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摘要：无线通信基站是移动通信系统的基本组成部分，备用电源是有关如何配置基站的稳定运行，而且还关系到基站的建设成本和资源分配问题的有效利用，在基站电池的差异是很重要的。
关键词：无线通信基站；蓄电池；差异化配置
1前言
本文主要讨论不同的基站电池的配置，首先介绍了基站的直流电源设备的组成和工作原理，然后阐述了电池的结构原理，然后分析了影响电池配置的几个因素，最后提出的分配策略下各种因素不同的电池。
随着我国5G时代的到来，无线通信基站将开始新一轮建设。无线通信基站作为移动通信系统的基本组成部分，其稳定性直接影响到移动通信的质量。电站始终是影响基站稳定性的主要因素，无线通信基站大部分都配备了备用电源（电池、UPS、油），但对于不同的基站，差异如何备份电源的配置，实现资源的有效利用，减少资源浪费，这是在建设基站的问题认真考虑。本文主要研究无线通信基站直流电源系统中电池的差分配置。
2无线通信基站直流供电设备的组成
无线通信基站通讯设备是用直流供电的，有48V和24V，前者居多。直流供电系统由高频开关组合电源机架中的整流模块、直流配电单元以及两组-48V阀控密封铅酸蓄电池等组成。
2.1直流供电系统的运行方式
移动基站（或光缆、微波中继站）直流供电系统运行方式一般也采用-48V全浮充供电方式。即在市电正常时，经过组合开关电源架上的整流模块与两组蓄电池并联浮充并向通信设备供电；当市电（故障）停电或移动油机未供电前，先由蓄电池组并联放电向通信设备供电；当蓄电池放电至第一级切断电压设置点时（3h左右），自动断开负荷较大的基站设备，以保证传输设备较长时间（20h左右）正常运行；若市电停电时间较长而移动油机未上站时，当蓄电池放电至终止电压时则自动断开电池输出，以免蓄电池继续放电而造成电池的损坏。因此，移动油机应在蓄电池放电至终止电压前上站发电，以免造成通信的中断。
在没有市电的移动基站（或光缆、微波中继站），将考虑采用太阳能电池及风力发电机等新能源供电，其直流供电系统的运行方式为充放电或半浮充工作方式。
2.2二级负载脱离装置（二次下电功能）
目前，基站组合开关电源配有低压隔离保护功能或双断电功能。当电池放电至设定电压值时，开关电源系统会自动切断电源至部分负载电源或所有负载，以保护电池，但放电，以确保电池寿命。如电池低电压保护值设置太低，电池会放电发生多次，后未能及时补充电或充电不足会严重影响电池寿命的过放电和过放电；也如开关电源复位电压太低，电池会放电多次出现在电池的放电过程；具体的最低欠压保护值应根据负载电流的大小和设置，以及基站蓄电池欠压保护一般设置在每个单体电池电压的最小值约为1.8V，有的甚至设置每个1.75v。
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3无线通信基站蓄电池的配置原则
根据我国通信运营商的指导思想和工程设计原则，无线通信基站电池的配置原则如下：选择阀控密封铅酸蓄电池；室外电源系统蓄电池的容量应根据短期负荷进行配置；室内电源系统蓄电池的容量应根据短期（1-2年）负荷进行配置，并根据电池的寿命考虑长期发展；高频开关电源直流蓄电池储能系统一般设置2组；48V / 200ah及以下容量12V系列电池的首选配置，48V / 200ah以上容量一般采用2V系列电池配置；不同厂家，不同容量，不同型号，不同时期的电池，禁止并联使用。
4无线通信基站蓄电池的差异化配置
4.1影响电池配置的因素
根据无线通信基站电池配置的原理和电池总容量的计算公式，可以看出影响蓄电池配置的主要因素有以下：
4.1.1蓄电池放电负载电流
电池的放电负载电流主要取决于基站直流电源设备的功耗，需要根据基站设备的配置进行计算。通用直流电气设备包括基站主设备和无线接入传输设备，通信运营商基站设备配置情况（不考虑共用一个房间和一个多运营商的直流电源设备），在一个房间里一般2G ~ 5g四套设备无线主设备，接入SDH和IPRAN并行传输设备无线设备20～80被2G - 5G四设备考虑，传动装置20 ~ 40与SDH和IPRAN并行考虑共计40～120
4.1.2蓄电池后备放电时间
电池的待机放电时间是指电源故障或开关电源模块损坏后设备的供电时间。该值取决于基站的质量、网格的质量、基站的重要性和一般恢复时间。
1）基站电网质量
基站电网的质量一般由停电、平均持续时间、供电可靠性等指标来衡量。根据基站区供电条件、线路介绍方式和运行状态，将城市供电方式分为四种类型。从1到四，电源的可靠性依次降低，备用电池放电时间依次增加。
2）基站重要程度
运营商通常根据基站的覆盖区域、承载业务和传输节点的类型来衡量基站的重要性。重要领域的覆盖率、vip服务的承载能力和骨干节点的传输以及基站的重要性都较高，所需的后备放电时间也较高。
3）一般故障恢复时间
一般故障恢复时间是指基站供电系统未能返回所需的时间工作，主要是指开关电源模块损坏等问题，一般的故障恢复时间与很多因素有关，如故障造成电池基站维护人员进入车站的时候，平均修复时间的供电设备。故障平均时间与供电设备。各发电设备制造商之间的平均故障时间较长，设备维修更换设备的使用解决方案，因此，基站维护人员进入车站的时间是决定一般恢复时间的主要因素。时间取决于基站的位置和访问基站的方便性。
4.2蓄电池的差异化配置策略
为了降低基站的建设成本，实现资源的有效利用，应采取差异化策略对基站蓄电池进行配置。在确定基站直流电源消耗功率的基础上，应考虑影响电池待机放电时间的因素：
1）根据一般故障恢复时间，主要考虑基站维护人员进入基站的时间，并设置电池的备用放电时间。例如：一个城市基站距维修中心40分钟，到达协调比较容易，因而设置待机放电时间为1小时。
2）对基站的重要性进行分类，根据不同的等级增加备用放电时间。例如：基站分为重要基站、更重要基站和一般基站三类，相应增加待机放电时间2小时、1小时和0小时。
3）根据电网质量，设置基站所需的最小待机放电时间。例如：三种供电方式的平均故障持续时间不超过8小时，按规定时间的50%设置最低放电时间为4小时。
4）综合以上三个步骤，分别增加1和2的时间，与3比较，并取最大值。
一个运营商的基站，例如，放电负载电流为100A，城市基站、接入方便，一般基站的重要性，三种供电方式，综合上述步骤，待机放电时间设定为4小时。根据电池的容量计算公式，需要的蓄电池容量753ah，即2套400ah蓄电池是必要的。
5结论
对基站的后备电源进行差异化配置，可以有效的降低基站建设成本和实现资源的有效利用。在实际的网络建设中，需对地理位置分散、建设种类繁多的基站进行认真分析，综合考虑，才能真正有效实施基站后备电源差异化配置的工作。
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论文作者:张航
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/1
标签：基站论文; 电池论文; 蓄电池论文; 时间论文; 无线通信论文; 设备论文; 电源论文; 《基层建设》2017年第33期论文;