[发明专利]一种用于通信设备群的低压直流电源组及其备份方法

说明书

技术领域

本发明属于通信设备技术领域，特别是涉及一种用于通信设备群的低压直流电源组及其备份方法。

背景技术

随着信息技术的迅猛发展，电信、能源、国防、政企办公以及广大公众对通信的需求和要求越来越高，提供信息传递服务的通信设备的可靠性、安全性和经济性既是实施高效优质通信的关键，也是市场准入的重要门槛之一。目前，以机架插卡式为代表的通信设备普遍应用于通信、工控领域，安装于电信运营商、行业专网用户、工矿企业的通信机房，以及智能楼宇、豪华住宅等场所的信息机房，可向用户提供电话、视频、网络、专用数据、控制数据等业务服务。机架插卡式通信设备是信息网络通信的关键节点，发挥着网络通信枢纽与信号汇聚的桥樑与纽带作用。该通信设备具有容量大、功能全等特点，为保证设备运行中的可靠性和安全性，其供电电源一般都采用1∶1或1∶N备份方式设置。现有公知的通信设备电源单元备份设置有以下几种：一是按电源板备份切换方式分类：有热备份、冷备份；二是按电源板对设备的供电方式分类，有分布式供电备份、集中式供电备份；三是按电源板的安装方式分类，有机框外单板电源与机框内电源单元互为备份、机框内电源板1+1备份等。这些备份设置方式虽然均能实现通信设备中两个以上电源单元互为备份的功能，但不足之处是必须指定一个单独的电源单元作为备份模块，如大功率电源模块、单板电源转换模块或与主用电源板相同的电源板等，这样不仅会造成备份电源单元损坏而使通信系统运行出现中断的风险，而且这种电源备份设置均存在造价高和能耗大的缺点。

中国专利申请200710181475.5公开了“一种单板电源备份方法及单板电源备份系统”，该方案提出先通过母线引入电压给单板；再通过单板上的DC/DC将引入的电压转换为所需的低压，同时设置一个备份电源，将其输出引入各单板，在单板电源正常工作时，将备份电源回路断开，当单板电源失效时，将备份电源回路置为闭路。该方案虽然可使备份电源的功率下降、制造成本减小，但还存在明显不足：一是采用母线引入供电电源给单板的供电方式，因为电源输入端连接上位电源，如果输入母线连接多台上位供电电源，而输入电源又采用母线方式，当输入母线因误操作而引起短路、正负接反、电源碰地时，将会对通信设备造成大面积影响，引起并联在母线上的所有单板和供电模块，特别是多台上位电源设备工作异常，损坏电源模块或上位电源设备；二是即使电源系统输入输出均有保护电路，也会因母线短路而造成与母线上所有电源板和关联的设备系统瞬间断电而运行瘫痪，影响系统供电的可靠性；三是需要有一台单板电源作为备份，既增加了设备型号、种类与备份成本，给生产、维修和管理增加难度，又使系统增加了新的故障隐患。

中国专利申请03128402.7公开了“一种二次电源备份方法及装置”，该方案提出将备电源模块设置在其中一功能模块上，使该备电源模块的输出电压分别与每一功能模块的主电源模块的输出电压通过隔离降压后向相应的功能模块同时供电，调节备电源模块输出使其电压低于所在功能模块主电源模块正常工作时的输出电压，以保证在功能模块的主电源模块正常工作时备电源模块输出小电流，而在功能模块的主电源失效时自动输出大电流。该方案虽然可解决现有通信设备备份电源存在设计复杂、制造成本高等问题，但还存在明显不足：一是采用在功能模块上增加备用模块的备份方式，不仅设计与控制更加复杂，增加了通信设备的故障风险，而且还增加了通信设备系统的成本；二是将输入母线并联，同样会出现上述的中国专利申请200710181475.5方案存在的可靠性隐患；三是为主备倒换设置了判决电路，如判决电路故障，将无法判决或误判主用板的实际工作态，此时将存在主备电源模块同时输出大电流的可能，从而导致低压母线电流过大而使末端供电产生压降，也存在当主用板失效后，因误判而备用板没有及时启用的可能，导致影响系统正常运行，同时备用板本身出现故障而持续输出大电流时，会缩短备用板的使用寿命。

如何克服现有技术的不足已成为当今通信设备技术领域中亟待解决的重大难题。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种用于通信设备群的低压直流电源组及其备份方法，本发明的低压直流电源组不需外加电源备份单元即可实现对通信设备群可靠的连续供电，并显著降低通信设备成本和运行成本；本发明低压直流电源组的备份方法简便可靠，适用于对各种通信设备群低压直流电源组的备份。