一种降低成本的5G通讯基站及其控制方法

技术领域

本发明属于5G通讯技术领域，特别涉及一种降低成本的5G通讯基站及其控制方法。

背景技术

随着5G技术的发展，为了能够加强5G通讯的速度和覆盖率，需要不断增加通讯基站的布局，随着移动终端用户的不断发展，基站的覆盖范围也在不断扩大，通讯基站的数量随之增加，然而，现有的通讯基站一般采用电网进行供电或者电池直接供电，然后供电的控制不够基准，由于5G通讯的速率加快，不稳定的供电方式容易造成通讯的不稳定，不稳定的供电会影响通讯设备的不稳定，如何提高5G通讯基站的稳定，保持5G通讯设备的速率，这是未来需要重点研究的一个重要方向。5G通讯基站由于使用频率高，耗电量巨大，如何降低电费，降低使用成本，是降低5G费用的一个难点。

发明内容

本发明一种降低成本的5G通讯基站，包括：输入电源、变压系统、储能系统、切换系统和变换系统，所述输入电源连接所述变压系统，所述变压系统的输出端连接所述切换系统的第一输入端，所述储能系统连接所述切换系统的第二输入端，所述切换系统的输出端连接所述变换系统，所述变换系统的输出端连接5G通讯基站的通信设备，所述切换系统在输入电源的高峰使用阶段切换到所述储能系统供电，在输入电源的使用低谷阶段切换到所述输入电源通过变换系统给所述通信设备供电和给所述储能系统充电；所述变压系统包括变压器T1和变压器输出跟踪控制系统，当输入电源在低谷使用阶段时，所述变压输出跟踪控制系统接收控制器的参考值以及变压器T1的输出电压值，控制变压器T1的输出电压值跟踪所述参考值，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器提高所述变换系统的变换比，使得到达所述通信设备的电压稳定，当输入电源在使用高峰时，所述控制器单独控制所述变换系统，以使得储能系统通过所述变换系统跟踪所述通信设备的供电需求。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述变压器输出跟踪控制系统包括：开关管M1-M22，电容C1，电阻R1-R2和可调电阻R3-R4，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接电源VCC，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端、开关管M11-M12的可控端和开关管M17-M18的可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制器，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端和开关管M8的第二非可控端，开关管M2的第二非可控端连接开关管M4的第一非可控端，开关管M4的可控端连接开关管M7的第二非可控端和开关管M9的第一非可控端，开关管M4的可控端连接电阻R2的第二端和可调电阻R4的第一端；开关管M5-M6的第一非可控端连接电源VCC，开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端和开关管M5的第二非可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端、开关管M14的可控端和开关管M21的可控端，开关管M9的第二非可控端接地，开关管M6的第二非可控端连接开关管M13的可控端和开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接电容C1的第一端和开关管M10的第一非可控端，开关管M10的第二非可控端接地，开关管M11-M12的第一非可控端连接电源VCC，开关管M11的第二非可控端连接开关管M12的第二非可控端和开关管M13的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端、开关管M15的可控端、开关管M19的第二非可控端和开关管M21的第一非可控端，开关管M14的第二非可控端接地，开关管M12的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端接地，开关管M16-M18的第一非可控端连接电源VCC，开关管M16的第二非可控端连接开关管M12的第二非可控端和开关管M22的可控端，开关管M16的可控端连接开关管M17的第二非可控端和开关管M19的第一非可控端，开关管M19的可控端连接开关管M20的可控端和开关管M20的第一非可控端，开关管M19的第二非可控端连接开关管M21的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M14的可控端，开关管M21的第二非可控端接地，开关管M18的第一非可控端连接电源VCC，开关管M18的第二非可控端连接开关管M20的第一非可控端和可控端，开关管M20的第二非可控端接地，开关管M22的第一非可控端连接变压器T1原边的第二端，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端和电容C1的第二端，电阻R1的第二端连接可调电阻R3的第一端，可调电阻R3的第二端接地；电阻R2的第一端连接变压器T1的副边第一端，电阻R2的第二端连接可调电阻R4的第一端和开关管M4的可控端。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述输出跟踪控制系统从所述电阻R2和可调电阻R4接收变压器T1的输出电压值，所述可调电阻R4根据通信设备的需求电压值进行调整，可通过手动调节或者通过控制器自动进行调节，所述开关管M22用于调整变压器T1的输出值。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述切换系统包括：开关管M39-M40，所述开关管M39的第一非可控端连接变压器T1的副边第一端，开关管M39的可控端连接控制器，开关管M39的第二非可控端连接开关管M40的第一非可控端和电容C2-C3的第一端，开关管M40的第二非可控端连接储能系统的输出端，开关管M40的可控端连接控制器。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述变换系统包括：开关管M23-M38，电容C2-C4，电阻R5，电容C2-C3的第一端连接开关管M39的第二非可控端，电容C2-C3的第二端连接变压器T1的副边第二端，电容C3的第一端连接开关管M38的第一非可控端和电容C4的第一端，开关管M38的可控端连接控制器，开关管M38的第二非可控端连接开关管M37的第一非可控端、开关管M23的第一非可控端和开关管M36的第一非可控端，开关管M23的可控端连接开关管M37的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的可控端连接开关管M29的可控端，开关管M28的第二非可控端接地，开关管M24的第一非可控端连接开关管M26的第一非可控端、开关管M35的可控端和开关管M35的第一非可控端，开关管M24的可控端连接开关管M25的可控端和开关管M25的第二非可控端，开关管M24的第二非可控端连接开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M27的可控端、开关管M26的第二非可控端和开关管M31的第一非可控端，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M31的可控端连接开关管M30的可控端、开关管M34的可控端和控制器，开关管M25和开关管M27的第一非可控端连接控制器，开关管M25的可控端连接开关管M24的可控端，开关管M25的第二非可控端连接开关管M30的第一非可控端，开关M30的第二非可控端接地，开关管M27的可控端连接开关管M26的可控端，开关管M27的第二非可控端连接开关管M32的第一非可控端、开关管M32的可控端和开关管M33的可控端，开关管M32的第二非可控端接地，开关管M37的第二非可控端连接开关管M36的可控端、电容C4的第二端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二端接地，开关管M36的第二非可控端连接开关管M35的第一非可控端和通信设备，开关管M35的第二非可控端连接电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接开关管M34的第二端连接开关管M34的第一非可控端，开关管M34的第二非可控端接地。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述控制器控制所述开关管M38以控制变换系统的输出到通信设备的脉冲电压，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值未超过预设阈值时，正常进行变压系统输出电压值跟踪控制，保持所述变换系统正常的变换控制，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器判断在预设时间内是否能够调整变压器系统的输出到预设范围内，如果可以，则保持所述变换系统正常的变换控制，如果不可以，则提高所述变换系统的变换比，所述控制器发送更高的脉冲信号控制所述开关管M38。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述输入电源包括电网，所述电网在所述高峰使用阶段的价格高于所述低谷使用阶段的价格。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述5G通讯基站包括多个通信设备，所述通信设备用于执行标准5G通信协议。

一种如前述任意一项所述降低成本的5G通讯基站的控制方法，控制器控制所述开关管M38以控制变换系统的输出到通信设备的脉冲电压，当输入电源在低谷使用阶段时，导通开关管M39，并导通开关管M40，通过开关管M40给所述储能系统补充电能，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值未超过预设阈值时，正常进行变压系统输出电压值跟踪控制，保持所述变换系统正常的变换控制，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器判断在预设时间内是否能够调整变压器系统的输出到预设范围内，如果可以，则保持所述变换系统正常的变换控制，如果不可以，则提高所述变换系统的变换比，所述控制器发送更高的脉冲信号控制所述开关管M38；通过输出跟踪控制系统从电阻R2和可调电阻R4接收变压器T1的输出电压值，所述可调电阻R4根据通信设备的需求电压值进行调整，可通过手动调节或者通过控制器自动进行调节，所述开关管M22用于调整变压器T1的输出值；当输入电源在使用高峰时，所述控制器单独控制所述变换系统，断开开关管M39，接通开关管M40，以使得储能系统通过所述变换系统跟踪所述通信设备的供电需求。

本发明提出一种降低成本的5G通讯基站及其控制方法，通过给5G通信基站的通信设备提供精准的供电电压，能够保持5G通信基站的稳定，本发明根据电网的使用阶段，执行差价切换供电，降低5G通讯基站的使用成本。作为本发明的主要改进之一是，提供变换系统配合变压系统，保持输出到通信设备的电压的稳定，通过变换系统的脉冲电压调节减少变换系统未能跟踪参考值造成的不稳定，提高稳定的供电方式。作为本发明的主要改进点之一是，提供可控制的变压系统，控制变压系统能够准确跟踪参考值，提供配合变压系统的变换系统，通过控制能够保持输出到通信设备的稳定。本发明通过电网的差价，执行供电方式的切换，既能够提升5G的稳定性控制，又能够节约5G的运行成本。

附图说明

图1为本发明降低成本的5G通讯基站的功能示意图。

图2为本发明降低成本的5G通讯基站的电路具体连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，为本发明稳定的5G通讯基站的功能示意图。

本发明一种降低成本的5G通讯基站，包括：输入电源、变压系统、储能系统、切换系统和变换系统，所述输入电源连接所述变压系统，所述变压系统的输出端连接所述切换系统的第一输入端，所述储能系统连接所述切换系统的第二输入端，所述切换系统的输出端连接所述变换系统，所述变换系统的输出端连接5G通讯基站的通信设备，所述切换系统在输入电源的高峰使用阶段切换到所述储能系统供电，在输入电源的使用低谷阶段切换到所述输入电源通过变换系统给所述通信设备供电和给所述储能系统充电；所述变压系统包括变压器T1和变压器输出跟踪控制系统，当输入电源在低谷使用阶段时，所述变压输出跟踪控制系统接收控制器的参考值以及变压器T1的输出电压值，控制变压器T1的输出电压值跟踪所述参考值，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器提高所述变换系统的变换比，使得到达所述通信设备的电压稳定，当输入电源在使用高峰时，所述控制器单独控制所述变换系统，以使得储能系统通过所述变换系统跟踪所述通信设备的供电需求。

如图2所示，为本发明降低成本的5G通讯基站的电路具体连接示意图。所述的降低成本的5G通讯基站，所述变压器输出跟踪控制系统包括：开关管M1-M22，电容C1，电阻R1-R2和可调电阻R3-R4，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接电源VCC，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端、开关管M11-M12的可控端和开关管M17-M18的可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制器，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端和开关管M8的第二非可控端，开关管M2的第二非可控端连接开关管M4的第一非可控端，开关管M4的可控端连接开关管M7的第二非可控端和开关管M9的第一非可控端，开关管M4的可控端连接电阻R2的第二端和可调电阻R4的第一端；开关管M5-M6的第一非可控端连接电源VCC，开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端和开关管M5的第二非可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端、开关管M14的可控端和开关管M21的可控端，开关管M9的第二非可控端接地，开关管M6的第二非可控端连接开关管M13的可控端和开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接电容C1的第一端和开关管M10的第一非可控端，开关管M10的第二非可控端接地，开关管M11-M12的第一非可控端连接电源VCC，开关管M11的第二非可控端连接开关管M12的第二非可控端和开关管M13的第一非可控端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端、开关管M15的可控端、开关管M19的第二非可控端和开关管M21的第一非可控端，开关管M14的第二非可控端接地，开关管M12的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端接地，开关管M16-M18的第一非可控端连接电源VCC，开关管M16的第二非可控端连接开关管M12的第二非可控端和开关管M22的可控端，开关管M16的可控端连接开关管M17的第二非可控端和开关管M19的第一非可控端，开关管M19的可控端连接开关管M20的可控端和开关管M20的第一非可控端，开关管M19的第二非可控端连接开关管M21的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M14的可控端，开关管M21的第二非可控端接地，开关管M18的第一非可控端连接电源VCC，开关管M18的第二非可控端连接开关管M20的第一非可控端和可控端，开关管M20的第二非可控端接地，开关管M22的第一非可控端连接变压器T1原边的第二端，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端和电容C1的第二端，电阻R1的第二端连接可调电阻R3的第一端，可调电阻R3的第二端接地；电阻R2的第一端连接变压器T1的副边第一端，电阻R2的第二端连接可调电阻R4的第一端和开关管M4的可控端。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述输出跟踪控制系统从所述电阻R2和可调电阻R4接收变压器T1的输出电压值，所述可调电阻R4根据通信设备的需求电压值进行调整，可通过手动调节或者通过控制器自动进行调节，所述开关管M22用于调整变压器T1的输出值。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述切换系统包括：开关管M39-M40，所述开关管M39的第一非可控端连接变压器T1的副边第一端，开关管M39的可控端连接控制器，开关管M39的第二非可控端连接开关管M40的第一非可控端和电容C2-C3的第一端，开关管M40的第二非可控端连接储能系统的输出端，开关管M40的可控端连接控制器。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述变换系统包括：开关管M23-M38，电容C2-C4，电阻R5，电容C2-C3的第一端连接开关管M39的第二非可控端，电容C2-C3的第二端连接变压器T1的副边第二端，电容C3的第一端连接开关管M38的第一非可控端和电容C4的第一端，开关管M38的可控端连接控制器，开关管M38的第二非可控端连接开关管M37的第一非可控端、开关管M23的第一非可控端和开关管M36的第一非可控端，开关管M23的可控端连接开关管M37的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的可控端连接开关管M29的可控端，开关管M28的第二非可控端接地，开关管M24的第一非可控端连接开关管M26的第一非可控端、开关管M35的可控端和开关管M35的第一非可控端，开关管M24的可控端连接开关管M25的可控端和开关管M25的第二非可控端，开关管M24的第二非可控端连接开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M27的可控端、开关管M26的第二非可控端和开关管M31的第一非可控端，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M31的可控端连接开关管M30的可控端、开关管M34的可控端和控制器，开关管M25和开关管M27的第一非可控端连接控制器，开关管M25的可控端连接开关管M24的可控端，开关管M25的第二非可控端连接开关管M30的第一非可控端，开关M30的第二非可控端接地，开关管M27的可控端连接开关管M26的可控端，开关管M27的第二非可控端连接开关管M32的第一非可控端、开关管M32的可控端和开关管M33的可控端，开关管M32的第二非可控端接地，开关管M37的第二非可控端连接开关管M36的可控端、电容C4的第二端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二端接地，开关管M36的第二非可控端连接开关管M35的第一非可控端和通信设备，开关管M35的第二非可控端连接电阻R5的第一端，电阻R5的第二端连接开关管M34的第二端连接开关管M34的第一非可控端，开关管M34的第二非可控端接地。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述控制器控制所述开关管M38以控制变换系统的输出到通信设备的脉冲电压，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值未超过预设阈值时，正常进行变压系统输出电压值跟踪控制，保持所述变换系统正常的变换控制，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器判断在预设时间内是否能够调整变压器系统的输出到预设范围内，如果可以，则保持所述变换系统正常的变换控制，如果不可以，则提高所述变换系统的变换比，所述控制器发送更高的脉冲信号控制所述开关管M38。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述输入电源包括电网，所述电网在所述高峰使用阶段的价格高于所述低谷使用阶段的价格。

所述的降低成本的5G通讯基站，所述5G通讯基站包括多个通信设备，所述通信设备用于执行标准5G通信协议。

一种如前述任意一项所述降低成本的5G通讯基站的控制方法，控制器控制所述开关管M38以控制变换系统的输出到通信设备的脉冲电压，当输入电源在低谷使用阶段时，导通开关管M39，并导通开关管M40，通过开关管M40给所述储能系统补充电能，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值未超过预设阈值时，正常进行变压系统输出电压值跟踪控制，保持所述变换系统正常的变换控制，当所述变压系统输出电压值与所述参考值的差值超过预设阈值时，所述控制器判断在预设时间内是否能够调整变压器系统的输出到预设范围内，如果可以，则保持所述变换系统正常的变换控制，如果不可以，则提高所述变换系统的变换比，所述控制器发送更高的脉冲信号控制所述开关管M38；通过输出跟踪控制系统从电阻R2和可调电阻R4接收变压器T1的输出电压值，所述可调电阻R4根据通信设备的需求电压值进行调整，可通过手动调节或者通过控制器自动进行调节，所述开关管M22用于调整变压器T1的输出值；当输入电源在使用高峰时，所述控制器单独控制所述变换系统，断开开关管M39，接通开关管M40，以使得储能系统通过所述变换系统跟踪所述通信设备的供电需求。

本发明提出一种降低成本的5G通讯基站及其控制方法，通过给5G通信基站的通信设备提供精准的供电电压，能够保持5G通信基站的稳定，本发明根据电网的使用阶段，执行差价切换供电，降低5G通讯基站的使用成本。作为本发明的主要改进之一是，提供变换系统配合变压系统，保持输出到通信设备的电压的稳定，通过变换系统的脉冲电压调节减少变换系统未能跟踪参考值造成的不稳定，提高稳定的供电方式。作为本发明的主要改进点之一是，提供可控制的变压系统，控制变压系统能够准确跟踪参考值，提供配合变压系统的变换系统，通过控制能够保持输出到通信设备的稳定。本发明通过电网的差价，执行供电方式的切换，既能够提升5G的稳定性控制，又能够节约5G的运行成本。