文/汤连军
为了实现我国通信事业的可持续发展,本文针对通信电源的发展现状及应用趋势展开分析。首先,本文在概述通信电源发展现状的基础上,针对开关元器件、通信电源产品、通信用蓄电池等的实际应用提出建议;
其次,本文对通信电源的未来发展趋势与应用前景做出预测。在智能化和节能化目标的引导下,通信电源有望获得进一步发展,并推动我国通信事业迈入新的发展阶段。
随着我国通信事业的信息化、智能化发展,通信网络的应用领域随之拓宽,例如特高压、半导体、芯片、新能源(电池、储能、光伏、风力发电)、智能制造、无人机等领域。为了适应快节奏的时代发展,通信网络的性能必须不断优化。当前,通信电源在通信网络系统中占据着重要地位,其主要功能是为通信设备输送交流电流和直流电流,为通信网络的运转提供充足能量。鉴于此,要想推动现代通信事业的进一步发展,相关研究人员就必须保证通信电源的质量和性能。
通信电源历经线性电源、相控电源两个发展阶段。近年来,通信电源凭借高转换效率、高功率密度以及相对较轻的重量等优势,逐渐取代了线性电源、相控电源的主流地位。随着相关研究的不断深入,通信电源正朝着微型化和高效化方向不断演进。同时,通信设备的内部电源以直流电为主,其与通信网络系统的运行安全和稳定性有着直接的关系。尤其是开关电源,其只有在可靠、安全的电流环境下,才能有效保障通信设备的持续运转,并在提高电能利用率和动态性能的同时,降低系统运行产生的电能损耗。
伴随市面上新型电磁材料的不断涌现,通信设备也在这些新型材料的支持下快速更新,通信电源的性能得到了进一步改善。[1]例如,通信电源的安全性和电能利用率明显提升,系统损耗进一步降低。
(一)开关元器件
通信电源技术在生产实践中的应用,更多的是针对整流部件而实施的。传统形式的整流部件不仅体积较大,而且大多会造成一定程度的环境污染。伴随电源技术的创新发展,开关电源逐渐成为行业生产与应用的关键,不仅符合大容量的市场需求,还能够实现高频变化。现阶段,高频开关电源的应用主要集中在以下四个维度。(1)高效应用。效率是判断电源性能最关键的指标之一。开关元器件在应用过程中,普遍表现出较高的效率,以及损耗低、散热速度快等优势,进而增强了通信电源的功率密度。[2](2)高频化应用。通信电源开关元器件在应用过程中展现出明显的高频化特征,使得电源体积不断缩减,电源功率密度进一步增强。(3)控制并减少环境污染。通信网络的普及,逐渐扩大了电源使用范围,增加了电源装置的数量。笔者结合实践发现,由于电源装置的数量增加,输入电流谐波随之增加,但电路的功率因数随之降低,从而保证了电网供电环境质量,控制并减少了环境污染。(4)模块化应用。通信电源开关元器件的功率相对较低,为了与系统功率相匹配,技术人员可采用集中供电的方法。例如,技术人员可通过应用模块化电源开关的方式,达到通信电源开关元器件模块化应用的效果。
(二)通信电源产品
在电力市场和电信技术飞速发展的当下,通信电源产品实现了进一步发展,但在具体的应用过程中,技术人员还需要注意以下几点。(1)及时按照功率密度的变化,调整通信直流电源的整体功率密度。(2)基于通信电源技术发展现状,以通信电源设备的市场需求为依据,选购综合性能更优的通信电源产品,尤其要注重产品的安全性和可靠性。(3)遵循经济性原则,尽可能降低通信电源产品采购成本。[3](4)定期检修、维护通信电源产品,及时更换受损元件,在保障通信电源产品可靠性的同时,将维修成本控制在较低水平。(5)在网络化管理的基础上,合理引入5G、人工智能、大数据、工业互联网、区块链、信息化等技术,以实现通信电源产品的智能化、信息化、自动化管理。
(三)通信用蓄电池
通信用蓄电池是通信网络系统最为关键的备用能源,其中,具有防酸、防爆性能的阀控电池,成为最常用的备用电池之一。然而,随着供电系统的不断完善,通信用蓄电池已经无法满足更新后的供电需求。[4]例如,阀控电池对环境的适应性不强,无法有效规避外界环境因素的影响,加之阀控电池属于封闭性电池,工作人员很难通过简单观测来了解电池的内部状况,这也在一定程度上增加了电池维修的难度。在长期应用的情况下,发生安全事故的概率将越来越高。因此,技术人员可从以上方面着手,优化阀控电池的应用管理,如通过内阻测试等手段,及时发现电池内部故障并及时予以检修。锂电池的应用频率也比较高,并且得益于小巧轻便等优势,其在笔记本电脑与智能手机等移动设备中获得了广泛应用。在先进技术的推动下,锂电池的结构发生改变,其应用范围、系统性能等均得到有效改善,并在通信用电池领域的研究取得较为显著的成果。除此之外,钒电池的研究也进入了关键阶段。作为燃料电池的一种,由于具备较强的安全性能,钒电池在通信领域占据了一席之地。
(四)通信电源技术
通信电源技术的实践应用须以串联谐振技术和人工智能等技术为要点。其中,在运用串联谐振技术的过程中,技术人员需要重点关注励磁电感,因为它是控制谐振频率、稳定通信电源的关键。运用人工智能技术的主要目的是实现电子设备的自动化监管和远程控制,以及对通信电源工作状态的实时监控。因此,技术人员需要实时观测设备的运行状况,并能第一时间发现异常并发出警报,以避免未能及时排除设备故障而造成更大损失。
(一)智能化
基于当前社会经济与通信事业的发展趋势,通信网络系统对通信电源提出的要求越来越高,通信电源也需要增强自身性能以保持通信网络的稳定性。在信息时代的大背景下,随着5G、人工智能、区块链等现代信息技术的普及应用,通信网络基本实现了大范围覆盖,因此,智能化是科技发展的必然方向。未来,通信电源有望在各项先进技术的加持下,实现高度集成化,或者通过模块化设计实现小型化的改进目标,有效缓解通信设备在尺寸与体积方面的压力。
以人工智能技术在通信电源中的应用为例,当前较为常见的人工智能技术有计算机技术、精密传感技术、GPS 定位技术等。由于通信电源产品的市场竞争趋势越来越严峻,加快实现通信产品智能化成为通信领域研究人员的首要任务。通过合理推测,完成智能化改造的通信电源产品应具有以下优势:(1)操作环境整体改善,工作强度下降;
(2)工作质量与效率显著提升;
(3)在关键环节或重点领域的应用问题得到有效解决;
(4)实现了环保与节能目标;
(5)机器设备自动化、智能化水平显著提升;
(6)通信电源设备的稳定性、可靠性进一步增强,有效降低了后期维护成本;
(7)支持智能诊断设备故障,在避免人力、物力、财力资源浪费的同时,也为通信网络的可靠性和持续稳定运行提供了保障。
(二)节能化
通信电源是通信网络系统的重要组成部分,其在运行过程中,难免会消耗较多的能源。近年来,5G、人工智能、大数据、工业互联网、区块链等技术飞速发展,助推通信电源不断完善性能,并在更多领域得到应用。笔者推测,节能化通信电源的推广应用,有利于持续优化经济结构,创新经济增长形式,增强环境承载力和社会承受力。只有真正实现节约发展、清洁发展、安全发展,通信电源设备的资源利用率才能达到最大化,进而推动经济增长,改善环境污染问题。
现阶段,通信电源在通信网络系统中的重要性日益凸显。同时,在人工智能、5G、区块链等现代信息技术的推动下,通信电源的应用范围得以拓展,并实现了在特高压、半导体、芯片、新能源、智能制造、无人机等多个领域的有效应用。鉴于此,本文探讨了通信电源的应用现状和应用要点,总结了几点完善通信电源性能的可行策略,对通信电源的未来发展趋势做出合理推测,以期助力通信事业实现更好的发展。
猜你喜欢网络系统电源智能化智能化战争多维透视军事文摘(2022年19期)2022-10-18印刷智能化,下一站……印刷工业(2020年4期)2020-10-27Cool Invention炫酷发明阅读(快乐英语高年级)(2019年2期)2019-09-10基于DEMATEL-ISM的军事通信网络系统结构分析军事运筹与系统工程(2017年1期)2017-07-31基于“物联网+”的智能化站所初探中国交通信息化(2017年4期)2017-06-06高速公路网络系统配置浅析中国交通信息化(2016年7期)2016-06-06哪一款移动电源充电更多?更快?消费者报道(2016年3期)2016-02-28阳光电源风能(2016年12期)2016-02-25石油石化演进智能化能源(2015年8期)2015-05-26纯电动客车的CAN网络系统设计与开发客车技术与研究(2014年5期)2014-02-28