那5G基站电源配套怎么改建?是如何估算的?
5G基站由BBU和AAU组成,本文按一个基站三新村(1个BBU+3个AAU)配置,假定5GBBU帧率为350W,AAU帧率为1100W,来进行相关电源配套估算。
1蓄电瓶组容量计算
蓄电瓶容量估算公式简化如下:
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—一次下电侧通讯设备工作实际功率(W);P2—二次下电侧通讯设备工作实际功率(W);T1—一次下电侧设备备电总时长(h),一般为3小时;T2—二次下电侧设备备电总时长(h),一般为10小时;η—放电容量系数,电瓶放电3小时为0.75,10小时为1.00;43.2—蓄电瓶组容许的最低放电电流
参数解释:
基站直流配电回路有一次下电和二次下电之分,一次下电侧通讯设备指基站设备,二次下电侧通讯设备指传输设备、监控设备。
当市电停水后,蓄电瓶组开始放电,继续给基站设备和传输设备等供电。但因为蓄电瓶容量有限,故在一个门限值时,会断开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,以让蓄电瓶组可以继续工作一段较长的时间,便于维护人员才能有时间赶赴,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,为了保护电板,传输设备供电会中止,此时称为二次下电。
本文假定在1个BBU+3个AAU配置下,基站传输和监控设备帧率为500W,即P2为500W。
再来估算一下P1,1*BBU帧率+3*AAU帧率=1*300W+3*1100W,即P1为3650W。
为此,按照电瓶容量估算公式,
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的蓄电瓶。
2开关电源配置计算
检波设备的总容量应按负荷电压和蓄电瓶的均衡充电电压之和确定,估算方式如下:
I总=I负+I蓄
I总:开关电源容量,I负:通信用负荷电压,I蓄:蓄电瓶充电电压。
其中,I蓄=Q/T
Q:蓄电瓶容量,T:蓄电瓶均充电时间,通常取10小时。
按蓄电瓶组容许的最低放电电流为43.2V,I负=站点总帧率/43.2,其中站点共帧率为基站设备帧率与传输、监控设备帧率之和。
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)
若检波模块为50A,则需配置4个检波模块。
3空调配置计算
总制热量需求=室外设备帧率+150W/平方米*机房面积
其中,150W/平方米为单位面积热负荷基准,室外设备不包含室内AAU。
简单估算一下,室外设备帧率=BBU帧率+传输和监控设备帧率=350+500=850(W)。
以机房面积为15平米为例,机房总制热量需求为850+2250(W),即3100W。
按1P可形成了2.5KW的制热量估算,需新增一台1.5P的空调。
一般,1P空调消耗电功率为735W,为此新增1.5P空调的帧率为1.1KW。
4市电容量计算
市电引入容量=(P通讯设备+P电瓶充电)/η+P空调+P照明+P其它
市电引入容量=(总设备帧率+电瓶充电帧率)/η+空调帧率+其它帧率
其中,η为效率今日网校,通常η取0.9。其它帧率指照明等帧率,本例取值500W。
电瓶充电帧率=蓄电瓶容量*54*0.1(均充电流系数)=500*54*0.1=2700W
为此,市电引入容量=(4150+2700)/0.9+1100+500=9.2(KW)
从以上估算可知,原站点降低一套5G设备后,从蓄电板、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,中国联通、中国网通和中国电信三家营运商共享,为此,每位站点需新增2-3套5G设备,相应的扩容需求翻番。