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[技术讨论] 5G基站电源配置如何估算? [复制链接]

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2009-8-17
发表于 2020-5-14 08:52:09 |显示全部楼层
5G基站电源配置如何估算?[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]
5G基站建设,配套先行。随着三大运营商2020年5G集采落地,50万5G基站建设已在路上。但由于原4G基站站点新增5G设备后,整站功耗上升,相应的基站电源配套需首先进行升级改造,以保障5G基站稳定运行。

那5G基站电源配套如何改造?是怎样计算的?

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5G基站由BBU和AAU组成,本文按一个基站三小区(1个BBU+3个AAU)配置,假设5G BBU功耗为350W,AAU功耗为1100W,来进行相关电源配套计算。

1 蓄电池组容量估算

蓄电池容量计算公式简化如下:

Q=K*(P1*T1/η+P2*T2/η)/43.2

式中:Q—电池容量(Ah);K—安全系数,取1.25;P1—一次下电侧通信设备工作实际功率(W);P2—二次下电侧通信设备工作实际功率(W);T1—一次下电侧设备备电总时长(h),通常为3小时;T2—二次下电侧设备备电总时长(h),通常为10小时;η—放电容量系数,电池放电3小时为0.75,10小时为1.00;43.2—蓄电池组允许的最低放电电压
参数解释:

基站直流配电回路有一次下电和二次下电之分,一次下电侧通信设备指基站设备,二次下电侧通信设备指传输设备、监控设备。

当市电停电后,蓄电池组开始放电,继续给基站设备和传输设备等供电。但由于蓄电池容量有限,故在一个门限值时,会断掉电量消耗更大的基站设备供电,只保留电量消耗较小的传输设备和监控设备供电,以让蓄电池组可以继续工作一段较长的时间,以便维护人员能够有时间赶到,进行发电应急处理,此时称为一次下电。当一次下电完成,传输设备和监控设备工作一段时间后,为了保护电池,传输设备供电会终止,此时称为二次下电。

本文假设在1个BBU+3个AAU配置下,基站传输和监控设备功耗为500W,即P2为500W。

再来计算一下P1,1*BBU功耗+3*AAU功耗=1*300W+3*1100W,即P1为3650W。

因此,根据电池容量计算公式,
Q=1.25*(3650*3/0.75+500*10/1)/43.2=567(Ah)。

也就是说,基站站点新增一套5G基站设备(1个BBU+3个AAU)后,相应的需新增一组容量为500Ah的蓄电池。

2 开关电源配置估算

整流设备的总容量应按负荷电流和蓄电池的均衡充电电流之和确定,计算方法如下:

I总=I负+I蓄

I总:开关电源容量,I负:通信用负荷电流,I蓄:蓄电池充电电流。

其中,I蓄=Q/T

Q:蓄电池容量,T:蓄电池浮充电时间,一般取10小时。

按蓄电池组允许的最低放电电压为43.2V,I负=站点总功耗/43.2,其中站点共功耗为基站设备功耗与传输、监控设备功耗之和。

即:I负=
(1*300W+3*1100W+500W)/43.2V=96A

I蓄=Q/T=567/10=56.7(A)

I总=I负+I蓄=96+56.7=153(A)

若整流模块为50A,则需配置4个整流模块。

3 空调配置估算

总制冷量需求=室内设备功耗+150W/平方米*机房面积

其中,150W/平方米为单位面积热负荷基准,室内设备不包含室外AAU。

简单计算一下,室内设备功耗=BBU功耗+传输和监控设备功耗=350+500=850(W)。

以机房面积为15平米为例,机房总制冷量需求为850+2250(W),即3100W。

按1P可产生了2.5KW的制冷量计算,需新增一台1.5P的空调。

通常,1P空调消耗电功率为735W,因此新增1.5P空调的功耗为1.1KW。

4 市电容量估算

市电引入容量=(P通信设备+P电池充电)/η+P空调+P照明+P其它

市电引入容量=(总设备功耗+电池充电功耗)/η+空调功耗+其它功耗

其中,η为效率,一般η取0.9。其它功耗指照明等功耗,本例取值500W。

电池充电功耗=蓄电池容量*54*0.1(均充电流系数)=500*54*0.1=2700W

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

从以上计算可知,原站点增加一套5G设备后,从蓄电池、开关电源到外市电引入,均需考虑扩容。

而考虑基站配套由铁塔公司统一建设,中国移动、中国电信和中国联通三家运营商共享,因此,每个站点需新增2-3套5G设备,相应的扩容需求翻倍。

本文引用公式和参数仅供参考,如有不当之处请指正。




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2013-10-13
发表于 2020-5-15 11:24:36 |显示全部楼层
谢谢分享

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发表于 2020-5-15 12:03:03 |显示全部楼层
非常感谢,你的贴子帮了我大忙

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发表于 2020-5-15 19:44:33 |显示全部楼层
谢谢分享

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2008-8-17
发表于 2020-5-16 00:14:15 |显示全部楼层

非常感谢,你的贴子帮了我大忙

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发表于 2020-5-16 01:51:08 |显示全部楼层
感谢,学习了

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2007-8-17
发表于 2020-5-16 17:38:19 |显示全部楼层
请教下:开关电源配置估算里:I负为什么是除以43.2?

点评

LEX_LIO  二次下电电压最低门限值。  详情 回复 发表于 2020-5-27 10:08

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2015-3-17
发表于 2020-5-17 17:28:07 |显示全部楼层
这个值得好好学习下

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发表于 2020-5-17 20:12:25 |显示全部楼层
谢谢

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2020-5-18
发表于 2020-5-18 21:23:27 |显示全部楼层
这个值得好好学习下

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发表于 2020-5-19 11:07:58 |显示全部楼层
学习了,感谢分享

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2017-8-25
发表于 2020-5-19 15:01:03 |显示全部楼层
我在一个公众号也看到过这个,都是干货

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2018-5-12
发表于 2020-5-23 14:39:52 |显示全部楼层
谢谢分享

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2015-4-9
发表于 2020-5-27 10:08:11 |显示全部楼层
creatvcx 发表于 2020-5-16 17:38
请教下:开关电源配置估算里:I负为什么是除以43.2?

二次下电电压最低门限值。

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2017-11-20
发表于 2020-5-28 09:39:02 |显示全部楼层
请教一下,如果原有整流模块4个也就是200A,假设原有设备用了140A,还剩余60A,那么就你说的一套设备需要153A,我利旧之前剩余的60A 只新增3个整流模块可以吗?

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  列兵

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2019-4-16
发表于 2020-5-30 15:29:11 |显示全部楼层
这个是干活,值得收藏

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