探究5G 對(duì)電源配套的影響及應(yīng)對(duì)措施

白中磊

（中通服建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510440）

0 引 言

5G 是繼4G 網(wǎng)絡(luò)之后研究出的網(wǎng)速更快、緩沖速率更強(qiáng)、內(nèi)容加載像素更多的科技發(fā)展的產(chǎn)物。5G 的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了更加高速的通信數(shù)據(jù)化時(shí)代，隨之而來(lái)的是相應(yīng)的設(shè)備的更新和相應(yīng)設(shè)施的健全。

1 5G 對(duì)電源配套系統(tǒng)的影響及改造

1.1 電池的配置

電池是保證電源能持續(xù)供電的基礎(chǔ)，只有源源不斷的電流作為支撐才能讓5G 網(wǎng)絡(luò)持續(xù)有效的運(yùn)行。實(shí)際上，如今大部分5G 網(wǎng)絡(luò)還都是持續(xù)沿用4G 的電池配置，但之前的電池配置無(wú)法滿(mǎn)足5G 的大功率的電能消耗的需求，所以急需對(duì)電池進(jìn)行重新的配置。5G 網(wǎng)絡(luò)的能量損耗大約為4G 網(wǎng)絡(luò)的能量損耗的3 倍之大，如果繼續(xù)采用之前的電池裝置會(huì)對(duì)設(shè)備帶來(lái)極大的折損，而且還可能因?yàn)殡姵亻L(zhǎng)時(shí)間處在超負(fù)荷運(yùn)行階段，從而導(dǎo)致電器設(shè)備過(guò)度發(fā)熱而發(fā)生安全隱患或者設(shè)備損壞等問(wèn)題。在對(duì)電池進(jìn)行安裝配置時(shí)，應(yīng)該對(duì)電池進(jìn)行合理的選擇，選擇符合負(fù)荷要求的電池，以滿(mǎn)足電能的需求。在對(duì)電池進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)該根據(jù)周邊的環(huán)境因地制宜的選擇鉛酸電池或者磷酸鐵鋁等其他電池，在地面條件有限時(shí)可以選擇磷酸鐵鋁電池。

1.2 開(kāi)關(guān)電源的配置

開(kāi)關(guān)可以控制電路中的電流變化，合理的對(duì)電路中的電流進(jìn)行分配。通過(guò)對(duì)電源的開(kāi)關(guān)進(jìn)行配置能改善5G 所帶來(lái)的高耗能的情況。電源系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的心臟，電源開(kāi)關(guān)則是控制電流流向的關(guān)鍵部位。開(kāi)關(guān)的意義在于能合理的分配交直流電，對(duì)不同的設(shè)備提供不同的電流來(lái)幫助其工作。城市中每家每戶(hù)所用的電流均為交流電流，各種發(fā)電機(jī)所需配備的電流也為交變電流，蓄電池之類(lèi)的則需要配置直流電流，而大部分通信設(shè)備所需的電流也為直流電流，開(kāi)關(guān)電源能確保各種設(shè)備所需要的電流類(lèi)型，保證其能安全平穩(wěn)的工作。因此，事實(shí)上開(kāi)關(guān)電源有三大功能：配電（合理分配交流與直流電能）、整流（交流整直流）和電池管理（電池充電和放電的管理）?，F(xiàn)網(wǎng)改造中，開(kāi)關(guān)電源不滿(mǎn)足要求主要受限于開(kāi)關(guān)電源總?cè)萘?、電源模塊不足和空開(kāi)端子不夠等。而5G 系統(tǒng)直流負(fù)荷需求為150 A（含充電電流）。原有組合開(kāi)關(guān)電源容量或端子配置不足時(shí)，可考慮如下改造方法：（1）若擴(kuò)容后可滿(mǎn)足需求，可采用擴(kuò)容整流模塊的方案，需注意擴(kuò)容模塊必須與原有模塊保持一致；（2）若需新增的整流模塊停產(chǎn)，則考慮替換或新增開(kāi)關(guān)電源；（3）若擴(kuò)容后無(wú)法滿(mǎn)足需求，則考慮替換或新增開(kāi)關(guān)電源；（4）組合開(kāi)關(guān)電源容量滿(mǎn)足而剩余端子不足時(shí)，則考慮新增直流配電箱[1]。

1.3 外市電的配置

5G 的出現(xiàn)需要更多的電容量，這就需要對(duì)之前的電容量進(jìn)行改造，通過(guò)套用相應(yīng)的電容量需求公式算出所需電容，并采取相應(yīng)的方法對(duì)電容含量進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)增。5G 網(wǎng)絡(luò)需要消耗更多的能量去實(shí)現(xiàn)更好的通信效果，每個(gè)基站新增一個(gè)5G 功能就會(huì)增加比原來(lái)多一倍的外市電量的需求，為了降低改造的成本，可以進(jìn)行資源共享。一個(gè)基站的改造就能帶來(lái)更多周邊供電設(shè)備的共享，通過(guò)對(duì)共享電容的測(cè)算能清楚的得出每個(gè)基站所要配備的電容數(shù)量多少。根據(jù)改造地點(diǎn)的不同采取不同的外市電的改造方法，如果要對(duì)原基站進(jìn)行擴(kuò)容改造可以在關(guān)鍵部位添加一些變壓器和對(duì)應(yīng)的電流開(kāi)關(guān)來(lái)幫助獲取更多的電容量，或者是可以通過(guò)在相應(yīng)的變壓器或者開(kāi)關(guān)位置引入相應(yīng)的外市電設(shè)備，外市電低壓引入電纜需同時(shí)滿(mǎn)足載流量、壓降及機(jī)械強(qiáng)度要求。通信局（站）電源系統(tǒng)技術(shù)要求（YD/T 1051—2000）中規(guī)定通信電源設(shè)備用交流供電時(shí)，設(shè)備的電源輸入端子處測(cè)量的電源允許變動(dòng)范圍為額定電壓值的-15%～+10%。若取電費(fèi)用高、拉電難度大的場(chǎng)景，可選用直流遠(yuǎn)供設(shè)備進(jìn)行供電[2]。

2 5G 的改造創(chuàng)新意見(jiàn)

2.1 電池的有效配置

5G 功能的使用需要更多的電能來(lái)維持其運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要對(duì)其進(jìn)行電容的擴(kuò)充。合理的選擇電池的規(guī)格能有效地避免各種規(guī)格電池之間出現(xiàn)的相克的情況。例如，磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池不能混用，如果出現(xiàn)混用的情況，由于它們各方面的性能差異較大，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備損壞的情況。電池電容的選擇也應(yīng)該合理，不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。過(guò)大的電容會(huì)出現(xiàn)電能的浪費(fèi)，不利于資源的有效利用，過(guò)小的電容不利于設(shè)備的正常工作，長(zhǎng)期以往還可能造成設(shè)備的損壞。對(duì)于電池的配備一方面要注意資金的控制，以最低的成本達(dá)到最大的效益?？蓪⑼ｋ姅?shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，根據(jù)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的資金投入。另一方面，電池的配置應(yīng)該注意利用模塊化對(duì)電池進(jìn)行擴(kuò)容。這樣可以在節(jié)約資金的基礎(chǔ)上達(dá)到相應(yīng)的電容容度。電池之間的相互連接使用時(shí)可以觀(guān)察其相匹配使用時(shí)的電流圖，對(duì)其進(jìn)行分析看兩者是否兼容，并對(duì)其充電和放電時(shí)的電流電壓進(jìn)行峰值統(tǒng)計(jì)，防止其產(chǎn)生雪崩效應(yīng)。在對(duì)電池進(jìn)行改造時(shí)，需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)改造。對(duì)于那些沒(méi)有必要改造的電池設(shè)備就不需要對(duì)其進(jìn)行改造，對(duì)于電池能力不足、容量也不夠的電池可以選擇報(bào)廢重建，對(duì)于性能良好但容量沒(méi)有滿(mǎn)足要求的電池可以采用開(kāi)關(guān)電源和梯次電池或者增加電池合路器，對(duì)于受限于空間且容量不足的電池可以采用替換原來(lái)的電池的方案將其改造成梯次電池。此外，進(jìn)行梯次改造電池時(shí)應(yīng)該注意控制在最大限流的條件范圍內(nèi)。

2.2 開(kāi)關(guān)電源的創(chuàng)新運(yùn)用

開(kāi)關(guān)電源的使用有利于改造電池性能良好但是電容容度沒(méi)有符合規(guī)定的蓄電池，對(duì)電池的蓄電能力也能有效的進(jìn)行控制。此外，開(kāi)關(guān)電源能有效的控制電流的性質(zhì)，對(duì)交變電流和直流電流進(jìn)行控制和分配。在對(duì)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行改造時(shí)可以遵守相應(yīng)的配置數(shù)量的規(guī)則，對(duì)于超過(guò)10 個(gè)以上的模塊配置一個(gè)開(kāi)關(guān)電源對(duì)其進(jìn)行控制。利用開(kāi)關(guān)電源對(duì)其進(jìn)行電能的配置能有效的節(jié)約資金成本。隨著5G 通信的普及，需要對(duì)大量的基站進(jìn)行改造，這無(wú)疑需要投入大量的資金。只有合理的利用好資金找到最好的改造方案，才能盡早實(shí)現(xiàn)5G 技術(shù)的普及。開(kāi)關(guān)電源的引用創(chuàng)新有利于使5G技術(shù)快速平穩(wěn)的發(fā)展。

2.3 外市電的創(chuàng)新解決

外市電的改造是一項(xiàng)任務(wù)繁重且周期長(zhǎng)耗費(fèi)大量人力、物力的工作，是5G 實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，因此在對(duì)外市電進(jìn)行改造時(shí)需要投入很多的心血進(jìn)行數(shù)據(jù)的研究和統(tǒng)計(jì)，外市電改造的好壞關(guān)乎著基站是否能長(zhǎng)期平穩(wěn)的進(jìn)行。傳統(tǒng)基站市電容量取通信設(shè)備、蓄電池充電、空調(diào)三者最大負(fù)荷值之和，為了降低負(fù)荷數(shù)可以采取市電削峰技術(shù)。在高峰期盡量避免給電池充電，以免造成停電發(fā)生。外市電的改造技術(shù)所需費(fèi)用較少，適合在較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)進(jìn)行投入使用，可以有效減輕資金的壓力。由于其改造方案技術(shù)簡(jiǎn)便，能在周期上很大程度的壓縮改造時(shí)間，使得外市電的電能問(wèn)題得到及時(shí)有效的解決。

3 結(jié) 論

目前，我國(guó)已進(jìn)入5G 時(shí)代，人們所使用的通信設(shè)備能更加快速的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的加載，給人們帶來(lái)了極大的便利。但是不容忽視的是，5G電源配套問(wèn)題亟待解決。對(duì)于5G 的高能耗問(wèn)題，必須要對(duì)電源進(jìn)行相應(yīng)的的改造以及優(yōu)化，才能滿(mǎn)足設(shè)備的要求。