 实 配 模 块 数 量和 容 量 相 比 较 ， 过 智 能 “ 开 关 ” 术 ， 自动调 整 工 通 软 技 来 ６ 总 结 作 整 流模 块 的 数 量 ， 部 分 模 块 处 于 休 眠 状 态 ， 整 流 模 块 调 整 到最 使 把 ６１ 通 信 电源 设 备 由于 配 置 和 工 作 特 性 ，大 部 分 时 间 整 流 模块 ． 佳 负 载 率 下工 作 ， 而 降 低 系 统 的 带 载 损 耗 和 空 载 损 耗 ， 从 实现 节 能 目 没 有工 作 在 设 备 的最 佳 效 率 点 。 的 。 眠 节 能 模 式 不 同于 模 块 的冷 备 份 模 式 。休 眠 节 能 模 式 下 ， 块 休 模 ６２ 通 信 电源 的 休 眠 节 能 技 术 可 以保 证 电源 系统 正 常 工 作 的 条 ＿ 的 主 电路完 全 停 止工 作 ，控 制 电路 仍 在 工 作 ，整 个 系统 处于 待 机 状 件 下使 系统 工作 在 最 佳 效 率 区 间 ， 大 程度 降低 了设 备能 耗 。 最 态 。 旦 有 告 警 等 异 常 情 况 ， 眠模 块 可 以 立 即进 入 工作 状 态 。 与 一 休 这 ６３ 通 信 设 备 休 眠 节 能 技 术 对 降 低 设 备 能 耗 有 明 显效 呆 ，易推 ． 模 块 的冷 备 份 是 完 全 不 同 的。 休 眠 节 能 技 术 也 不 同于 传 统 的遥 控 关 广。 机 技 术 ， 统 的 遥控 关机 功 能 只 关 闭模 块 的输 出 部 分 ， 块 输 入 及 其 传 模 ６４ 休 眠 节 能 技 术 对 系 统 负 荷 较 小 ，负 载 较 低 的开 关 电源 系统 ． 它辅 助 电路 仍 处 于 工 作 状 态 。 此 ， 块 在 遥 控 关 机 状 态 下 仍 有 一 定 因 模 节 能 效 果 明显 ， 负 载率 较 大 的 系统 效 果不 明显 。 对 的损 耗 。 在 模 块 休 眠 模 式 下 ， 块 的输 入输 出 完 全 处 于 关 闭状 态 ， 模 整 参考文献 ： 个 模 块 的待 机 损 耗 明 显 降 低 。 门】 剑 刚 中 兴 电源 系 统 节 能 休 眠 技 术 简 介 ， 兴 通 讯 通 信 电 源 节 能 技 刘 中 休 眠 状 态 的 整 流 模 块 数 量 可 根 据 负 载 的 变 化 而 动 态调 整 ，当 负 术 载增大到一定值 时 ， 自动 唤醒休 眠模块 ， 证整体输 出容 量。同时 可 保 ｆ】 明 基 站 高 频 开 关 电 源 休 眠 技 术 与 节 能 减 排 效 果 分 析 ， 代 通 信 技 ２康 现 还 可 以通 过软 件 设 置 整 流模 块 的休 眠 时 间和 休 眠 次 序 ，使 各 整 流模 术 ２ ０９． ２ ０ １ 块 轮 换 休 眠 ， 持 各 整 流 模 块 工 作 时长 的平 均 ， 高 各模 块 的使 用 寿 维 提 ［】 序香 基 站 降 耗 通 信 电源 休 眠 节 能 技 术 ， 电 信 技 术 ，０ ８ １ ． ３易 通 ２ ０ ，１