通信基站几种供电方案比较

1、文档仅供参考，不当之处，请联系改正。 2020 年 4 月 19 日 2020年4月19日通信基站几种供电方案比较通信基站几种供电方案比较一 基站设备对电源的需求 随着通信的发展和完善，无线市话大基站、移动边际网的微蜂窝基站、 CDMA 的微基站、直放站等设备已经规模使用。这些基站设备一般应用在日晒雨淋的户外，并安装于楼顶或电线杆上或山头上等室外供电质量特别差甚至没有市电的地方。同时，电网中存在电涌、高压尖峰、电压下陷、EMI( Electro Magnetic Interference )、频率偏移、市电中断等问题。用户对其网络的安全性、可靠性提出越来越高的要求，而高质量的供电是网络通信设备

2、可靠工作的关键。 基站的供电方式一般分2种：一种是48VDC直流远程馈电，适合耗电量小的小基站；另一种是对于耗电量大的基站则采用220VAC交流就地供电。而对于交流输入的基站设备，里面的开关电源有 2 种，一种无 APFC(Active Power Factor Correction),该方式可靠性高且成本低，可是稳压精度稍差并对电网有一定的谐波电流污染；一种是有APFG有APFC电路的开关电源有更好的电网低压适用能力，甚至能够达到以美国为主110V 电网和以欧洲、中国为主的 220V电网兼容，可是对方波输入电压不合适。基站设备故障大部分是基站内电源问题，因此保证基站设备不因市电停电而间断、不

3、因电源影响而故障成为运营商和主设备商必须考虑的问题。 二 太阳能供电方案依靠太阳能光电板产生的能量对负载供电，电池直接供电或逆变为交流电提供工作电源，完全脱离市电局限，供电能量自给自足，具有安装地点灵活可变、绿色能源的特点。太阳能系统主要由太阳电池、蓄电池、控制器、逆变器、负载组成。 太阳能电池不是一般意义的电池，而是一种 “光电装置 ” ， 本身不能储能，需要蓄电池等其它设备配合。太阳能方案最大的好处是能够摆脱市电的局限，缺陷是初次投资大；太阳光能量密度较低，占地面积大；存在因昼夜、季节不同间歇性大；区域性强。因此，该方案在有市电的地方一般很少采用。 三 直流远供方案 受市电供电影响，有人提

4、出采用直流远供方案。对于无线市话PHS系统，基站CS是由基站控制器 CSC空制的。基站控制 器CSC里有48VDC直流电源，CS到CSC的距离不能超过4km。如果采用48VDC单独供电而不用220VAC是否可行？当前大基站 的消耗功率是100W左右,折算为电流是100W/48V = 2A,线的电 阻情况是：对于1.0mm2是20Q/km,如果最远处考虑 4km太远， 可是1km总是可能的，单独采用比较粗的线，1.0mm2是20Q /kmx 2 （来回形成回路）=40 Q,则压降40 QX 2A=80V 若采用 2.5mm2的线则电阻是8Q/km,如果最远处1km,则压降 16X2A=36V到基

5、站只有12VDC,不能接受。况且 2km长2.5mm2 导线的成本和布线工程等费用用户也将难以承受。 采用高压直 流远供方案：在 CSCt将48VDC升压到200300VDC左右，采用 双绞线进行电力传输到基站CS处，对于功耗比较小（功耗 50W以下）的基站，这倒是一个能够考虑的方案。可是以下几个问题需要考虑： 对线路环路电阻有不能超过一定值的要求。 直流高压容易造成人身触电安全事故。 传输信号用的双绞线用于高压直流，需要考虑绝缘耐压是否足够。 双绞线线经是0.5mm ，甚至更小，不只是需要考虑经过电流时发热，更要考虑其机械强度。 室外用端子板由于高压直流，在室外潮湿和盐雾等条件下，极易高压打

6、火，故端子间需要足够距离和绝缘处理。 线路复用尽管能够减少U 口的开销，可是可能存在干扰以及需要调制解调。 长距离传输电力需要加倍考虑防雷。四ups供电方案1.电路拓扑的考虑ups艮据电路拓扑结构不同，分为后备式、在线互动式、双变换式。 后备式 (standby) 的工作原理是：当市电正常时，UPS输出电压稳压精度基本能达到10的指标。而10的指标对于基站开关电源来说，是完全能够接受的。当市电超出范围时，由电池逆变成方波交流电给基站负载。因为该种UPS控制电路简单而且功率器件工作在低压状态(电池电压一般为12V),符合 越简单越可靠”原理，技术也很成熟，因此理论上该种UPS应该可靠性很高。不足

7、是逆变时输出是方波，不能带具有APFC开关电源的基站负载(可是绝大部分基站内电源没有APFC)。在线互动式(line-interactive) ：与后备式一样，当市电正常时，UPS输出电压稳压精度基本能达到10%的指标。当市电超出范围时，电池逆变为 220V 交流给基站负载供电。不同的是，这个逆变输出波形已经是正弦波，即使是有APFC开关电源的基站，UPS也能够正常工作。在线互动式不足主要是交流工作时稳压精度一般是10，偏大。双变换式 (doubleconversion):所谓双变换，是指交流经过AC/DC整流成直流再经过逆变器DC/AC变换成交流给负载，因为经过了中间直流环节，因此更全面地解

8、决电源问题。双变换在线式分工频机和高频机。只有旁路也电气隔离的工频机，才能有效抑制输入的共模干扰，才能保证基站要求交流电压的零地电压低于1Vac。高频机是指整流和逆变采用高频链技术而不含工频变压器的UPS,高频机的输入输出不是电气隔离的。如果要求输入输出电气隔离，一般在输入采用一个工频隔离变压器能够达到输出零地电压为零的要求。高频机中母线电压高达760800VDC,给绝缘带来很大隐患。母线电压是一般工频机的母线电压的十倍，按照 P=U2/R 公式，在绝缘电阻相同时，则功率是100 倍！也就是危险性增加 100 倍！因此当高频机用于室外时一定要重点考虑机器内部的绝缘。2.蓄电池 室外UPS 中电

9、池的容量和寿命与温度关系很大。低温时特别在东北高寒地区，如需要充分利用蓄电池的容量，必须提高电池的外壳温度。 高温南方环境，需要降低电池温度。一般12V的电池在20c25c的环境下，寿命为 3至U 5年，而在室外的高温恶劣环境下，则寿命大为下降。 为此，有人建议将电池埋入地下恒温。但埋入地下存在不能透气和容易浸水的危险，不符合电池厂家建议 “电池安装在通风良好的地方 ” 的要求。一旦浸水则电池很快报废，维修更换时还得掘地三尺。另外对于安置在高楼房顶上的UPS, 一般没有供埋电池的地方，或从地下到房顶的电池线过长，UPS不能承受其线上压降。ZXUPS系列采用内外箱结构，有加热板可选。3. UP淤

10、却方式UPS变换时会产生热量，散热方式一般有2 种，风冷或自然冷却，风冷可使机器小巧，自冷笨重。可是风冷存在吸附尘埃多的缺陷，尘埃一多，势必影响绝缘。因此 UPS一定要有防尘考虑。4.整机结构防护IP防护等级系统是由IEC （国际电工委员会）起草的，中国等效标 准是GB 4208-1993外壳防护等级（IP代码）。将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。 IPxx 防护等级是由两个数字所组成，第 1 个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，以免触电；第2 个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。如 IP54 中的“5表示防尘，虽不能完全防止灰尘”进入，但侵入的灰尘量并

11、不会影响电器的正常工作，其中“ 4防止”飞溅的水侵入，防止各方向飞溅而来的水进入电器造成损害。5. 印制板及结构件的三防处理 印制板及结构件进行三防（防盐雾、防潮湿、防霉菌）处理，将大大提高室外UPS 的可靠性和使用寿命。有测试条件的用户，选型时能够经过高温高湿试验来验证。中兴ZXUPS系列室外型产品，除了经过额定负载，烘房温度：602C,湿度：93%-95%,运行时间24h,运行12h后将中断市电4小时再接入市电。UPS正常运行24小时”的要求外，还经过了军标GJB150.11的有关防盐雾的规定。6.监控功能中兴ZXUPS系列能够提供RS232RS485及继电器的干接点通信功能，具体需要哪种

12、功能，根据基站设备商的要求来定，可是建议考虑室外接线和防雷的限制，采用继电器干接点基本能够。继电器干接点主要提供市电正常与否、电池是否正常、UPS故障与否等信号。7.二次下电功能UPS中的电池容量是有限的，可是 UPS 的负载有一些更重要，如基站系统中，传输设备因牵系到上下 （下转第21 页）（上接第15页）站问题而显得更重要，需要在停电后支持更长的时间。中兴 ZXUPS L010/L11CM输出端有主、辅两个输出口，UPS对电池电压和市电信号进行检测，当检测到市电掉电和电池电压低于某值时，关闭辅输出口供电，主输出口依然供电直至电池放电终止时 UPS保护关机。8.来电自启动 因为基站设备都是无人值守，UPS需要有来电自启动功能。就是在市电停电后由电池供电，当电池放电至终止关机后，市电再来，UPS应自启动，不需人工干涉。中兴 ZXUPS系列都具有来电自启动功能。 五中兴ZXUPS藤列简介中兴通讯集多年基站设备供电解决方案经验，针对几种基站设备对电源的不同要求，为PHS大基站设计了 ZXUPS L005 L006系列产品，输出功率有150、300VA;为GSM边际网微蜂窝基站/CDMA基站和直放站/3G基站设计了 ZXUPS L010/L110/L120/130系列产品，输出功率为100