直流系统性能劣化导致基站瞬断的解决方案

本文针对现网宏蜂窝基站部分老旧开关电源下电和恢复电压参数设置受限，当配套的蓄电池组性能劣化时，会导致在交流停电后，开关电源反复给设备供断电，引起基站频繁瞬断的情况，考虑在直流供电系统中引入独立的供断电判断机制，经过实验，成功解决了此类基站的瞬断问题。

概述

作为传统宏蜂窝基站的重要组成部分，由开关电源和蓄电池组成的直流供电系统性能的好坏直接关系到基站能否稳定运行。

当基站蓄电池组性能劣化后，如果配套的开关电源一次下电电压和恢复电压差值存在设置受限的情况，就会出现在交流停电时电池电压迅速下降，达到开关电源设置的一次下电电压并切除一次下电负载后，蓄电池组的电压又大幅反弹，并超过开关电源设置的一次下电恢复电压，导致开关电源一次下电动作恢复，再次给设备供电，如此反复多次产生瞬断现象，严重影响用户感知。

导致蓄电池组性能下降的原因主要是由于基站恶劣的运行环境，如经常发生的高温、过放电等，而且在现实中这种情况是不易改变的。

开关电源的下电恢复电压差值设置受限，即开关电源的下电恢复电压与下电电压差值存在一个固定的设置范围，不能够随意设置。对于入网时间较早的开关电源，这种情况可能更为普遍。

如果想从根本上解决由于直流供电系统性能劣化导致的基站瞬断问题，就需要及时更换性能劣化的蓄电池组和老旧的开关电源。存在下电恢复电压差值设置受限情况的开关电源，虽然可能入网时间较早，但依然能够稳定运行，更换需要投入大量的成本。对于性能劣化的蓄电池组，更换同样需要投入大量的成本，而且由于导致蓄电池性能劣化的根本原因不能有效改善，更换后的蓄电池性能很快又会劣化，频繁更换电池也是不切实际的。

针对以上情况，需要结合实际需要，考虑其它的可避免基站瞬断问题的解决办法。

基站瞬断问题的解决方案

通过以上分析，由于直流供电系统性能劣化导致基站瞬断的直接原因包括两方面，即性能劣化的蓄电池组和下电恢复电压差值设置受限的开关电源。因此如果能够对直流供电系统进行改造，实现一次下电恢复电压参数的按需设置，就能够有效的解决瞬断的问题。

开关电源一次下电和恢复供电的动作是通过对直流电压的检测，控制一次供电电路中直流接触器断开或吸合来实现的。如果能够在直流供电系统中引入一套独立的检测控制机制，就可以根据需要实现对直流供电系统的控制。独立的检测控制机制可以通过具备开关输出功能的直流电压表结合开关电源的直流接触器或引入独立的直流继电器来实现。这种直流电压表可以实时检测系统的直流电压，并根据预设的两个阀值，控制自带开关的通断，实现对开关电源直流接触器或引入的独立直流继电器的控制，从而实现对基站负载供电的控制。

第一种方案，如果开关电源下电控制电路简单，能够较容易的分析出控制电路实际是控制的一次下电直流接触器线圈负极还是正极的通断，直流接触器是常开型还是常闭型，就可将直流电压表的输出开关串入或并入开关电源的原有控制电路中，直流电压表通过检测系统直流电压并根据预设的阀值来控制自身开关的通断，实现对开关电源一次下电直流接触器的叠加控制。这种方案只需一个具有输出开关功能的直流电压表就可实现对开关电源一次下电和恢复供电电压阀值的按需设置，实际操作简单，但是需要分析开关电源的下电控制机制，对于控制电路复杂的开关电源不适用，因此不作为重点讨论。

第二种方案，抛开开关电源的下电控制机制，直接在负载供电线路中串入独立的检测控制电路，检测控制电路由具有开关输出功能的直流电压表和直流继电器组成，直流电压表检测系统直流电压，当达到直流电压表设置的下电阀值时，通过自身开关控制直流继电器，切除负载供电，当直流电压表检测到系统直流电压上升到设置的恢复阀值时，控制直流继电器恢复设备供电。这种方案实际操作起来相比第一种方案稍复杂，需要对每个负载单独控制，而且需要引入直流继电器，但是该方案实施不受现场条件限制，根据需要随时可以改造，随时可以还原，具有普遍的可操作性。

独立检测控制电路在直流供电系统中的实际应用

实际现场安装照片

直流继电器选取的是乐清明亮电器厂生产的JQX-62F型大功率继电器，控制线圈电压-48V，可承载电流120A。具有两组常开、常闭触点，实际应用中只需要使用常闭触点，如果只针对负极线路进行控制，一个继电器可以同时控制两个基站负载，如果需要控制的负载多于两个，可增加继电器数量。

电压表选取的是南京法派电器有限公司生产的HB404T-V型数显智能电压表，工作电压-48V，带两路继电器输出，具有上下限报警功能。

根据实际应用的需要对电压表进行参数设置，按照标签指示给电压表1、2号接线端子接入-48V电源。第一步进行量程设置，按“SET”键，按方向键输入密码“0089”，选择输入信号编号为“0”的选项，即为对应-48V系统所需的测量范围；第二步进行测量偏差修正，用万用表测量实际直流电压值并与电压表示数对比，记录电压表的测量偏差数值，按“SET”键，按方向键输入密码“0036”，选择“PvL”项，根据电压表测量偏差设置零点修正值，以保证电压表示数与系统电压一致；第三步进行告警门限设置，按“SET”键，按方向键输入密码“0001”，选择“AH1”项，对应电压表继电器吸合值，需按照下电电压所需值进行设置，例如设置为“-46V”，选择“AL1”项，对应电压表继电器释放值，需按照恢复电压所需值进行设置，例如设置为“-52V”；至此完成了电压表的相关参数设置。

AH1和AL1参数共同完成电压表18～20号端子对应的第一组开关的控制，设定AH1<al1，当测量值AL1时，电压表内继电器释放，19和20号端子断开，18和19号端子导通。

结论

从上图可以看出，独立检测控制电路接入供电系统后，当系统电压下降到-46V以下时，电压表内部继电器吸合，控制电压表19和20号端子导通，给直流继电器控制线圈供电，控制直流继电器常闭触点分离，切断设备供电；当系统电压上升到-52V以上时，电压表内部继电器释放，控制电压表19和20号端子断开，切断直流继电器控制线圈供电，控制直流继电器常闭触点接通，恢复设备供电。

由此可以实现设备的下电电压和恢复电压的按需设置，避免了设备瞬断情况的发生。但是要注意独立检测控制电路的下电电压要高于开关电源设置的下电电压，恢复电压要低于开关电源设置的浮充电压。