-48V嵌入式通信电源解决方案研究

ZNDU150 150A组合电源系统采用独立的一体化组合电源机架，整机外形尺寸和ZNDU600E 600A组合电源系统兼容，高、宽、深分别为2000、600、660mm。系统集交流配电、整流器、直流配电、监控单元、二次模块、蓄电池组为一体，可广泛使用于中、小容量的程控交换局、移动基站、卫星地球站等场合，尤其适用于为农村电话支局、微波中继站、铁路信号站的通信设备供电。良好的电磁兼容设计使得系统可以和主设备放在一起而不互相干扰。

系统的共分三层：

上层为交流配电单元和直流配电单元。交流配电单元位于机柜的上部前方，完成交流输入的防雷保护、多路交流输入的切换以及三相交流的分配，并为监控单元提供检测信号。根据用户不同的要求，交流输入可以提供单路手动、双路手动、双路自动切换等方式。在多路交流输入方式下，多路输入回路之间有可靠的电气和机械互锁装置。系统交流输入采用三相五线制输入方式，在没有三相电源的场合，也允许单相三线方式输入，方便用户的使用（系统在单相三线输入时，零线要适当加粗）。

直流配电单元位于机柜的上部后方，主要完成直流输出的分配与保护、蓄电池的接入与保护等功能。直流输出路数可以根据用户的需求灵活进行配置，在交流发生故障的情况下，还完成直流应急照明的输出，为工程现场提供照明。系统可以接入两组蓄电池，当交流输入故障、整流器组不能提供直流电源时由蓄电池组给直流负载、二次模块和监控单元供电，保证用电设备不间断工作。

机柜的中间为整流器和监控单元，分为两层排列，每层6个槽位。监控单元占用一个槽位，另外的11个槽位分配给整流器单元，系统可以在（30～165）A之间灵活配置，满配置输出容量为 165A。整流器单元对输入的交流电能进行转换，变换成稳定的直流电源供给直流配电单元。整流器单元通过与背板的接口为监控单元提供检测信号。整流器和监控单元采用热插拔方式，维护、更换都很方便。

电池仓位于机柜的下部。一般的，用户将电池组放在机柜的外部，电池仓可以用来储藏工程维护用的工具、说明书等资料；也可以将小容量的电池组放在系统机柜的下部，特别适用于移动基站等对空间有特别要求的场合。

机架下部电池仓的上方有一个单元可以用来放置二次电源模块ZXDCMI。ZXDCMI模块为-48V输入，6V/13.8V/24V多路输出，满足用户多个直流电压等级的需求。当二次模块故障时，通过干节点将告警信息传送给监控单元。二次模块一般在ZNDU150用做铁路信号站电源时使用。

监控单元是该系统的核心，外形和整流器相同，占用一个整流器槽位。监控单元实时检测交流配电单元、整流器单元、直流配电单元、二次模块、蓄电池组的工作状态，对数据进行分析、处理，根据分析的结果完成系统的管理功能。监控单元具有本地人机界面，并可通过多种传输方式和监控中心连接，实现远程监控。当告警发生时，除了系统前端提供声、光告警以外，还可通过通信单元将告警信息送往远端，也可通过8 个干节点状态的改变对维护人员进行提示。