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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<DIV class=title><FONT face=宋體> <P>        通信電源提供給通信網絡提供直流能量，而蓄電池則在市電故障的時候提供后備能量。一方面動力設備很重要，另一方面其設備配置成本在基本建設費用CAPEX也占了一定的比例。如何合理的對通信電源的配置進行優化，是降低CAPEX和運維費用OPEX的重要一環。</P> <P>        現有通信電源配置方法的思考</P> <P>        目前的通信電源配置方法一般如下：</P> <P>        Step1：計算負載電流I1(A) = 直流負載功耗(W)/48(V)，</P> <P>        Step2：計算電池容量C1(Ah)=1.25KTT(h)*I1(A)</P> <P>        其中： KT:電池時間校正系數，是蓄電池廠家提供的，表示不同放電時間情況下電池實際放出容量與標稱容量之間的比值。一般查圖表獲得。</P> <P>        1.25:電池容量補償系數。電池使用過程中實際容量會逐漸減少，為了保證電池全壽命周期內的后備時間，而設定的補償系數。</P> <P>        T:后備電池延時時間。根據現場電網情況和設備重要性設定，一般為8小時。</P> <P>        Step3：根據蓄電池廠家的型號清單，選定一款電池（其標稱容量為C2），要求C2基本等于或略大于C1。</P> <P>        Step4：計算電池充電電流I2(A)= KC×C2</P> <P>        其中： KC：電池充電系數。根據電池化學特性的要求，可在0.1~0.25之間取值，即充電時間為4 h ~10 h。具體根據電網情況選擇。</P> <P>        Step5：根據I1＋I2來選擇具體通信電源型號。并要求做整流模塊的N+1備份。</P> <P>        例如：I1+I2為180A，選用50A整流模塊，則最終配置4＋1個整流模塊。</P> <P>        從以上的的計算方法中我們可以看到，對通信電源和蓄電池配置影響最大的是直流負載功耗。目前多數情況下都采用“最大功耗”。而這樣問題就出現了，“最大功耗”是什么？用這個最大功耗來進行蓄電池和通信電源配置是否合理？</P> <P>        通信設備實際功耗情況和平均功耗概念的提出</P> <P>        對于交換機類的通信設備，一個信道在被使用的時候，其功耗是最大的，例如10mA，而其空閑的時候其功耗大概只有1mA。也就是說，當所有信道都被使用的時候，這個設備的功耗為“最大功耗”。而在交換機實際配置的過程中，不可能做這樣沒有保障的配置。一般配置下，話務量最繁重的時候也就70－80％左右的信道被占用。也就是說“實際最大功耗”最多也就是“最大功耗”的80％。</P> <P>        而顯而易見，“實際最大功耗”并不是在全天24小時出現的，在凌晨時間段話務量極小的時候，交換設備功耗也就是最大功耗的十分之一。</P> <P>        同樣的情況，在移動通訊中也同樣存在。更何況對于現代基站，尤其是CDMA和3G基站，都采用了功率控制技術，其用戶量、業務量、用戶分布和距離、建筑屏蔽情況、基站分布等都會對基站實際功耗產生影響。而這些影響都使得基站實際功耗比理論的最大功耗進一步減小。</P> <P>        因此如果按照最大功耗4800W來配置計算通信電源和蓄電池，則會多配置蓄電池和通信電源，從而增加基本建設費用CAPEX。</P> <P>        那么用什么功耗來計算配置通信電源和蓄電池呢？</P> <P>        這里引入一個叫做“平均功耗”的概念。即將一個時間段內的功耗進行積分并除以這個時間。如對于圖1所示的基站情況，其一天24小時內的平均功耗大概為2700W。</P> <P>        但是在具體工程配置中，應該采用“N小時忙時平均功耗”這個概念。其中N小時是希望的蓄電池備份時間。一般工程中都要求蓄電池備份8小時，則一般采用“8小時忙時平均功耗”。在圖1中，可以看到14時到22時是功率最高的時段，其“8小時忙時平均功耗”約等于3700W。</P> <P>        “最大功耗”和“平均功耗”對CAPEX和OPEX影響的比較</P> <P>        “最大功耗”4800W和“8小時忙時平均功耗” 3700W對蓄電池和通信電源配置的影響，如表1。</P> <P>表1 “最大功耗”和“8小時忙時平均功耗”對蓄電池和通信電源配置影響比較（注：8小時的電池時間校正系數KT取1.08，電池充電系數KC取0.15）</P> <P> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 align=center border=1> <TBODY> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3></FONT> </P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>最大功耗</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>8</FONT><FONT face=宋體 size=3>小時忙時平均功耗</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>負載功耗值（W）</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>4800</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>3700</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>負載電流值I1(A)</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>100</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>77</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>電池容量C1（Ah）</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>1080</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>832</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>電池容量C2（Ah）</FONT></B></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>1200</FONT></B><A name=OLE_LINK1><B><FONT face=宋體 size=3>（2組600Ah）</FONT></B></A><B><FONT face=宋體 size=3></FONT></B></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>800</FONT></B><B><FONT face=宋體 size=3>（2組400Ah）</FONT></B></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>充電電流I2(A)</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>180</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>120</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>總電流I1+I2(A)</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>280</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>197</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>整流模塊容量（A）</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>50</FONT></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><FONT face=宋體 size=3>50</FONT></P></TD></TR> <TR> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>整流模塊數量（個）</FONT></B></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>7</FONT></B></P></TD> <TD vAlign=top width=189> <P><B><FONT face=宋體 size=3>5</FONT></B></P></TD></TR></TBODY></TABLE></P> <P>        可以見到，就蓄電池和通信電源的配置上，采用“8小時忙時平均功耗”配置方法得到的配置，在滿足電池后備時間的基礎上，配置更加精簡。大致減少設備投資20%.</P> <P>        設備配置的減少同時還可以使用更小容量的設備，減少設備的體積和占的面積，使用更小的機房，降低基建或者租賃費用。<A href="http://www.cnii.com.cn/cnii_zte/index.htm" target=_blank>中興</A>通訊就有若干基于這種思想開發通信電源設備，如ZXDU58 S151可以將蓄電池組放置在通信電源機架中，減少了占地面積。</P> <P>        由于電池和通信電源容量的減少，所以相關的其它動力設備，如油機，變電/配電設備，油機等容量都可以減小。</P> <P>        以上都是采用“平均功耗”帶來的基本建設費用CAPEX的減小。</P> <P>        而運維費用OPEX一方面體現在更少的整流模塊備件數量上。另一方面，更多的體現在對電費的節省上。誠然通信設備實際功耗在兩種算法上并沒有變化，但是配置的整流模塊數量不同，導致了兩種情況下，通信電源工作在不同的負載率條件下。</P> <P>        如表1所示的兩種情況，設備實際功耗（取8小時忙時平均功耗）為77A，2種情況通信電源容量分別為350A和250A，則負載率分別為22％和31％。而現代通信電源在50％負載率以上的時候，效率都是比較高的，而低于50％負載率其效率隨著負載率降低而降低。這里9％的負載率的差異可能導致通信電源效率變化1-2％，而效率的差異將直接反映在總電費上1－2％的差異上。</P> <P>        應用“平均功耗”需要注意的一些事項</P> <P>        1）從前面“平均功耗”案例中我們可以看到，這個平均功耗是根據實際現有站點測量數據抽象出來的，但是一個新的工程項目事先是得不到這些數據的。這時利用新工程項目的業務量模型和通信設備在不同業務量下功耗的歷史數據模型來綜合估算出一個接近實際數據的“實際最大功耗”數據。然后乘以90％作為“8小時忙時平均功耗”。</P> <P>        2）“8小時忙時平均功耗”僅適用于一般情況的功率估算，對于例如春節中秋等節假日由于通信業務量大增導致負載功耗增加的情況并不適用。但是由于節假日一般電網保障性高些，這相對彌補了雖然由于負載功耗增加電池備份時間減少的情況。</P> <P>        3）雖然很多投標項目都被要求提供“最大功耗”，但是很多設備廠家提供的也不是最大功耗，而是“實際最大功耗”，因此在實際項目運作中，需要詳細分析。</P> <P>        4）需要注意的是，采用“8小時忙時平均功耗”算法得到的配置對電池充電可能有一定的影響：即在一個整流模塊故障后，在功耗最大的情況下，給電池充電速率將略小于原來希望的充電速率。但是這種幾率和影響都很小，工程上可以忽略不計。以表1中的情況為例，一個模塊故障之后，通信電源合計可以提供200A電流，但是恰巧剛才市電停電了幾個小時現在要給蓄電池充電，恰巧現在是20時業務最繁忙的時候負載電流是85A（4100W），則只能提供給電池115A的電流進行充電，略小于原來配置的120A，充電時間略為延長。而負載電流一旦下降一些，則電池充電電流將即時增加上來。</P> <P>        5）電池后備時間：從表1看，原來用“最大功耗”計算得到的配置電池是“8小時忙時平均功耗”的1.5倍，因此其電池后備時間也從8h＋增加到12h＋，這樣確實可以少量增加系統可靠性，減少業務中斷的幾率。但是這種增加是在設計期望之外的，以增加CAPEX和OPEX為代價的。其可靠性增加遠小于付出的代價。而另一方面，電網停電時間介于8小時和12小時之間的這種幾率非常的低。</P> <P>        6）這種通過“平均功耗”來優化通信電源和蓄電池配置的方法同樣適用于UPS，太陽能等有儲能器件的動力系統。對于大容量和高成本的系統其效果尤為明顯。</P> <P>        通過通信電源配制方法并接合實際通信設備負載特性看出，采用“平均功耗”配置優化方法進行的工程實際配置，可以減少通信電源和蓄電池約20％的設備投資，從而減少了CAPEX和OPEX，這種方法也適用于UPS和太陽能電源等動力設備。</P></FONT></DIV>