探究5G 對電源配套的影響及應對措施

白中磊

（中通服建設有限公司，廣東 廣州 510440）

0 引 言

5G 是繼4G 網絡之后研究出的網速更快、緩沖速率更強、內容加載像素更多的科技發展的產物。5G 的出現實現了更加高速的通信數據化時代，隨之而來的是相應的設備的更新和相應設施的健全。

1 5G 對電源配套系統的影響及改造

1.1 電池的配置

電池是保證電源能持續供電的基礎，只有源源不斷的電流作為支撐才能讓5G 網絡持續有效的運行。實際上，如今大部分5G 網絡還都是持續沿用4G 的電池配置，但之前的電池配置無法滿足5G 的大功率的電能消耗的需求，所以急需對電池進行重新的配置。5G 網絡的能量損耗大約為4G 網絡的能量損耗的3 倍之大，如果繼續采用之前的電池裝置會對設備帶來極大的折損，而且還可能因為電池長時間處在超負荷運行階段，從而導致電器設備過度發熱而發生安全隱患或者設備損壞等問題。在對電池進行安裝配置時，應該對電池進行合理的選擇，選擇符合負荷要求的電池，以滿足電能的需求。在對電池進行改造時，應該根據周邊的環境因地制宜的選擇鉛酸電池或者磷酸鐵鋁等其他電池，在地面條件有限時可以選擇磷酸鐵鋁電池。

1.2 開關電源的配置

開關可以控制電路中的電流變化，合理的對電路中的電流進行分配。通過對電源的開關進行配置能改善5G 所帶來的高耗能的情況。電源系統是通信系統的心臟，電源開關則是控制電流流向的關鍵部位。開關的意義在于能合理的分配交直流電，對不同的設備提供不同的電流來幫助其工作。城市中每家每戶所用的電流均為交流電流，各種發電機所需配備的電流也為交變電流，蓄電池之類的則需要配置直流電流，而大部分通信設備所需的電流也為直流電流，開關電源能確保各種設備所需要的電流類型，保證其能安全平穩的工作。因此，事實上開關電源有三大功能：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）。現網改造中，開關電源不滿足要求主要受限于開關電源總容量、電源模塊不足和空開端子不夠等。而5G 系統直流負荷需求為150 A（含充電電流）。原有組合開關電源容量或端子配置不足時，可考慮如下改造方法：（1）若擴容后可滿足需求，可采用擴容整流模塊的方案，需注意擴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，則考慮替換或新增開關電源；（3）若擴容后無法滿足需求，則考慮替換或新增開關電源；（4）組合開關電源容量滿足而剩余端子不足時，則考慮新增直流配電箱[1]。

1.3 外市電的配置

5G 的出現需要更多的電容量，這就需要對之前的電容量進行改造，通過套用相應的電容量需求公式算出所需電容，并采取相應的方法對電容含量進行適當的擴增。5G 網絡需要消耗更多的能量去實現更好的通信效果，每個基站新增一個5G 功能就會增加比原來多一倍的外市電量的需求，為了降低改造的成本，可以進行資源共享。一個基站的改造就能帶來更多周邊供電設備的共享，通過對共享電容的測算能清楚的得出每個基站所要配備的電容數量多少。根據改造地點的不同采取不同的外市電的改造方法，如果要對原基站進行擴容改造可以在關鍵部位添加一些變壓器和對應的電流開關來幫助獲取更多的電容量，或者是可以通過在相應的變壓器或者開關位置引入相應的外市電設備，外市電低壓引入電纜需同時滿足載流量、壓降及機械強度要求。通信局（站）電源系統技術要求（YD/T 1051—2000）中規定通信電源設備用交流供電時，設備的電源輸入端子處測量的電源允許變動范圍為額定電壓值的-15%～+10%。若取電費用高、拉電難度大的場景，可選用直流遠供設備進行供電[2]。

2 5G 的改造創新意見

2.1 電池的有效配置

5G 功能的使用需要更多的電能來維持其運轉，這就需要對其進行電容的擴充。合理的選擇電池的規格能有效地避免各種規格電池之間出現的相克的情況。例如，磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池不能混用，如果出現混用的情況，由于它們各方面的性能差異較大，就會出現設備損壞的情況。電池電容的選擇也應該合理，不宜過大也不宜過小。過大的電容會出現電能的浪費，不利于資源的有效利用，過小的電容不利于設備的正常工作，長期以往還可能造成設備的損壞。對于電池的配備一方面要注意資金的控制，以最低的成本達到最大的效益。可將停電數據進行分析對比，根據所統計的數據進行相應的資金投入。另一方面，電池的配置應該注意利用模塊化對電池進行擴容。這樣可以在節約資金的基礎上達到相應的電容容度。電池之間的相互連接使用時可以觀察其相匹配使用時的電流圖，對其進行分析看兩者是否兼容，并對其充電和放電時的電流電壓進行峰值統計，防止其產生雪崩效應。在對電池進行改造時，需要進行統計改造。對于那些沒有必要改造的電池設備就不需要對其進行改造，對于電池能力不足、容量也不夠的電池可以選擇報廢重建，對于性能良好但容量沒有滿足要求的電池可以采用開關電源和梯次電池或者增加電池合路器，對于受限于空間且容量不足的電池可以采用替換原來的電池的方案將其改造成梯次電池。此外，進行梯次改造電池時應該注意控制在最大限流的條件范圍內。

2.2 開關電源的創新運用

開關電源的使用有利于改造電池性能良好但是電容容度沒有符合規定的蓄電池，對電池的蓄電能力也能有效的進行控制。此外，開關電源能有效的控制電流的性質，對交變電流和直流電流進行控制和分配。在對開關電源進行改造時可以遵守相應的配置數量的規則，對于超過10 個以上的模塊配置一個開關電源對其進行控制。利用開關電源對其進行電能的配置能有效的節約資金成本。隨著5G 通信的普及，需要對大量的基站進行改造，這無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，才能盡早實現5G 技術的普及。開關電源的引用創新有利于使5G技術快速平穩的發展。

2.3 外市電的創新解決

外市電的改造是一項任務繁重且周期長耗費大量人力、物力的工作，是5G 實現的關鍵，因此在對外市電進行改造時需要投入很多的心血進行數據的研究和統計，外市電改造的好壞關乎著基站是否能長期平穩的進行。傳統基站市電容量取通信設備、蓄電池充電、空調三者最大負荷值之和，為了降低負荷數可以采取市電削峰技術。在高峰期盡量避免給電池充電，以免造成停電發生。外市電的改造技術所需費用較少，適合在較為偏遠的地區進行投入使用，可以有效減輕資金的壓力。由于其改造方案技術簡便，能在周期上很大程度的壓縮改造時間，使得外市電的電能問題得到及時有效的解決。

3 結 論

目前，我國已進入5G 時代，人們所使用的通信設備能更加快速的實現內容的加載，給人們帶來了極大的便利。但是不容忽視的是，5G電源配套問題亟待解決。對于5G 的高能耗問題，必須要對電源進行相應的的改造以及優化，才能滿足設備的要求。