电动汽车在通信基站应急供电方案中的应用

上海科泰电源股份有限公司开发出一种电动汽车通信基站应急供电系统，是以通信基站人员日常巡视驾乘的电动汽车蓄电池为基础开发出的一种电动汽车通信基站应急供电系统，用于通信基站市电故障失电后提供电力维持基站在抢修期间的应急供电。

电动汽车应用于通信基站的应急供电系统如图7-8所示。电动汽车基站通信应急供电时，由电动汽车蓄电池输出到车载可固定也可移动式的电源转换系统，输出可与基站直流系统匹配的直流电，通过快速连接装置（如接线夹）连接于基站直流系统的正排（也即零排）和负排上，实际使用中无须对基站系统进行任何改造，即可实现对基站负载应急提供电力，保障故障抢修期间的应急供电。

该应急供电系统具备整流模块顺序启动的功能，开关电源根据基站负载设置的输出容量保证对基站通信负载的供电和对电池充电，同时具备电池充电限流功能。系统控制使电池充电限流值与通信负载电流之和不超过车载蓄电池允许输出的容量。同时该系统具有电能计量功能。输入输出均采用快接插头或接线夹连接，可方便与基站系统连接。另外，系统还配置有直流输出侧和直流输入侧收线盘，方便根据现场距离布置电缆。应急供电电源转换系统（已设计成独立箱体，输入输出均采用接插件连接）可固定安装于车上也可便携移动，根据车辆停驻点到通信基站的距离远近灵活使用，适应基站所处的不同环境。

图7-8 电动汽车应用于通信基站的应急供电示意图

纯电池驱动电动汽车的应用受到电池的能量密度、充电速度以及成本的限制，很大程度上限制了电动汽车的发展。为了解决由电池技术造成的续驶里程问题，增程式电动汽车作为一种既能兼顾日常行驶的电动化、零排放要求与远程出行的长续驶里程，并且成本较低的车型，正逐步成为一种能有效解决续驶里程问题的需求热点。

配置增程器的通信基站巡检驾乘车辆车载应急供电管理系统主要由应急供电管理系统、增程器、动力蓄电池和电驱动系统、高压交直流电源转换控制系统、直流转换控制系统、交流转换控制系统、直流配电单元、交流配电单元等构成。所配动力蓄电池的容量，能够满足常规的日常巡检里程需求；通信基站巡检驾乘电动汽车电驱动系统包括主驱动电机、主驱动电机控制器，主驱动电机构成了车辆行驶的直接动力来源；当电池容量下降到一定值时，增程器启动，为车辆提供电力来源。增程器包括发动机、发电机、发动机电子控制单元和增程器控制单元。发动机是增程器的动力来源，采用适当功率的柴油发动机；发电机采用三相多极永磁同步发电机，用于增程器的发电；增程器控制单元主要负责对发动机、发电机的控制，高压交直流电源转换控制系统用于将增程器所发交流电压转换为高压直流电压，用于对电池充电及驱动电机，增程器控制单元主要用于接收整车控制器指令或应急供电管理系统指令，实现对增程器的运行管理。增程器工作时，由电动汽车整车控制器或应急供电管理系统发送增程器启动信号给增程器控制单元，控制机组启动运行，发动机启动后，发动机拖动发电机，发电机发出的三相中频交流电压经高压交直流电源转换为高压直流电压，与整车的高压直流母线相连，为整车提供驱动的电能，并对蓄电池充电，对外应急供电时高压直流母线电压一路经交流电源转换控制系统转换为工频三相交流电压可对外输出，另一路经直流电源转换系统转换为直流电压可对外输出。配置增程器的电动汽车的车载应急供电管理系统如图7-9所示。

图7-9 配置增程器的电动汽车的车载应急供电管理系统应急供电示意图

配置增程器的通信基站巡检驾乘车辆最大优点是避免了纯电动汽车应急供电时受制于电池所存储电量限制难以长时间持续供电、纯电动汽车单次充电后行驶里程受限等不足，由于增程器就是一台柴油发电机组，燃料源源不断供应时就可持续性发电输出，使通信基站应急供电和日常巡检驾乘不受纯电动汽车电池所存储电量限制，车载应急供电管理系统可同时输出交流三相400V/50Hz电压和直流48V电压，极大地满足了基站运行维护工作及应急供电的需要。(www.xing528.com)

管理系统具有以下状态显示与查询功能：可检测车载蓄电池输入电压、电流、开关电源输出电压、电流、系统告警及故障内容等，检测查询系统状态、历史故障记录等。

可进行以下参数设置：输出电压、直流电压上限、直流电压下限，输入电压上限及下限报警值，保护值等，时钟计时等，同时具有设置参数的掉电保护功能等，具有RS485等通信接口。同时该系统具有电能计量功能，运维公司可以据此向通信公司收费。

因电动汽车蓄电池电压较高（本型电动汽车蓄电池电压充满时约为400V），需考虑保护接地，随车配有接地线和接地钢钎，方便供电时就近打入土壤临时接地。

另外，如用户需三相交流电源（AC 400V/50Hz）和单相交流电源（AC 220V/50Hz，）输出时，也可由车载蓄电池电压（DC 400V）经过车载逆变器（DC/AC）转换为相应电压，经快接插座和接线柱对外输出。

该电源转换系统有三种标准配置，即可输出100A/5kW、150A/7.5kW、200A/10kW，输出电流及功率由整流模块（单个50A/2.5kW）不同数量组合来实现，整流模块安装方式为插接形式，组合方便快捷，可满足现有基站应急供电功率输出需要。电动汽车如专为基站巡视和应急供电时，亦可通过定制扩大其车载蓄电池容量获得更长的应急供电时间，另外还可增加电动汽车增程器。

电动汽车用于通信基站日常巡视驾乘和应急供电，具有现有常规应急供电保障设备难以比拟的优点，环保性好，特别是当通信基站位于居民区时，柴油发电机组因噪声大常引起投诉，而电动汽车供电时无任何噪声；具有成本低以及因无发动机相比柴油发电机组零部件少可靠性高、操作维护方便等优点，可克服现有设备购置、运维成本高、对人员设备操作技能要求高、故障率高、设备闲置率高等缺点，使基站应急供电及日常维护更为经济方便。