呼吸式功率管理,減低損耗很有效
發布時間:2012-12-26 責任編輯:easonxu
【導讀】由於通信電源和UPS初始容量設計時,同時考慮了最大負載、xudianchichongdianronglianghebeifenrongliang,daozhileshijiyunxingfuzaiwangwangchuyuqingzaihechaoqingzaizhuangtai,zhezhongzhuangtaixia,dianyuanzhuanhuanshebeidexiaolvwangwangjiaodi,yincizengjialezishendesunhao。“呼吸式”功率管理通過跟蹤負載的變化,控製功率模塊的開通與休眠,使係統盡量在最佳效率點附近進行工作。
“節能減排”成為2008niantongxinlingyuzuiremendehuatizhiyi,xingyeneiduicijinxingtaolunhejiaoliudeyantaohuibuduanzhaokai,zhongguoyidongdengyunyingshangshenzhiweicichenglilezhuanmendeguanlibangongshi。duojiayunyingshangzaigeleichanpindejizhongcaigouzhong,jiangshifoujubeijienenggongnengzuoweizhongyaodejishupingjiazhibiao。zaizhongguoyidongheliantongdejizhongcaigouzhong,tongxindianyuanquanxiliedechanpindoumingquele“節能減排” 的功能要求。
中興通訊動力產品線關注通信電源及UPS產品的節能功能已有兩年時間,通信電源方麵之前已為國內及國際運營商開發過定製版本,模塊化UPS產品也在研發初期將相應節能功能寫入開發任務書。隨著通信電源產品節能功能的實現和模塊化UPS產品T080的問世,中興動力產品的“呼吸式”功率管理也應運而生。
呼吸式功率管理的意義
通信電源和UPS的效率在50%以上的負載條件下都可以達到90%,自身能耗不到10%,從絕對值來說,這類電源轉換設備的功耗遠小於主設備和空調等動環設備。但具體到自身的運行可以看出,由於通信電源和UPS初始容量設計時,同時考慮了最大負載、xudianchichongdianronglianghebeifenrongliang,daozhileshijiyunxingfuzaiwangwangchuyuqingzaihechaoqingzaizhuangtai,zhezhongzhuangtaixia,dianyuanzhuanhuanshebeidexiaolvwangwangjiaodi,yincizengjialezishendesunhao。
“呼吸式”功(gong)率(lv)管(guan)理(li)通(tong)過(guo)跟(gen)蹤(zong)負(fu)載(zai)的(de)變(bian)化(hua),控(kong)製(zhi)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)的(de)開(kai)通(tong)與(yu)休(xiu)眠(mian),使(shi)係(xi)統(tong)盡(jin)量(liang)在(zai)最(zui)佳(jia)效(xiao)率(lv)點(dian)附(fu)近(jin)進(jin)行(xing)工(gong)作(zuo),將(jiang)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)的(de)備(bei)份(fen)方(fang)式(shi)從(cong)熱(re)備(bei)份(fen)變(bian)為(wei)冷(leng)備(bei)份(fen)和(he)半(ban)冷(leng)備(bei)份(fen),減(jian)少(shao)處(chu)於(yu)輕(qing)載(zai)和(he)超(chao)輕(qing)載(zai)狀(zhuang)態(tai)下(xia)運(yun)行(xing)的(de)模(mo)塊(kuai)。對(dui)於(yu)整(zheng)個(ge)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)而(er)言(yan),減(jian)少(shao)電(dian)力(li)使(shi)用(yong),節(jie)省(sheng)電(dian)費(fei),提(ti)升(sheng)運(yun)營(ying)商(shang)TCO。
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呼吸式功率管理的效益測算
從通信機房整體看,“呼吸式”功率管理僅僅是在不到10%的效率上做文章,但對於電源自身而言,從輕載的85%效率提升到92%左右的高效率,電源設備自身節能則接近50%。
以基站電源200A配置為例,如為50A四個整流器組成,長期工作負載不超過40A的工可作情況下,采用中興“呼吸式”功率管理,可每天節電3~4度。一年內總節電達1000度以上,假設電價1元/度,則一個這樣的站點每年可能節約超千元。以通信電源的使用壽命大多在10年左右,也就是在整個的設備使用周期,節能費用相當於設備總價的80%以上。對於單省基站數量15000個點的運營商的中等規模省份來說,每年可以節省電費超過1500萬元。
呼吸式功率管理的實現方法
呼吸式功率管理實現的方法主要有三方麵:
(1) 通過跟隨負載功率 kongzhigonglvmokuaidekaiqihexiumian,shixitonggongzuoyuzuijiaxiaolvquyu,shixianxiaolvdezuiyouhuahejienengdezuidahua。yitongxindianyuanweili,qigongzuodezuijiaxiaolvduanzai50%~80%的負載段(見圖1),通過最佳效率跟蹤,避免多模塊開啟導致的長期輕載工作。

圖1:通信電源最佳效率段
(2) 降低休眠功率 為更深入的節能,需進一步降低功率模塊的休眠功耗。傳統軟關斷模式,休眠功率約為15W~20W,3~4個模塊的休眠功率也達到50W~80W,占通信電源節能的比例較大。因此,中興新一代通信電源將整流模塊的休眠功耗降低到5W以下,在功率模塊開關的基礎上,錦上添花,進一步強化節能效果。
(3)通過節能模式的變化實現滿足不同客戶需求的節能 呼吸式功率管理,采用安全、節能、錯峰、自由四種模式相結合的控製方式,節能功能需求不同的客戶可根據現網條件,針對現有局站、新建局站在改造和新建采用不同的控製模式,並結合動力環境監控,實現最優化的控製。
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呼吸式功率管理的軟硬件容錯設計
動dong力li設she備bei作zuo為wei基ji礎chu網wang絡luo產chan品pin,其qi可ke靠kao性xing是shi第di一yi位wei的de。呼hu吸xi式shi功gong率lv管guan理li本ben質zhi上shang是shi通tong過guo軟ruan件jian對dui硬ying件jian的de控kong製zhi實shi現xian能neng耗hao的de管guan理li,某mou種zhong程cheng度du上shang存cun在zai一yi定ding的de可ke靠kao性xing風feng險xian,必bi須xu在zai通tong過guo軟ruan硬ying件jian的de容rong錯cuo設she計ji給gei予yu可ke靠kao性xing的de確que保bao,其qi主zhu要yao措cuo施shi如ru下xia。
(1)工作與休眠的功率模塊定期切換(見圖2),確保不同模塊的工作時間保持基本的一致,避免少數模塊長期工作而另一部分模塊長期休眠導致的可靠性隱患。

圖2:功率模塊定期切換
(2)對功率模塊的冗餘備份數量的控製,通過結合軟件計算和人工菜單定義,既確保節能效果,又確保冗餘備份模塊滿足現場運行要求。
(3)“先開後關”、“先開先關”的控製機製,確保整流器切換期間負載的可靠運行。
(4)超輕載狀態下對功率模塊開啟關閉數量的針對性計算和控製機製,確保備份模塊少或無備份模塊條件下的運行可靠性。
(5)交流市電斷電、蓄電池故障、功率模塊及監控單元故障條件下的針對性控製機製,按照優先確保可靠性再考慮節能的思路確保係統的穩定可靠運行。
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