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隽颖带您一站式了解5G基站电源
日期:2020年06月05日    来源:

随着5G浪潮的来袭,各种5G信息产品应运而来,按照现阶段的趋势来看,5G基站供电系统即将成为日常普遍系统,但是,现阶段,大众对5G基站电源的了解还不够深入,接下来,隽颖将为您带来5G基站电源的相关知识,带您一站式了解5G基站电源。

1.供电系统

目前,5G基站供电系统有两大主流,一是UPS(uninterruptable power system,不间断电源)供电系统,二是HVDC(high-voltage direct current,高压直流)供电系统。

UPS主要由蓄电池组、整流器和逆变器、静态开关等几部分组成,广泛应用于各大行业机房配电间以及办公室个人电脑等;HVDC供电由交流配电单元、整流单元、直流配电单元等组成,适用于通信系统,为通信设备供电。

目前,基站设备供电主要采用-48V直流拉远方案,5G时代BBU集中部署导致部分拉远AAU和机房的空间距离可能进一步增加,有望推动HVDC直流拉远和DPS分布式供电方案的出现。

相比UPS,HVDC具有运行效率高、占地面积少、投资成本和运营成本低的特点,有望成为未来市场主流。并且,从2018年下半年开始,HVDC产业化和市场化的抑制因素逐步消除,市场需求进一步打开,行业进入加速成长期。

也有行业人士分析,HVDC系统的配电器件,如空气开关、继电器等需要在高压直流下工作,选用要求高成本也较高,并且高压直流存在一定安全风险。而不间断电源UPS系统供电效率已经提高很多,可靠性和可维护性加强,部分品牌的整机效率达到95%以上。

可以预见,未来几种电源都有各自的空间,但HVDC、UPS优势会更为凸显。

2.锂电池

电池是5G基站电源中重要的组成部分,目前铅酸电池、锂电池、智能锂电池、磷酸铁锂电池都是5G基站的选择对象。但在政策推动和锂电池优势显著提升下,铅酸电池逐渐走向淘汰,基站用的电池逐渐向梯次锂电转换。

“梯次”锂电池可以简单理解为“二手”电池,比如从新能源汽车替换下来的二手电池,依然具备60-80%的剩余容量,且具有一定的使用寿命,经过重新检测后,完全可以回收再利用。通过对动力锂电的二次利用,可以缓解锂电回收压力,减少资源消耗。

目前,政策指定中国铁塔公司参与梯次锂电池的循环使用。2018年铁塔公司已经替代铅蓄电池4.5万吨,与一汽、上汽等大型企业展开回收合作。据铁塔公司规划,2019年其将继续扩大梯次锂电使用规模,预计将替换铅蓄电池15万吨,将消化退役动力蓄电池超过5万吨。

3.元器件供应商

电源按照产品类型可分为分布式电源、多功能高密电源和智能电源。从内部结构划分,5G基站电源主要由基础元器件、电池等部件构成。

元器件部分主要包括电源管理IC、COOL MOS、快恢复二极管、肖特基二极管、驱动IC、控制IC、运放类部件,部分电源还采用快恢复二极管的MOS,或者碳化硅MOS、二极管等,其他被动器件如压敏/热敏电阻、X/Y电容,铝电解电容、继电器、贴片电容电阻等,这些都被广泛用于基站电源。

据粗略统计,电源管理IC主要受益者有TI、ON、NXP、英飞凌、ADI、Intersil、罗姆等国际大厂。模拟IC设计公司3PEAK、矽力杰、SGMC(圣邦微电子)等厂商也将受益。电源连接器主要供应商有TE、Molex、永贵电器等,目前永贵电器实现5G基站电源类连接器以及机柜内精密连接器产品供货。麦捷科技子公司金之川向华为、中兴供应基站电源类功率电感和平板变压器等元器件产品;在电池的部分,上面已提到的梯次锂电池将迎来新的生机。

4.5G基站功耗

在了解5G基站功耗来源之前,先来了解一下5G基站主设备的构成。5G基站主要由BBU(基带处理单元)和AAU(有源天线单元)组成。

BBU负责基带数字信号处理,AAU则将基带数字信号转换成模拟信号,并调制成高频射频信号,通过PA放大功率,再通过天线发射出去。另,AAU的上一代产品是RRU(射频拉远模块),RRU+射频+天线=AAU。

在这个过程中,AAU承担了大量的功耗来源,一是5G高带宽、高流量和高发射功率带来的功耗提升;二是5G MIMO多输入输出通道数量激增,导致5G基站功耗惊人上升。

“相比4G电源,5G电源没有风扇,所以选用的器件要求温度满足125℃耐高温规格,包括450V大电解电容也是一样。”某行业人士向《国际电子商情》分析师透露。

另外,根据前不久国内运营商对5G试点城市的实测数据显示,5G单站功耗达到4G单站功耗的2.5-3.5倍,如下表所示,AAU/RRU成为耗电的主要来源。

以上就是隽颖为您带来的关于5G基站电源的相关内容隽颖是一家致力于电力电子技术及其相关产品的研发,制造,销售和服务的高科技公司,汇聚了一批长期在电力行业,新能源行业从事软件开发和硬件设计的工程师,他们有着深厚的理论基础,丰富的实践经验,创新的研发思想,精益求精的敬业精神,积累了相当丰富的行业经验,致力于提供智能配电和用电领域,新能源汽车领域的电源产品和解决方案.欢迎您的来访.


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