5G 通信基站電源管理與高效能源轉換技術

湯樂平，鐘萃亮

（江西省郵電規劃設計院有限公司，江西 南昌 330009）

0 引 言

5G 通信基站是5G 網絡的核心設備，其能夠提供無線覆蓋，實現有線通信網絡與無線終端之間的無線信號傳輸。5G 基站作為5G 網絡中的一個關鍵環節，不但可以給用戶提供高速率、低時延等高質量的通信服務，還可以給用戶帶來豐富的服務體驗，從而提高5G 網絡的感知能力。而在進行5G 通信基站建設時需要加強5G 通信基站電源管理和高效能源轉換技術的應用，確保5G 通信基站電源能夠滿足5G 網絡的高效率、高可靠性等要求，并通過高效能源轉換技術來提高5G 通信基站的運行質量和運行效率，以此來達到促進5G 網絡更加安全、穩定運行的目的[1]。同時，為保證5G 通信基站能更好地為用戶服務，必須對5G 通信基站電源進行有效的管理，并采用有效的能量變換技術，提升5G 通信基站電源的工作品質與工作效率，進而推動5G 網絡更安全、更穩定地運行。

1 5G 通信基站對電源的要求

1.1 高輸出功率

電源系統是保障5G 通信基站安全穩定運行的關鍵所在，如若5G 通信基站電源經常出現斷電等問題，那么整個5G 通信基站的運行質量都將會受到嚴重的影響[2]。因此，在進行5G 通信基站建設時必須加強對電源系統的建設和管理，確保5G 通信基站的電源系統具備高輸出功率，從而滿足5G 通信基站的應用需求，以此來進一步提升5G 通信基站運行的安全性和穩定性。高輸出功率電源系統利用先進的技術和裝置，將電網、直流配電設備、蓄電池等有機地融合在一起，可以有效提高5G 通信基站電源系統的輸出功率，并且可以按照客戶的實際需要，靈活調節5G 通信基站電源系統的輸出功率，給用戶帶來了更大的選擇空間。

1.2 高可靠性

5G 網絡資源所覆蓋的應用范圍是極其廣泛的，5G 通信基站作為支持5G 網絡運行的根本所在，必須要對其穩定性進行嚴格的檢查。一旦出現問題，將會對5G 網絡的應用效果造成嚴重的影響，甚至還可能直接威脅到相關用戶的自身利益。5G 基站在使用過程中，如果發生了故障，將會對5G 網絡的正常工作產生很大的影響。因此，要確保5G 通信基站能夠持續、穩定地運行，就需要對其進行有效的監測。目前，5G 通信基站相關設備在運行中存在著各種各樣的故障問題，必須要有針對性地解決這些問題。因此，5G 通信基站對于電源的供給可靠性有著較高的要求和標準，必須確保電源系統能夠實時為其提供所需的電力能源，并及時做好電源系統的維護保養工作，才能夠盡可能地降低5G 通信基站電源出現故障的可能性。

1.3 自然散熱

隨著5G 網絡需求量的不斷增加，5G 通信基站的運行負荷越來越多，因此對電源的散熱性能也有著較高的要求和標準。一般情況下，5G 通信基站都被建設在野外、室外等環境，內部密閉的運行環境會使得設備散發出大量的熱量，5G 通信基站必須保證能夠及時散發這些熱量，確保設備運行環境溫度達到其需求，從而盡可能避免5G通信基站設備發生故障問題。通過5G 通信基站自然散熱還能夠提升設備的運行穩定性，更加有利于5G 通信基站的發展[3-4]。

2 5G 通信基站的電源管理

2.1 外市電容量

5G 通信基站的覆蓋范圍主要是由該區域用戶數量和5G 網絡需求量來決定的，如果該區域5G 網絡的需求量較大，那么便應當增加5G 通信基站的數量，或者優化提升5G 通信基站的性能，保證5G 通信基站滿足5G 網絡的運行需求，降低出現5G 網絡運行故障的可能性[5-6]。因此，在建設5G 通信基站時，需要結合外市電容量需求來對5G 通信基站的電源容量進行控制管理，確保5G 通信基站電源功耗能夠滿足其正常運行需求，避免5G 通信基站負荷運行的情況發生，以此來達到提升5G 通信基站運行安全性和穩定性的目的。

2.2 開關電源系統

現階段，大多數5G 通信基站所使用的開關電源系統規格參數都為48 V/600 A，具體電源數量根據5G 通信基站的實際規格來進行確定，而在5G 通信基站電源管理過程中需要做好開關電源系統的管理工作。一方面，需要結合5G 通信基站的運行需求來確定開關電源系統的整流模塊數量；另一方面，需要及時做好5G 通信基站開關電源系統的實時運行監測工作，及時替換存在運行隱患的開關電源系統，這樣才能夠盡可能降低5G 通信基站開關電源系統出現運行故障的可能性，以此來更好地保證整個5G 通信基站的安全穩定運行。5G 通信基站電源系統的標準配置如表1 所示。

表1 5G 通信基站電源系統的標準配置

2.3 交流配電箱系統

交流配電箱系統是保障5G 通信基站正常運行的重要設備，工作人員在進行5G 通信基站電源管理時要加強交流配電箱系統的管控。在進行5G 通信基站建設時，需要根據5G 通信基站的用電負荷需求來確定交流配電箱的規格，而且在進行5G 通信基站擴建的時候，要提升交流配電箱的規格，這樣才能夠保證交流配電箱一直滿足5G 通信基站的正常運行需求，達到提升5G 通信基站運行安全性和穩定性的目的[7]。

2.4 蓄電池管理系統

蓄電池管理系統是5G 通信基站電源管理的重要組成部分，5G 通信基站在運行過程中需要損耗大量的電力能源。5G 通信基站的運行負荷越大，所需要損耗的能源便越多。蓄電池作為5G 通信基站的電源存儲設備，其不僅需要滿足5G 通信基站設備的日常運行需求，還需要在特殊情況下為5G 通信基站運行提供充足的備用能源。因此，在進行5G 通信基站供應鏈管理時應當加強蓄電池管理系統的應用。一方面，通過蓄電池管理系統來優化5G 通信基站的儲能性能；另一方面，需要對蓄電池的使用情況進行實時監測，根據蓄電池運行數據來診斷其運行狀態，并以此為基礎來及時做好蓄電池的維護保養工作，盡可能延長蓄電池的使用安全性和使用壽命。5G 通信基站的供電系統如圖1 所示。

圖1 5G 通信基站的供電系統

3 5G 通信基站的高效能源轉換技術

3.1 智能新風系統

5G 通信基站能夠為覆蓋區域范圍內的網絡用戶提供充足的5G 網絡資源，而高效能源轉換技術能夠有效提升5G 通信基站內部能源的轉換質量和效率，在降低5G 通信基站能源損耗的同時提升其運行的整體效率。智能新風系統是綜合能源管理系統的重要組成部分，其主要由進氣風扇、過濾網及排風口組成，5G 通信基站通過智能新風系統能夠將內部空氣與外部空氣進行相互關聯，根據內外溫差變化及時控制新風系統，確保5G 通信基站室內空氣能夠滿足其運行需求。同時，智能新風系統能夠改善5G 通信基站電源存儲位置的散熱情況，確保5G 通信基站蓄電池處于安全穩定的運行狀態[8]。

3.2 空調智能控制

5G 通信基站的建設位置是不固定的，其需要根據5G 網絡的應用需求來確定5G 通信基站的建設位置，因此大多數5G通信基站所處位置都是較為偏僻的，所處環境也是較為惡劣的，不僅空氣質量較差，而且維護保養工作的開展也較為困難[9]。高效能源轉換技術中的空調智能控制技術在特殊環境下的5G 通信基站建設中便能夠起到重要的應用作用，通過空調智能控制技術能夠實現5G 通信基站內溫度的智能調控。一方面，5G 通信基站會隨著外界溫度的變化和內部運行需求來對溫度進行自動調整；另一方面，工作人員能夠通過空調智能控制系統對5G 通信基站的運行溫度進行遠程調控，從而在保證5G 通信基站運行溫度正常的同時達到節能降耗的目的。

3.3 綜合能源管理系統

綜合能源管理系統是高效能源轉換技術在5G通信基站中的重要應用體現，主要分為數據采集模塊、數據分析模塊、中心控制平臺以及設備預警模塊等，能夠對5G 通信基站的電源需求量進行實時收集，并根據5G 通信基站的運行需求情況對其相關設備的運行參數數據進行調整，在保證5G 網絡資源供給穩定性的同時降低其能源損耗。其中，數據采集、分析模塊主要對5G 通信基站設備的用電需求進行收集和分析，并通過中心控制平臺將5G 通信基站運行過程中的能源轉換問題與電源儲量等因素全部緊密的結合到一起，確保5G 通信基站電源能夠為其正常運行提供充分的電力。即使5G 通信基站在運行過程中出現故障問題，也能夠通過綜合能源管理系統進行及時預警，盡可能降低故障問題造成的危害影響。

4 結 論

5G 通信基站電源管理與高效能源轉換技術是保障5G 通信基站正常運行的關鍵所在。因此，在5G通信基站的建設中，有關企業應該建立一套嚴謹的管理方式和相應的規章制度，為5G 通信基站的正常運轉提供必要的技術支撐。此外，有關企業也要重視5G 通信基站的電源管理和能量高效轉化技術，通過研究5G 通信基站的電源管理和能量高效轉化技術，可以有效減少5G 通信基站設備運行期間的電費開支，提高企業的經濟效益，為國家的經濟發展提供關鍵的技術支撐。相關企業在5G 通信基站建設過程中便應當制定嚴格的管理模式和規章制度，并加強對高效能源轉換技術的研發與應用，通過供應鏈管理與高效能源轉換技術來提高5G 通信基站整體運行的安全性和穩定性，以此來促進整個5G 領域更加快速的建設發展。