摘要:随着社会经济的不断发展,科学技术水平的不断提升,在通信领域出现了车载通信供电方舱这一新技术产品,想要保证供电方舱在工作过程中有较高的稳定性以及可靠性,车载方舱的供电系统设计是极为重要的,该系统需同时兼顾市电或电站集中供电的两种方式。本文论述了实际生活中如何设计兼顾效率、安全、可靠的供电系统,围绕着系统的设计过程和原则介绍了设计该系统的具体方法,以及相关器件的选择。
关键词:通信领域;车载通信;方舱供电;系统设计
引言:
车载通信方舱在功能上取代了传统通信方舱的固定性如图1所示,通过车载的方式将通信方舱运输到指定的位置,可以随时高效、灵活、机动的发出通信的指令,其中,供电系统虽然不承担通信的功能,但供电系统却是整个设备运行的基础,是整个设备正常运行的保障。因此,为了及时有效的向系统提供电源,保证系统内的各个设备可以正常运行,需要设计符合通信设备要求的高可靠性、高安全性的供电系统。
图1 车载通信方舱
一、系统整体的要求
通信方舱内常见的供电系统主要采用市电、电站这种集中供电形式如图2所示。为了满足系统需求,电源快速切换的要求。系统正常运行时,主要是市电对整个系统进行供电。该类不间断电源通过稳压设备,稳压后输送到整个系统中维持整个系统的正常工作,同时向系统的充电电源充电。在遇到突发紧急状况时,无法提供不间断电源,铅蓄电池便会逆向工作,成为整个系统的发电设备,紧急向整个系统提供电源,需要注意的是,发电机组运行的过程中,需要保持和通信主舱的距离,从而避免噪声对通信的干扰。
图2 市电供电方式
二、系统的设计原则
整个设备的供电系统需要遵守以下的设计原则:
(一)系统需要满足通信设备运行的功率和各项参数的需求,为了使整个系统供电可以不被中断,供电的主要目标便是系统的不间断运行。
(二)保证系统实行不间断供电的各类设备包括市电、电站、直流供电、交流供电设备,都需要综合的联系在一起,相互之间进行补充,互为突发状况发生时的应急,从而保证系统的不间断供电。
(三)系统的安全性和可靠性是设计系统时需要主要考虑的指标之一,在设计的过程中需要对系统增加防雷电、防漏电、防短路、防止压力过大等各种保护措施。一是避免操作人员的操作不当对整个系统产生一定程度的破坏。二是为了避免设备对操作人员产生人身安全上的威胁[1]。
(四)使用标准的军用连接器,从而可以实现快速维修重新投入使用的设计要求,因为设备常常需要在室外或者野外进行工作,因此设备对于周边环境的适应程度也是设计过程中需要考虑的一部分。同时震动的减小、耐高温耐低温的能力,也是不允许忽视的。
三、系统的设计过程
在进行系统设计的过程中,首先需要考虑的是系统的功耗大小,其次需要依次对系统的配电方式、提供电源的具体设备、系统整体的结构进行一定程度的考虑与确认,最终设计出合理的供电系统。
(一)交流供电系统的设计
该类系统主要由配电箱、发电机、交流不间断电源组成。市电可以直接向车载通电方舱内部的辅助型设备进行供电,主要包括空调、风扇、照明等设备。在不间断的交流电源稳压后,便可以向系统内的主要设备进行供电,包括通信设备、互联网设备,市电不能进行供电的过程中,系统会启动应急发电机组实现不间断供电。
1.发电机
发电机选择和汽车本身使用油料相同的型号。使用柴油为主要燃料的汽车时,便选择同类型的发电机,这样在使用时,可以减少很多麻烦。同时发电机组的功率需要大于实际的负担功率,同时也需要注意环境的影响,在高海拔地区进行工作时,需要对发电机组进行降额使用。在实际过程中,通常有两个发电机组同时配备。在出现紧急状况时,另一个发电机组可以作为应急使用[2]。
2.配电箱
根据整个系统的所有设备具体功率要求,进行专业的计算后,得出系统的总功率大小。按照具体的供电方式对配电的方式进行设计。常见的方式为市电方式优先的双发电机同时配备的工作方式,可实现双机的及时切换,具有一定的指示控制功能。另外,值得注意的是设备的过压、防雷、防漏电的保护。设置具体的接地方式,在保护设备运行安全正常的同时,可以保证相关的从业人员的安全。
3.不间断电源(UPS)
因为方舱的机柜数量有一定的限制,所以,不间断电源的配置,应该视设备的重要程度而定。需要通过专业的方法计算出停止供电后,交流不间断电源反向工作的工作时间,计算出蓄电池的容量。UPS具体选择的方式有两种,其中,选择性把不间断电源正弦波输出,这种方式的优点是不管是市电或者是发电机供电都可以保证电源的供给由蓄电池提供,消除了来自电网的电压波动以及环境中的干扰对通信工作的影响。正弦波的工作方式使电路的可靠性变高,出现故障的几率变小。另外一种是后备式的不间断供电方式,虽然这种方式的性能指标不如第一种,但是抗噪声的能力却远超正弦式的供电方式,相关的造价也比较低。在除去这两点因素的情况下,通常选择第一种供电方式。
(二)直流供电系统
该类型系统由充电机蓄电池以及直流不间断电源组成,直流不间断电源的电压为220V。通过稳压器的稳定后,将220V的交流电源转化为稳定的直流电源供向系统使用。据设备的相关具体要求,我们可以将该类型设备直接设计为直流不间断供电的供电方式,从而实现系统的不间断工作。
四、结束语
车载的通信方舱所需要的供电系统为整个通信系统的正常稳定运行提供了一定的保障。为了适应野外使用的要求,需要在供电系统的设计过程中,及时的考虑环境因素的影响。使用标准的模块化的设计,以使整个系统拥有更加良好的工作性能,以及可维修性。这个系统的通信功能的正常发挥起到了至关重要的作用,本文对供电系统的设计在实际中的应用进行了一定的分析,确保通信系统在复杂情况下的使用。
参考文献:
[1]吴昀达.电力通信软交换系统的设计与应用[J].信息通信,2018,000(008):181-182.
[2]闫玉奎,李忠玉,张庆,等.车载液压发电控制系统的设计与应用[J].筑路机械与施工机械化,2018,035(002):102-105.