5G基站電源配置如何估算

5G基站建設，配套先行。隨著(zhù)三大運營(yíng)商2020年5G集采落地，50萬(wàn)5G基站建設已在路上。但由于原4G基站站點(diǎn)新增5G設備后，整站功耗上升，相應的基站電源配套需首先進(jìn)行升級改造，以保障5G基站穩定運行。

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那5G基站電源配套如何改造？是怎樣計算的？

5G基站由BBU和AAU組成，本文按一個(gè)基站三小區（1個(gè)BBU+3個(gè)AAU）配置，假設5G BBU功耗為350W，AAU功耗為1100W，來(lái)進(jìn)行相關(guān)電源配套計算。

1 蓄電池組容量估算

蓄電池容量計算公式簡(jiǎn)化如下：

Q=K*(P1*T1/η+P2*T2/η)/43.2

式中：Q—電池容量（Ah）；K—安全系數，取1.25；P1—一次下電側通信設備工作實(shí)際功率（W）；P2—二次下電側通信設備工作實(shí)際功率（W）；T1—一次下電側設備備電總時(shí)長(cháng)（h），通常為3小時(shí)；T2—二次下電側設備備電總時(shí)長(cháng)（h），通常為10小時(shí)；η—放電容量系數，電池放電3小時(shí)為0.75，10小時(shí)為1.00；43.2—蓄電池組允許的最低放電電壓

參數解釋?zhuān)?/p>

基站直流配電回路有一次下電和二次下電之分，一次下電側通信設備指基站設備，二次下電側通信設備指傳輸設備、監控設備。

當市電停電后，蓄電池組開(kāi)始放電，繼續給基站設備和傳輸設備等供電。但由于蓄電池容量有限，故在一個(gè)門(mén)限值時(shí)，會(huì )斷掉電量消耗更大的基站設備供電，只保留電量消耗較小的傳輸設備和監控設備供電，以讓蓄電池組可以繼續工作一段較長(cháng)的時(shí)間，以便維護人員能夠有時(shí)間趕到，進(jìn)行發(fā)電應急處理，此時(shí)稱(chēng)為一次下電。當一次下電完成，傳輸設備和監控設備工作一段時(shí)間后，為了保護電池，傳輸設備供電會(huì )終止，此時(shí)稱(chēng)為二次下電。

本文假設在1個(gè)BBU+3個(gè)AAU配置下，基站傳輸和監控設備功耗為500W，即P2為500W。

再來(lái)計算一下P1，1*BBU功耗+3*AAU功耗=1*300W+3*1100W，即P1為3650W。

因此，根據電池容量計算公式，

Q=1.25*（3650*3/0.75+500*10/1)/43.2=567（Ah）。

也就是說(shuō)，基站站點(diǎn)新增一套5G基站設備（1個(gè)BBU+3個(gè)AAU）后，相應的需新增一組容量為500Ah的蓄電池。

2 開(kāi)關(guān)電源配置估算

整流設備的總容量應按負荷電流和蓄電池的均衡充電電流之和確定，計算方法如下：

I總=I負+I蓄

I總：開(kāi)關(guān)電源容量，I負：通信用負荷電流，I蓄：蓄電池充電電流。

其中，I蓄=Q/T

Q：蓄電池容量，T：蓄電池浮充電時(shí)間，一般取10小時(shí)。

按蓄電池組允許的最低放電電壓為43.2V，I負=站點(diǎn)總功耗/43.2，其中站點(diǎn)共功耗為基站設備功耗與傳輸、監控設備功耗之和。

即：I負=（1*300W+3*1100W+500W）/43.2V=96A

I蓄=Q/T=567/10=56.7(A）

I總=I負+I蓄=96+56.7=153（A）

若整流模塊為50A，則需配置4個(gè)整流模塊。

3 空調配置估算

總制冷量需求=室內設備功耗+150W/平方米*機房面積

其中，150W/平方米為單位面積熱負荷基準，室內設備不包含室外AAU。

簡(jiǎn)單計算一下，室內設備功耗=BBU功耗+傳輸和監控設備功耗=350+500=850（W）。

以機房面積為15平米為例，機房總制冷量需求為850+2250（W），即3100W。

按1P可產(chǎn)生了2.5KW的制冷量計算，需新增一臺1.5P的空調。

通常，1P空調消耗電功率為735W，因此新增1.5P空調的功耗為1.1KW。

4 市電容量估算

市電引入容量=（P通信設備+P電池充電）/η+P空調+P照明+P其它

市電引入容量=（總設備功耗+電池充電功耗）/η+空調功耗+其它功耗

其中，η為效率，一般η取0.9。其它功耗指照明等功耗，本例取值500W。

電池充電功耗=蓄電池容量*54*0.1（均充電流系數）=500*54*0.1=2700W

因此，市電引入容量=（4150+2700）/0.9+1100+500=9.2（KW）

從以上計算可知，原站點(diǎn)增加一套5G設備后，從蓄電池、開(kāi)關(guān)電源到外市電引入，均需考慮擴容。

而考慮基站配套由鐵塔公司統一建設，中國移動(dòng)、中國電信和中國聯(lián)通三家運營(yíng)商共享，因此，每個(gè)站點(diǎn)需新增2-3套5G設備，相應的擴容需求翻倍。