一种新能源静音发电机系统的设计

彭 昆

（中国铁塔股份有限公司黔西南州分公司，贵州 兴义 562400）

0 引 言

为克服现有应急油机发电技术中的缺点，设计了一种新能源静音发电系统。系统包括若干电池单元和逆变器，依次连接电池管理单元、传输单元、监控平台和监控终端。若干电池单元相互并联，且输出端与逆变器的输入端连接。逆变器的输出端为供电端，逆变器将直流电变为交流电，也可以直接输出48 V直流电。根据负载使用电的情况，进行选择性供电（直流/交流）。电池管理单元设置在电池单元内，用于采集电池单元的用电数据，并通过传输单元将电池数据发送至监控平台，而监控平台将电池数据发送至监控终端。

1 系统组成

设计的静音发电系统，是将若干电池并联直接进行直流供电，再通过逆变器，将电池的直流电转化为交流电进行交流供电。同时，电池管理单元用于采集电池的用电量以及当前的电池状态，通过传输单元发送至监控平台，监控平台可在线监控电池的用电量、电池状态、位置、型号等基本信息，同时监控终端可实时监控电池的基本情况。系统连接如图1所示，系统实物图如图2所示。

图1 系统连接示意图

图2 实物连接图

系统由电池模组和逆变器组成，如图2所示。箱体装配有拉杆、滑轮，方便移动。箱体之间连接用电缆航空插头，不仅防水，而且连接方便。

2 系统工作原理

便携式新能源静音发电机，主要是以锂电池提供48 V基础直流电源，通过逆变口变换成220 V/380 V的交流电。对负载可提供直流-48 V直流电源和220 V/380 V的交流电源，如图3所示。

图3 系统工作原理图

根据负载的大小选择所需的48 V锂电池模块个数，通过电池并连的方式进行连接，输入到逆变器的输入端，通过逆变器把48 V的直流电逆变成220 V/380 V的交流电输给负载，也可从电池输出端口直接接到48 V直流负载（如通信设备）。在供电过程中，通过锂电池BMS控制系统数据；经过无线设备把数据传输到监控平台，在监控终端PC机、手机APP上实时掌握锂电池放电情况。逆变器安装有数据采集模块，可以采集逆变器相关数据。

3 电池模组

电池模组由电池箱体、锂电池、GPS、锂电池管理系统和无线设备组成，如图4所示。

图4 电池模组

在正常运行时，系统读起锂电池BMS电池管理数据，经过无线设备传输到监控平台，通过监控终端PC机及手机APP可以观察电池的放电情况。GPS可以跟踪设备运动轨迹，方便设备管理，以及设备防盗。

4 交流输出

逆变器把48 V的直流电逆变成220 V/380 V交流电输出提供负载供电，数据采集模块实时监控设备运行情况。系统的交流输出如图5所示，逆变器实物如图6所示。

图5 系统的交流输出

图6 逆变器实物图

5 结 论

该静音发电系统目前在黔西南州铁塔已配发100台给基站代维单位，在城区特殊环境发电取得了良好效果，已在贵州铁塔全省推广使用。系统使用锂电池作为基础发电单元，锂电池循环使用寿命长（充放电次数3 000次以上），相对汽油、柴油发电机安全可靠，适用于多种场景且无须保养。该系统安装GPS和无线系统，可以实时监控设备，观察设备运营情况，实时跟踪设备运动轨迹，方便设备管理使用。此外，相对汽油、柴油发电机组，它的使用费用低，无碳排放，低耗节能。