直流供电系统的多种类型

各类通信局（站）情况复杂，条件各异，其直流供电系统的组成也不尽相同。但为保证连续优质的通信电能供给，蓄电池组因其特有的保障作用几乎成为直流供电系统必不可少的组成部分。实际应用而言，直流供电系统主要有以下几种类型。

（一）整流器独立供电

整流器独立供电的直流供电系统，没有配置蓄电池组，通信设备通过整流器从市电电网直接获得通信用电能，其结构组成如图2-1所示。显然这类系统通信供电可靠性极差，仅适用于某些允许通信中断的小容量系统。

图2-1　整流器独立供电直流供电系统

（二）整流器—蓄电池供电

整流器蓄电池供电方式的直流供电系统在整流器独立供电方式的基础上，增加了备用蓄电池组，并通常采用全浮充运行方式，这是当前通信局（站）直流供电系统的主流类型，其间的蓄电池组广泛采用的是阀控式铅酸蓄电池（VRLA）。

在这类直流供电系统中，市电正常时，整流器与蓄电池组并联对通信设备昼夜连续供电。当市电停电或必要时，由蓄电池组放电供电。蓄电池组工作时放出的电量或自放电的容量损失，在市电正常浮充供电时得到补充。蓄电池平时保持在完全充满电状态，成为直流供电系统的备用能源。这种整流器-蓄电池组并联浮充的直流供电系统组成中，由于并联蓄电池组对负载中的浪涌现象还有一定的吸收作用，这类系统对直流供电质量的改善非常有利。

蓄电池浮充电压值是否合适，将直接影响到蓄电池组的寿命，特别是VRLA蓄电池对浮充电压的波动更为敏感。所以浮充供电系统中的整流设备应具有高精度的自动调压功能，目前市面上主流高频开关电源均能较好满足这一要求。

（三）直流—直流变换器供电

通信系统直流电源电压种类繁多，供电要求各不相同。全部采用整流器-蓄电池组构成相应的直流供电系统既不现实，也无必要。条件许可时，可选用基础电源加直流一直流变换器供电系统。不仅使系统结构简化，更可节约大量设备投资，提高系统经济性。

（四）自然能—蓄电池供电(www.xing528.com)

太阳能、风能、水力、潮汐能等自然能可直接用于发电，目前在通信领域的应用以太阳能电和风能为主，太阳能电池和风力发电机组可单独或联合与蓄电池组成风光互补直流供电系统。

对于市电供电质量较差，经常停电的通信局（站），如果当地自然能资源丰富且利用条件较好时，为了保证通信系统供电，可以考虑采用市电/自然能与蓄电池组合的混合供电方式。

（五）不间断蓄电池系统供电

不间断蓄电池系统（UBS，Uninterruptible Battery System）又称不间断直流供电系统，其基本思想是减小备用电源蓄电池的设计容量，扩展备用时间，提高供电系统可靠性。

在UBS直流供电系统中，当市电或整流器出现故障时，由并联浮充的蓄电池组放电供电。当蓄电池组电压下降到设定值时，通过监控系统启动直流发电机组，为通信系统供电，同时也给蓄电池组补充充电。当市电恢复或整流器故障排除后，在规定的待机工作时间后，直流发电机组自动退出。

在UBS中蓄电池组容量可适当减小，而且在没有其他交流负载的情况下，整个电源系统常规的交流备用发电机组也可以取消。

为了确保UBS的可靠工作，直流发电机的监控系统应定期进行整个系统的测试，测试周期和项目可由用户设定和调整。

（六）整流器—燃料电池供电

燃料电池是把燃料具有的化学能直接变换为电能装置的总称。它和普通化学电池结构相同，均由电极、催化剂、电介质组成。不同之处在于：一般化学电池起化学反应的物质储藏在电池内部，而燃料电池的反应物储藏在电池外部，当工作时再注入电池。

燃料电池的机理早在1839年就由英国人格罗夫（W.R.Grove）所发现，1950年以后，各种新材料、新技术的发展使燃料电池获得了广泛的商业应用。燃料电池的特点是能量变换效率高（理论值接近100%），而且只要供给燃料和氧化剂，就能长时间连续供给电力。

燃料电池根据所用的燃料或电解质的不同有很多类型。在各种燃料电池中，当前以磷酸型燃料电池、肼/空气燃料电池等比较成熟。在整流器—燃料电池直流供电系统中，随着传统能源的日益枯竭，燃料电池等新型能源发电形式将得到越来越广泛的发展和应用。