阅读说明：本技术 一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组 (Special generating set for base station switching power supply by adopting high-voltage direct-current output ) 是由 胡建 吴晓利 罗红军 王勇廷 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组,包括基站开关电源专用发电机组本体、发动机自动加机油装置和控制系统,所述基站开关电源专用发电机组本体包括发电机组机架,基站开关电源专用发电机组本体上的发电机组机架上设置有发动机和钕铁硼稀土永磁发电机。本发明根据基站开关电源给设备自身用电模式,把钕铁硼稀土永磁发电机带载时电压波动范围较大中频三相交流发电通过简单的整流、滤波、稳压电路,把发电变成一个符合基站开关电源输入的280V高压直流给开关电源供电,使得其继承了钕铁硼稀土永磁发电机体积小和重量轻的优点,同时还解决了5G基站应急发电机组搬运、成本、油耗、故障率的难题。(The invention provides a base station switch power supply special generator set adopting high-voltage direct-current output, which comprises a base station switch power supply special generator set body, an engine automatic engine oil adding device and a control system, wherein the base station switch power supply special generator set body comprises a generator set rack, and an engine and a neodymium iron boron rare earth permanent magnet generator are arranged on the generator set rack on the base station switch power supply special generator set body. According to the power utilization mode of the equipment by the base station switching power supply, the medium-frequency three-phase alternating current power generation with a large voltage fluctuation range when the neodymium iron boron rare earth permanent magnet generator is loaded is converted into 280V high-voltage direct current power supply which accords with the input of the base station switching power supply through simple rectification, filtering and voltage stabilizing circuits, so that the power generation is supplied to the switching power supply, the advantages of small size and light weight of the neodymium iron boron rare earth permanent magnet generator are inherited, and meanwhile, the problems of carrying, cost, oil consumption and failure rate of a 5G base station emergency generator set are solved.)

一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组

技术领域

本发明涉及发电机组技术领域，尤其涉及一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组。

背景技术

现有基站(2G、3G、4G)的设备功率相对5G基站较小，市电异常后，维护人员一般传统交流工频发电机组来给基站人工发电。发电机组的功率一般按基站的实际负载，来匹配发电机功率(不采用N+1模式)：如基站直流负载≤55A，考虑一般采用5KW的发电机组来直接给1个50A(最大输出电流55A，最大净功率3KW)的开关电源模块发电，当基站直流负载≤110A时，一般采用8KW的发电机组来直接给2个50A(最大输出电流110A)的开关电源模块发电，当基站直流负载≤165A时，一般采用12KW的发电机组来直接给3个50A(最大输出电流为165A)的开关电源模块发电。

现有不含5G设备的基站约80％功率集中110A以下，相对应的传统基站应急发电机组约90％功率都是采用5KW和8KW。传统的5KW汽油发电机组一般净重为85kg左右,8KW的汽油发电机组净重在100kg左右，发电时发电人员用人工把发电机组手动抬在车上，车辆到达现场后再用人工抬下车，再用人工搬运到基站或基站附近进行拉远发电(拉远发电指有些基站因路程太远，人工搬运机组困难，把发电机组放在离基站较远的地方，通过远距离的电缆把发电连接到基站)。发电人员一般采用皮卡车(占80％左右)来运送机组，绝大多数皮卡车单层只能装下四台5KW或8KW的发电机组。

随着国内5G普及，基站设备功率倍增，官方数据显示目前4G单站功率在约1300W，5G的单站功耗约3700W，由此可推出：5G普及后，即使关掉现网的2G、3G设备只保留4G、5G，且不考虑多站共享、不考虑基站空调用电的情况下，基站应急发电机组的最小功率不低于8KW(满足2块50A的开关电源模块供电)，80％的应急发电机组功率集中在10KW-16KW之间(满足3-4块50A的开关电源模块供电)。5G基站应急发电的机组功率上升后，继续采用传统的传统交流工频发电机组来给基站发电将面临以下问题：

1、机组成本高：现有基站应急发电机组为了减轻重量，节约发电机组的采购成本，普遍采用50HZ(发动机额定转速3000转)交流汽油发电机组(汽油发动机比柴油发动体种小、重量轻、成本低)。而目前市场功率在12KW以上，频率50HZ(3000转)的交流发电机组。一般采用双缸发动机，其成本过高。一台12KWW相比8KW的工频50HZ(3000转)的交流发电机组机组其市场价格高出了2倍左右。

2、体积大：现有基站8KW的应急发电机组一般采用30升的燃油箱，而12KW一般采用50升的燃油箱，加之发动机、发电机的体积变大，而运输机组的皮卡车车箱很多单屋只能装下3台机组，浪费发电时的车辆资源。

3、重量重：传统的8KW工频交流汽油发电机组在加满燃油的情况下机组重最在130kg左右，12KW机组在200kg以上，而外出发电人员基本为两人一组，采用传统的发电模式8KW的机组基本为两人的负重极限，12KW以上的根本无法上下车，机组存在搬运难的问题。

4、故障率高：现有常规的工频基站应急发电机组为了节约成本，普遍采用有刷发电机，电机部分含有碳刷(易耗件)、励磁系统、转子线圈、AVR其故障率高，实践证明，基站应急发电机组电机部分的故障率占整机的40％以上、。

基于以上问题我们提出了一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组。

发明内容

为了解决现有技术所存在的问题，本发明提出的一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组，包括基站开关电源专用发电机组本体、发动机自动加机油装置和控制系统，所述基站开关电源专用发电机组本体包括发电机组机架，基站开关电源专用发电机组本体上的发电机组机架上设置有发动机和钕铁硼稀土永磁发电机；

所述发动机自动加机油装置安装在发动机上，所述发动机自动加机油装置设有附助机油箱和12V转子油泵，所述基站开关电源专用发电机组本体每次开起前先对发动机部件进行预润滑，并自动补及上一次运行所消耗的机油；

所述控制系统由整流电路、滤波电路和稳压电路组成，钕铁硼稀土永磁发电机所发出的中频交流电通过控制系统的整流处理、滤波处理和稳压处理后得到280V的高压直流。

优选的，所述钕铁硼稀土永磁发电机由钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘、四颗定子连接盘螺栓、发电机定子、四颗定子固定螺栓、发电机转子和一颗转子固定螺栓组成，所述钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘通过四颗定子连接盘螺栓直接固定在发动机的机壳上，发电机定子通过四颗定子固定螺栓固定在钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘上，发电机转子通过一颗转子固定螺栓固定在发动机的曲轴上，钕铁硼稀土永磁发电机由发动机工作提供驱动。

优选的，发动机自动加机油装置由辅机油箱、模拟量传感器和转子油泵组成，模拟量传感器安装在辅机油箱内，辅机油箱通过转子油泵将机油抽到发动机的发动缸体内，所述发动机的发动缸体内的最佳机油位处安装有丝接头。

与现有技术相比，本发明根据基站开关电源给设备自身用电模式，把钕铁硼稀土永磁发电机带载时电压波动范围较大中频三相交流发电通过简单的整流、滤波、稳压电路，把发电变成一个符合基站开关电源输入的280V高压直流给开关电源供电，使得其继承了钕铁硼稀土永磁发电机体积小和重量轻的优点，同时还解决了5G基站应急发电机组搬运、成本、油耗、故障率的难题。

附图说明

图1为本发明提出的一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组的结构示意图；

图2为本发明提出的一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组的电性连接图；

图3为本发明提出的一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组中钕铁硼稀土永磁发电机的爆炸结构示意图；

图4为本发明提出的一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组的局部结构示意图。

图中：1发动机、2钕铁硼稀土永磁发电机、2-1钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘、2-2发电机定子、2-3发电机转子、2-4定子连接盘螺栓、2-5定子固定螺栓、2-6转子固定螺栓、3发动机自动加机油装置、3-1辅机油箱、3-2模拟量传感器、3-3转子油泵、3-4丝接头、4控制系统、5发电机组机架、6基站开关电源专用发电机组本体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种采用高压直流输出的基站开关电源专用发电机组，包括基站开关电源专用发电机组本体6、发动机自动加机油装置3和控制系统4，基站开关电源专用发电机组本体6包括发电机组机架5，基站开关电源专用发电机组本体6上的发电机组机架5上设置有发动机1和钕铁硼稀土永磁发电机2，钕铁硼稀土永磁发电机2由钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘2-1、四颗定子连接盘螺栓2-4、发电机定子2-2、四颗定子固定螺栓2-5、发电机转子2-3和一颗转子固定螺栓2-6组成，钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘2-1通过四颗定子连接盘螺栓2-4直接固定在发动机1的机壳上，发电机定子2-2通过四颗定子固定螺栓2-5固定在钕铁硼稀土永磁发电机定子连接盘2-1上，发电机转子2-3通过一颗转子固定螺栓2-6固定在发动机1的曲轴上，钕铁硼稀土永磁发电机2由发动机1工作提供驱动；

发动机自动加机油装置3安装在发动机1上，发动机自动加机油装置3设有附助机油箱和12V转子油泵，基站开关电源专用发电机组本体6每次开起前先对发动机1部件进行预润滑，并自动补及上一次运行所消耗的机油，发动机自动加机油装置3由辅机油箱3-1、模拟量传感器3-2和转子油泵3-3组成，模拟量传感器3-2安装在辅机油箱3-1内，辅机油箱3-1通过转子油泵3-3将机油抽到发动机1的发动缸体内，发动机1的发动缸体内的最佳机油位处安装有丝接头3-4，其中传感器3-2出现低位告警时，发动机1仍可继续工作，起到预防作用；每次机组起动前与转子油泵3-3顺转5-10秒，辅机油箱3-1的机油通过转子油泵3-3把机油抽到发动机1的发动缸体里，此时发动机1的发动缸体内的机油一般会超出允许的机油最高上限值，再通过改变转子油泵3-3的正负极，让转子油泵3-3反转，而丝接头3-4的安装位置保持跟发动机的最佳机油位持平，转子泵经过更长时间的反转确保发动机油始终处于最佳的机油位，适用于基站无人守值的运用环境；

控制系统4由整流电路、滤波电路和稳压电路组成，钕铁硼稀土永磁发电机2所发出的中频交流电通过控制系统4的整流处理、滤波处理和稳压处理后得到280V的高压直流，本发明根据基站开关电源给设备自身用电模式，把钕铁硼稀土永磁发电机2带载时电压波动范围较大中频三相交流发电通过简单的整流、滤波、稳压电路，把发电变成一个符合基站开关电源输入的280V高压直流给开关电源供电，使得其继承了钕铁硼稀土永磁发电机2体积小和重量轻的优点，同时还解决了5G基站应急发电机组搬运、成本、油耗、故障率的难题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。