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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，本文按一個基站三小區（1個BBU+3個AAU）配置，假設5G BBU功耗為350W，AAU功耗為1100W，來進行相關電源配套計算。

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際功率（W）；

P2—二次下電側通信設備工作實際功率（W）；

T1—一次下電側設備備電總時長（h），通常為3小時；

T2—二次下電側設備備電總時長（h），通常為10小時；

η—放電容量系數，電池放電3小時為0.75，10小時為1.00；

43.2—蓄電池組允許的最低放電電壓

參數解釋：

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，故在一個門限值時，會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的時間，以便維護人員能夠有時間趕到，進行發電應急處理，此時稱為一次下電。當一次下電完成，傳輸設備和監控設備工作一段時間后，為了保護電池，傳輸設備供電會終止，此時稱為二次下電。

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

再來計算一下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，基站站點新增一套5G基站設備（1個BBU+3個AAU）后，相應的需新增一組容量為500Ah的蓄電池。

2 開關電源配置估算

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：開關電源容量，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：蓄電池浮充電時間，一般取10小時。

按蓄電池組允許的最低放電電壓為43.2V，I負=站點總功耗/43.2，其中站點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，原站點增加一套5G設備后，從蓄電池、開關電源到外市電引入，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、中國電信和中國聯通三家運營商共享，因此，每個站點需新增2-3套5G設備，相應的擴容需求翻倍。

審核編輯黃昊宇