移動通信基站直流電源系統(tǒng)設(shè)計方法的探討

1、動通信基站直電源系統(tǒng)設(shè)計方法的探討移動通信基站直流電源系統(tǒng)設(shè)計方法的探討摘要:針對當前基站通信電源設(shè)計中使用傳統(tǒng)設(shè)計方法造成電源直 流系統(tǒng)容量配置偏大的問題，本文提出了按實際負荷作為設(shè)計依 據(jù)、同時減少備用整流模塊的設(shè)備配置原則，并對兩種設(shè)計方法進 行了比較。前言通信電源穩(wěn)定可靠的運行是整個通信系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，因 此，通信電源的配置必須科學(xué)、合理、規(guī)范。通信設(shè)備直流負荷的 容量直接影響到通信電源直流系統(tǒng)的設(shè)計，是最重要的設(shè)計依據(jù)，它 的準確程度，將直接影響到電源系統(tǒng)的可靠性與經(jīng)濟。由于移動基 站的數(shù)量眾多，這種影響在電源系統(tǒng)的設(shè)計中則更加顯著。移動基站具有數(shù)量眾多、站址分散的特點，同時，許

2、多基站的交 流供電不穩(wěn)定，如存在季節(jié)性的停電、電壓波動大等因素，使用權(quán)基 站電源的維護任務(wù)十分繁重。因此，要求基站電源的設(shè)計必須考慮 到這些因素。在直流系統(tǒng)的設(shè)計中，既要使電源設(shè)備保證一定的冗 余量，在基站停電時能夠為基站內(nèi)通信設(shè)備維持一定的供電時間，又 要充分考慮到建設(shè)的經(jīng)濟性，而不是一味地增大電源設(shè)備的容量配 置。1、傳統(tǒng)基站電源直流系統(tǒng)的容量計算一般而言,在基站的電源設(shè)計中，通信設(shè)備的負荷一般由相關(guān)通 信設(shè)備制造商提供,并將此數(shù)據(jù)作為設(shè)計的依據(jù)。同時，根據(jù)通信電 源設(shè)計的相關(guān)規(guī)范要求,開關(guān)電源的整流模塊在滿足通信設(shè)備負荷 與蓄電池均充電流的基礎(chǔ)上一般還要額外配置備用模塊。下面是 按照這些

3、設(shè)計原則，對基站設(shè)備進行電源設(shè)計的實例。根據(jù)某站設(shè)備制造商提供的數(shù)據(jù)，該設(shè)備采用一48V直流電源 供電,12載頻的功耗為4000W（約83.3A）,光傳輸設(shè)備功耗為 300W（約6.25A）,所采用開關(guān)電源整流模塊的容量為48V/50A。根據(jù) 相關(guān)規(guī)范，按市電停電后基站設(shè)備維持時間3h傳輸設(shè)備維持時間20h來配置直流系統(tǒng)。該系統(tǒng)的電源設(shè)計如下:1) 確定蓄電池的容量Q=C3I基站+C20I傳輸=5.95x83.3+28.4x6.25=673式中:C3-5 C 時畜電池3h放電容量系數(shù)C20-一5 C 時畜電池20h放電容量系數(shù)經(jīng)計算，蓄電池容量為673Ah,考慮到發(fā)展需要,設(shè)計蓄電池為2組2)

4、計算400Ah。時 總 電 流均充I 總=I負荷+I均=(4000+300)/56.5+80=76+80=1563)確定整流模塊數(shù)量根據(jù)計算，為滿足通信設(shè)備與蓄電池均充電流的負荷,應(yīng)配置4個50A整流模塊。考慮到N+1備用,應(yīng)配置5個50A整流模塊。由上例可見，根據(jù)一般的設(shè)計原則,蓄電池與整流模塊的容量較大。在移動通信發(fā)展的初期，由于基站載頻較少，通信設(shè)備的功耗不 大，電源設(shè)備的容量問題并不突出。當前許多基站的載頻達到20 多個，甚至更多。按照此類設(shè)計方法，蓄電池與整流模塊的容量將是 驚人的，甚至在工程中無法實施。例如對于一個24載頻的基站，蓄 電池至少需要2組600 Ah,50A整流模塊達到

5、7個。那么，基站設(shè)備對電源容量的需求是不是真的如此大呢？2、 實際電源系統(tǒng)的設(shè)備配置原則根據(jù)基站運行的實際情況可知,基站內(nèi)通信設(shè)備的日常功耗小于設(shè) 備生產(chǎn)商提供的數(shù)據(jù)，有的甚至存在較大的出入。經(jīng)過對上例中12 載頻基站的計算發(fā)現(xiàn)，其忙時功耗一般處于2030A之間,遠小于 83A。經(jīng)過對大量基站實際運行情況的調(diào)查，筆者認為在進行基站 電源設(shè)計時，如果以基站通信設(shè)備日常工作的負荷作為設(shè)計的依據(jù), 并考慮一定的安全系數(shù)，將會使設(shè)計更加符合實際情況，同時使電源 配 置 更 趨 合 理。另外，在基站設(shè)備日常工作中，開關(guān)電源僅為通信設(shè)備和蓄電池 浮充提供電能，其工作負荷很輕，都在20%甚至10%以下，整流模塊 大部分時間處于熱備用狀態(tài)，利用率很低。針對這種情況，筆者認為 在保障通信系統(tǒng)供電安全的前提下,取消備用模塊，將使電源整流模 塊的利用率提高,系統(tǒng)的配置更加合理。當然，取消備用模塊并不是 無