艾默生電源系統節能休眠技術簡介

艾默生網路能源****王超

一、背景與技術特點

在通訊電源的應用中，電源的容量都大於實際負載的用量，這一方面是為了保證有足夠的容量用於電池充電，另一方面也是考慮擴容的需要。這樣的話，往往電源系統由於帶載率低而低於最佳效率點執行。艾默生公司發明的電源休眠節能技術可以控制實際工作的整流模組容量，從而使電源系統接近最佳效率點執行。

其主要優點是：

獨特的整流模組設計，使模組處於真正的休眠狀態從而達到最低損耗。

完善的控制邏輯使節能功能提高系統效率的同時不影響系統正常工作。

模組休眠延長整流模組的壽命。

國內第一家提出概念，研發推廣，並獲得國家發明專利。

唯一一家通過第三方認證和運營商鑑定，目前在網上應用規模超過8 萬套。

經信產部通訊電源質檢中心檢測，節能功能開啟後，電源模組保持在最佳效率點附近執行。實際站點節能幅度在5%以上，效果突出的站點節能幅度超過10%。按照節能幅度6%計算，實際執行負載為2kw，電費1元/度，單站每年可節約電費1051元。

二、技術方案說明

休眠技術方案由兩部分組成，整流模組硬體設計和監控模組控制邏輯（模組冗餘和迴圈開關機控制）兩部分組成。

1．整流模組硬體設計

通過在整流模組內增設直流側輔助電源，使整流模組在休眠時完全關閉主電路，保留控制電路工作，使整個模組處於休眠待機狀態從而達到最佳的節能狀態。艾默生發明的休眠技術不同於傳統的關閉模組dc/dc 使模組沒有輸出的遙控關機功能（如圖1 所示）。

艾默生休眠技術整個模組內ac/dc，dc/dc 全部處於關閉狀態。（如圖2 所示）。因此，整個模組休眠後，節能效果可提高30%。

圖1：休眠技術1（遙控關機）圖2：休眠技術2（艾默生）

注：虛線框中為休眠時關閉部分注：虛線框中為休眠時關閉部分

2．監控模組控制邏輯

控制邏輯包括模組冗餘控制和迴圈開關機控制。

模組冗餘控制就是通過關閉部分整流模組，使電源系統工作在整流模組的最佳效率點，從而達到節能的目的。迴圈開關機就是週期性的開啟某個關閉的模組，關閉某個開啟的模組，使得所有的整流模組同步地老化，從而達到延長模組和系統壽命的目的。以下先介紹相關概念，然後介紹分別介紹模組冗餘和迴圈開關機的演算法。

2.1 概念解釋

最大冗餘(minimum redundancy)：冗餘模組的數量，如果根據實際負載和實際已經開啟的模組數量計算所得的實際冗餘數大於最大冗餘，則需要關閉乙個模組。最大冗餘是根據理想冗餘加乙個正偏差計算所得。

最大冗餘單位是％，比如380％表示3.8 個模組。

最小冗餘(maximum redundancy)：冗餘模組的數量，如果根據實際負載和實際已經開啟的模組數量計算所得的實際冗餘數小於最小冗餘，則需要開啟乙個模組。最小冗餘是根據理想冗餘加乙個負偏差計算所得。

最小冗餘單位是％，比如120％表示1.2 個模組。

迴圈開關機週期：為了使所有的整流模組同步地老化，需要按一定的時間間隔開啟某個關閉的模組，關閉某個開啟的模組，這個時間間隔就是迴圈開關機週期。

2.2 休眠控制邏輯

滿足以下條件，則開啟乙個整流模組：

正常工作的整流模組總容量< 實際負載+ （最小冗餘* 模組額定電流）：滿足以下條件，則關閉乙個整流模組，安全起見，關閉整流模組前有滯後；

正常工作的整流模組的容量》實際負載+（最大冗餘* 模組額定電流）：

為了防止振盪，最大冗餘與最小冗餘的差應大於110%。

2.3 迴圈開關機

為了使所有的整流模組同步地老化，延長電源系統的使用壽命，需要按一定的時間間隔開啟已關閉的模組中最先關閉的模組或執行時間最短的模組（使用者可選），同時關閉已開啟的模組中最先開啟的模組或執行時間最長的模組（使用者可選）。這個功能就是迴圈開關機。

三、節能功能應用

上述技術方案可在分立式電源（整流模組r48-5800）、組合電源（使用r48-2900整流模組及r48-1800 整流模組）中應用。

1．試點推廣

艾默生公司從2007 年4 月份開始在福建移動試用艾默生電源系統休眠節能功能。在一百多個站點試用，取得良好的節能效果。見使用者使用報告。

2．第三方及運營商鑑定

在經過批量試用後，艾默生休眠節能技術經過了泰爾實驗室和運營商（中國移動）鑑定。對休眠節能功能的有效性和可靠性進行了鑑定。