劉 巖

（中國(guó)通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司，河南 鄭州 450002）

0 引 言

當(dāng)前，隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)通信系統(tǒng)的要求日益增高。通信電源技術(shù)作為通信系統(tǒng)中的重要組成部分，加大其研究力度成為關(guān)鍵。通過(guò)分析交流配電單元、整流模塊、直流配電單元、蓄電池組和監(jiān)控系統(tǒng)等組成部分，可以推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使我國(guó)通信系統(tǒng)在先進(jìn)通信電源技術(shù)的基礎(chǔ)上得到更大發(fā)展。而通信網(wǎng)絡(luò)中電源技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，在某種程度上正代表著先進(jìn)通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和方向[1]。

1 通信電源概述

在我國(guó)通信系統(tǒng)中，通信電源是重要的組成部分，對(duì)通信系統(tǒng)的發(fā)展有著重要影響。當(dāng)前，我國(guó)的通信電源數(shù)量多，種類(lèi)豐富，主要包括直流組合通信電源系統(tǒng)、鉛酸蓄電池與燃料電池。

（1）鉛酸蓄電池。該電池可分為兩種，其中富液式電池使用壽命長(zhǎng)，更為常用，因而廣泛應(yīng)用于各國(guó)的中心機(jī)房。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鉛酸蓄電池的研究也在不斷增加，其技術(shù)水平得到了不斷提升。

（2）燃料電池。它在使用過(guò)程中不產(chǎn)生污染，可靠性高，應(yīng)用也較為廣泛。

（3）鋰離子電池。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，該電池壽命不斷增長(zhǎng)，加之性能良好，攜帶便捷，在生活中也得到廣泛應(yīng)用。

（4）液流電池。早先的液流電池包括Ti/Fe及Cr/Fe體系，近年又出現(xiàn)了全鈾、全鉻釩/鈰體系。但是，相對(duì)成熟的只有多硫化鈉/溴與全釩體系，特別是全釩體系，已在日本和加拿大展開(kāi)了商品化進(jìn)程。

當(dāng)前，通信電源的技術(shù)水平正隨著科學(xué)技術(shù)的提升而不斷提高。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，一方面，隨著我國(guó)信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通信設(shè)備的消耗逐漸增加，對(duì)通信設(shè)備的要求也在逐漸提升；另一方面，隨著我國(guó)通信電源容量的提高，交流與直流電壓的供電方式也在發(fā)生變化，通信技術(shù)正朝著智能化和通用化方向發(fā)展。其中，通用化是指電源的種類(lèi)逐漸增多，生產(chǎn)通信電源的企業(yè)數(shù)量也在不斷增加，導(dǎo)致企業(yè)在通信電源生產(chǎn)過(guò)程中缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電源制定規(guī)范。一旦通信電源出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)通信系統(tǒng)造成影響。因此，增強(qiáng)通信電源的通用性至關(guān)重要。此外，伴隨著我國(guó)信息化的發(fā)展，通信電源的智能化進(jìn)步也是關(guān)鍵[2]。

2 通信電源關(guān)鍵技術(shù)

2.1 高壓直流技術(shù)

隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)急劇增高，對(duì)UPS的使用也隨之大幅增加，導(dǎo)致我國(guó)機(jī)房普遍占用面積大、投資成本高，影響了通信系統(tǒng)的建設(shè)。在通信電源系統(tǒng)中，高壓直流技術(shù)是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)[3]。憑借震蕩比交流電小的特點(diǎn)，它可以提高通信系統(tǒng)的供電效率、通信電源設(shè)備自身的能源利用率和設(shè)備的使用周期，減少設(shè)備損耗，解決機(jī)房占用面積大、投資成本高的問(wèn)題。

2.2 市電直供技術(shù)

市電直供技術(shù)使用AC220 V市電直接為通信和數(shù)據(jù)設(shè)備供電。供電過(guò)程中，市電大多數(shù)用于主用回路，備用回路則運(yùn)用高壓直流或UPS等具備不間斷能力的電源。因此，采用市電直供在線纜和配電設(shè)備外幾乎不消耗電能，是一種較為節(jié)能的通信電源形式。然而，此技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中需要借助通信和書(shū)庫(kù)設(shè)備自身具備電源的配合，才能進(jìn)一步保證供電質(zhì)量[4]。因此，運(yùn)用市電直供技術(shù)時(shí)，需要在其他設(shè)備的配合下對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究，保障技術(shù)的順利實(shí)施。

2.3 高頻UPS電源技術(shù)

高頻UPS電源又稱(chēng)高頻機(jī)，在通信系統(tǒng)中運(yùn)用較為廣泛。它主要包括IGBT高頻整流器、電池變換器、逆變器以及旁路等。其中，IGBT是重要部件，主要安裝在門(mén)極的驅(qū)動(dòng)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的控制。在使用高頻機(jī)時(shí)，要注意定時(shí)檢查設(shè)備，保障設(shè)備的正常運(yùn)行[5]。此外，高頻機(jī)具備輸入功率因數(shù)高、自身功耗小、對(duì)外干擾小、體積小、重量輕、全數(shù)字技術(shù)和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。其中，通信電源的低功耗對(duì)降低PUE這一數(shù)據(jù)中心的重要指標(biāo)起到了決定作用。而面對(duì)如今高昂的地價(jià)，體積小的優(yōu)點(diǎn)可以節(jié)約寶貴的空間，為城市的發(fā)展提供充足空間[6]。

3 通信電源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化

數(shù)字化是通信電源技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)前，信息化水平不斷提升，隨之發(fā)展起來(lái)的數(shù)字化技術(shù)水平也在逐漸增高。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，通信電源技術(shù)順利實(shí)現(xiàn)了模擬化向數(shù)字化的過(guò)渡。應(yīng)用通信電源設(shè)備時(shí)，借助數(shù)字化技術(shù)可以加強(qiáng)對(duì)通信電源設(shè)備的管理和監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證通信電源設(shè)備處在數(shù)字化管理之下。此外，借助數(shù)字化控制技術(shù)，集中分散式監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)需要監(jiān)控電源的運(yùn)行情況，對(duì)電源系統(tǒng)的電池組實(shí)施自動(dòng)化管理，并將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)上傳到系統(tǒng)，保證維護(hù)人員能夠快速進(jìn)行查詢(xún)，知曉通信電源設(shè)備的運(yùn)行狀況，并對(duì)出現(xiàn)的運(yùn)行事故進(jìn)行維修和處理[7]。

3.2 智能化

在通信電源運(yùn)用過(guò)程中，可建立數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)備管理平臺(tái)，利用統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)通信電源實(shí)施管理。同時(shí)，利用建模仿真等可視化手段或數(shù)據(jù)報(bào)表的分析，可以提高基礎(chǔ)設(shè)施的管理效率。對(duì)此，可以采用智能化接口，結(jié)合視頻監(jiān)控或巡檢技術(shù)，實(shí)行對(duì)通信電源的實(shí)時(shí)監(jiān)控[8]。當(dāng)前，應(yīng)要求通信電源向智能化方向發(fā)展，力求具備自動(dòng)控制功能，對(duì)通信設(shè)備的要求進(jìn)行自動(dòng)適配，并智能化檢測(cè)電源設(shè)備，實(shí)現(xiàn)除監(jiān)控自身工作情況外，對(duì)自身工作電源、工作電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析。此外，當(dāng)自身檢測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)上傳檢測(cè)結(jié)果，使得檢修人員快速掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，并對(duì)突出狀況進(jìn)行檢修，提高電源設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

3.3 安全高效環(huán)保

如何提高電源設(shè)備節(jié)能水平，保障其安全環(huán)保一直是通信電源技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容。在電子通信電源技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)加大對(duì)綠色環(huán)保電源設(shè)備的研究力度，減少通信電源設(shè)備消耗。同時(shí)，大功率通信設(shè)備會(huì)導(dǎo)致機(jī)房溫度升高，影響設(shè)備的穩(wěn)定工作。因此，在保證電源正常工作的前提下，通信電源的功率、效率需要滿(mǎn)足正常運(yùn)行要求。為避免通信設(shè)備或數(shù)據(jù)設(shè)備宕機(jī)，需要保證對(duì)空調(diào)設(shè)備不間斷電源的供應(yīng)。在通信設(shè)備體積不變的前提下，需要采取措施進(jìn)一步提高通信電源的功率和功率密度。功率集成技術(shù)簡(jiǎn)化了通信電源的結(jié)構(gòu)，促使電源向模塊化與集成化方向發(fā)展，減少了通信電源設(shè)備的能源消耗，提高了工作效率，有助于通信電源的建設(shè)。

3.4 遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與通信系統(tǒng)的不斷完善，通信設(shè)備對(duì)電源的要求逐漸提高。需要加強(qiáng)對(duì)通信系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)力度，保障通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。借助當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)電源設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳。檢修人員可借助網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)電源的工作情況，保障電源設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，伴隨著通信電源的智能化發(fā)展，通信電源呈現(xiàn)出多種智能化的接口技術(shù)，有助于網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)電源系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程控制和管理。

4 結(jié) 論

當(dāng)前，先進(jìn)通信電源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面具有重要作用。通過(guò)對(duì)高壓直流技術(shù)、市電直供技術(shù)以及高頻UPS電源技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研究和分析，可進(jìn)一步提高通信電源的技術(shù)水平。同時(shí)，通信電源技術(shù)的進(jìn)步促使通信技術(shù)朝著數(shù)字化、智能化以及安全高效環(huán)保方面發(fā)展，促使對(duì)通信電源實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制，保障通信電源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而更好地推動(dòng)我國(guó)電源系統(tǒng)的建設(shè)。