5G 通信基站电源管理与高效能源转换技术

汤乐平，钟萃亮

（江西省邮电规划设计院有限公司，江西 南昌 330009）

0 引 言

5G 通信基站是5G 网络的核心设备，其能够提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。5G 基站作为5G 网络中的一个关键环节，不但可以给用户提供高速率、低时延等高质量的通信服务，还可以给用户带来丰富的服务体验，从而提高5G 网络的感知能力。而在进行5G 通信基站建设时需要加强5G 通信基站电源管理和高效能源转换技术的应用，确保5G 通信基站电源能够满足5G 网络的高效率、高可靠性等要求，并通过高效能源转换技术来提高5G 通信基站的运行质量和运行效率，以此来达到促进5G 网络更加安全、稳定运行的目的[1]。同时，为保证5G 通信基站能更好地为用户服务，必须对5G 通信基站电源进行有效的管理，并采用有效的能量变换技术，提升5G 通信基站电源的工作品质与工作效率，进而推动5G 网络更安全、更稳定地运行。

1 5G 通信基站对电源的要求

1.1 高输出功率

电源系统是保障5G 通信基站安全稳定运行的关键所在，如若5G 通信基站电源经常出现断电等问题，那么整个5G 通信基站的运行质量都将会受到严重的影响[2]。因此，在进行5G 通信基站建设时必须加强对电源系统的建设和管理，确保5G 通信基站的电源系统具备高输出功率，从而满足5G 通信基站的应用需求，以此来进一步提升5G 通信基站运行的安全性和稳定性。高输出功率电源系统利用先进的技术和装置，将电网、直流配电设备、蓄电池等有机地融合在一起，可以有效提高5G 通信基站电源系统的输出功率，并且可以按照客户的实际需要，灵活调节5G 通信基站电源系统的输出功率，给用户带来了更大的选择空间。

1.2 高可靠性

5G 网络资源所覆盖的应用范围是极其广泛的，5G 通信基站作为支持5G 网络运行的根本所在，必须要对其稳定性进行严格的检查。一旦出现问题，将会对5G 网络的应用效果造成严重的影响，甚至还可能直接威胁到相关用户的自身利益。5G 基站在使用过程中，如果发生了故障，将会对5G 网络的正常工作产生很大的影响。因此，要确保5G 通信基站能够持续、稳定地运行，就需要对其进行有效的监测。目前，5G 通信基站相关设备在运行中存在着各种各样的故障问题，必须要有针对性地解决这些问题。因此，5G 通信基站对于电源的供给可靠性有着较高的要求和标准，必须确保电源系统能够实时为其提供所需的电力能源，并及时做好电源系统的维护保养工作，才能够尽可能地降低5G 通信基站电源出现故障的可能性。

1.3 自然散热

随着5G 网络需求量的不断增加，5G 通信基站的运行负荷越来越多，因此对电源的散热性能也有着较高的要求和标准。一般情况下，5G 通信基站都被建设在野外、室外等环境，内部密闭的运行环境会使得设备散发出大量的热量，5G 通信基站必须保证能够及时散发这些热量，确保设备运行环境温度达到其需求，从而尽可能避免5G通信基站设备发生故障问题。通过5G 通信基站自然散热还能够提升设备的运行稳定性，更加有利于5G 通信基站的发展[3-4]。

2 5G 通信基站的电源管理

2.1 外市电容量

5G 通信基站的覆盖范围主要是由该区域用户数量和5G 网络需求量来决定的，如果该区域5G 网络的需求量较大，那么便应当增加5G 通信基站的数量，或者优化提升5G 通信基站的性能，保证5G 通信基站满足5G 网络的运行需求，降低出现5G 网络运行故障的可能性[5-6]。因此，在建设5G 通信基站时，需要结合外市电容量需求来对5G 通信基站的电源容量进行控制管理，确保5G 通信基站电源功耗能够满足其正常运行需求，避免5G 通信基站负荷运行的情况发生，以此来达到提升5G 通信基站运行安全性和稳定性的目的。

2.2 开关电源系统

现阶段，大多数5G 通信基站所使用的开关电源系统规格参数都为48 V/600 A，具体电源数量根据5G 通信基站的实际规格来进行确定，而在5G 通信基站电源管理过程中需要做好开关电源系统的管理工作。一方面，需要结合5G 通信基站的运行需求来确定开关电源系统的整流模块数量；另一方面，需要及时做好5G 通信基站开关电源系统的实时运行监测工作，及时替换存在运行隐患的开关电源系统，这样才能够尽可能降低5G 通信基站开关电源系统出现运行故障的可能性，以此来更好地保证整个5G 通信基站的安全稳定运行。5G 通信基站电源系统的标准配置如表1 所示。

表1 5G 通信基站电源系统的标准配置

2.3 交流配电箱系统

交流配电箱系统是保障5G 通信基站正常运行的重要设备，工作人员在进行5G 通信基站电源管理时要加强交流配电箱系统的管控。在进行5G 通信基站建设时，需要根据5G 通信基站的用电负荷需求来确定交流配电箱的规格，而且在进行5G 通信基站扩建的时候，要提升交流配电箱的规格，这样才能够保证交流配电箱一直满足5G 通信基站的正常运行需求，达到提升5G 通信基站运行安全性和稳定性的目的[7]。

2.4 蓄电池管理系统

蓄电池管理系统是5G 通信基站电源管理的重要组成部分，5G 通信基站在运行过程中需要损耗大量的电力能源。5G 通信基站的运行负荷越大，所需要损耗的能源便越多。蓄电池作为5G 通信基站的电源存储设备，其不仅需要满足5G 通信基站设备的日常运行需求，还需要在特殊情况下为5G 通信基站运行提供充足的备用能源。因此，在进行5G 通信基站供应链管理时应当加强蓄电池管理系统的应用。一方面，通过蓄电池管理系统来优化5G 通信基站的储能性能；另一方面，需要对蓄电池的使用情况进行实时监测，根据蓄电池运行数据来诊断其运行状态，并以此为基础来及时做好蓄电池的维护保养工作，尽可能延长蓄电池的使用安全性和使用寿命。5G 通信基站的供电系统如图1 所示。

图1 5G 通信基站的供电系统

3 5G 通信基站的高效能源转换技术

3.1 智能新风系统

5G 通信基站能够为覆盖区域范围内的网络用户提供充足的5G 网络资源，而高效能源转换技术能够有效提升5G 通信基站内部能源的转换质量和效率，在降低5G 通信基站能源损耗的同时提升其运行的整体效率。智能新风系统是综合能源管理系统的重要组成部分，其主要由进气风扇、过滤网及排风口组成，5G 通信基站通过智能新风系统能够将内部空气与外部空气进行相互关联，根据内外温差变化及时控制新风系统，确保5G 通信基站室内空气能够满足其运行需求。同时，智能新风系统能够改善5G 通信基站电源存储位置的散热情况，确保5G 通信基站蓄电池处于安全稳定的运行状态[8]。

3.2 空调智能控制

5G 通信基站的建设位置是不固定的，其需要根据5G 网络的应用需求来确定5G 通信基站的建设位置，因此大多数5G通信基站所处位置都是较为偏僻的，所处环境也是较为恶劣的，不仅空气质量较差，而且维护保养工作的开展也较为困难[9]。高效能源转换技术中的空调智能控制技术在特殊环境下的5G 通信基站建设中便能够起到重要的应用作用，通过空调智能控制技术能够实现5G 通信基站内温度的智能调控。一方面，5G 通信基站会随着外界温度的变化和内部运行需求来对温度进行自动调整；另一方面，工作人员能够通过空调智能控制系统对5G 通信基站的运行温度进行远程调控，从而在保证5G 通信基站运行温度正常的同时达到节能降耗的目的。

3.3 综合能源管理系统

综合能源管理系统是高效能源转换技术在5G通信基站中的重要应用体现，主要分为数据采集模块、数据分析模块、中心控制平台以及设备预警模块等，能够对5G 通信基站的电源需求量进行实时收集，并根据5G 通信基站的运行需求情况对其相关设备的运行参数数据进行调整，在保证5G 网络资源供给稳定性的同时降低其能源损耗。其中，数据采集、分析模块主要对5G 通信基站设备的用电需求进行收集和分析，并通过中心控制平台将5G 通信基站运行过程中的能源转换问题与电源储量等因素全部紧密的结合到一起，确保5G 通信基站电源能够为其正常运行提供充分的电力。即使5G 通信基站在运行过程中出现故障问题，也能够通过综合能源管理系统进行及时预警，尽可能降低故障问题造成的危害影响。

4 结 论

5G 通信基站电源管理与高效能源转换技术是保障5G 通信基站正常运行的关键所在。因此，在5G通信基站的建设中，有关企业应该建立一套严谨的管理方式和相应的规章制度，为5G 通信基站的正常运转提供必要的技术支撑。此外，有关企业也要重视5G 通信基站的电源管理和能量高效转化技术，通过研究5G 通信基站的电源管理和能量高效转化技术，可以有效减少5G 通信基站设备运行期间的电费开支，提高企业的经济效益，为国家的经济发展提供关键的技术支撑。相关企业在5G 通信基站建设过程中便应当制定严格的管理模式和规章制度，并加强对高效能源转换技术的研发与应用，通过供应链管理与高效能源转换技术来提高5G 通信基站整体运行的安全性和稳定性，以此来促进整个5G 领域更加快速的建设发展。