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1、5G 基站供电方案5G 通信网络演进带来 CRAN、DRAN、杆微/DIS数字化室分立体组网模式,基站的供电架构需全场景掩盖,从站点快速部署,高效节能应用的角度考虑,依据不同类型基站以及CRAN-DRAN 的分别,基于不同供电电压等级, 可分为-48V 供电、升压供电、高压直流供电及远端供电几种不同供电方案。一、48V 供电方案考虑到与现有系统的兼容性以及从4G 到 5G 的平滑过渡,假设条件允许时,5G 基站一般可承受-48V 直流供电,如图1 所示。图 15G -48V 直流供电系统架构高频开关电源系统一48V/600A 高频开关电源系统1、系统配置系统型号ZT-48V/600A整流模块沟
2、通配电单元直流配电单元2、外观整流模块规格输入整流模块开关负载输出电池接入50A ,满 配 12 个三相五线输入,C 级防雷;63A/3P*1pcs; 20A/1P*12pcs一次下电:熔丝 30A*4pcs;二次下电:熔丝 63A*8pcs 1P/32A*4 (MCB);1P/16A*2 (MCB);1P/10A*2 (MCB)。熔丝 500A*2pcs3、性能指标输入参数最小典型最大单位注释额定工作电压范围220Vac输入电压范围90220290Vac三相五线输入相对相380V/相对零线220VAC输入频率435067Hz电池输入43.253.558Vdc蓄电池组的正、负极与整流模块的直流
3、输出并联极性全都输出参数输出电压范围输出电流范围最小典型4253.5最大电流170Vac时,按降额方式输出稳压精度1%负载调整率1%源调整率1%均流度5%电池输出500A*2A纹波(峰-峰值)200mv带宽为 20MH测量。输出效率95%220Vac 输入0最大58600单位VdcA注释输入170285VAC,当输入电压低于二48V/1000A 高频开关电源系统1、系统配置系统型号ZT-48V/1000A整流模块沟通配电单元直流配电单元2、外观整流模块规格输入开关整流模块开关负载输出 电池接入50A ,满 配 20 个160A/3P*1pcs25A/1P*20pcs一次下电:熔丝 100A*6
4、pcs;微断 63A/1P*6PCS, 32A/1P*2PCS 二次下电:熔丝 200A*2pcs;微断 63A/1P*4PCS, 32A/1P*4PCS熔丝 630A*2pcs3、性能指标输入参数最小典型最大单位注释额定工作电压范围220Vac输入电压范围90220290Vac三相五线输入相对相380V/相对零线220VAC输入频率435067Hz电池输入43.253.558Vdc蓄电池组的正、负极与整流模块的直流输出并联极性全都输出参数输出电压范围输出电流范围最小典型4253.5最大电流170Vac时,按降额方式输出稳压精度1%负载调整率1%源调整率1%均流度5%电池输出630A*2A纹波
5、(峰-峰值)200mv带宽为 20MH测量。输出效率95%220Vac 输入0最大581000单位VdcA注释输入170285VAC,当输入电压低于嵌入式电源系统1、AC380V/DC48V 电源插框适用于组合式开关电源改造、扩容以及室外一体化机柜嵌入式电源更换。输入:380Vac 输出:48Vdc 模块数量:6 个单模块输出:48V/50A 整机容量:48V/300A安装场合:室内用组合式开关电源改造输入:380Vac 输出:48Vdc 模块数量:6 个单模块输出:48V/50A 整机容量:48V/300A安装场合:室外机柜内嵌入式电源更换或室内旧开关电源扩容2、AC380V/DC48V 电
6、源插框适用于组合式开关电源改造、扩容以及室外一体化机柜嵌入式电源更换。输入:380Vac 输出:48Vdc模块数量:12 个单模块输出:48V/50A 整机容量:48V/600A安装场合:室外机柜内嵌入式电源更换或改造移峰填谷电源系统一、概述一技术原理1、能源转换:用电低谷时段将电能转化成化学能储存;用电顶峰时段将化学能转换成电能,有效解决了电网用电不平衡的问题;2、设置灵敏:依据当地供电部门的峰、平、谷时段,设置相应时段放电、不充不放、浮充;3、智能把握:跟踪放电过程,假设电池特别智能识别、智能把握转入浮充,发出警告。二国家政策及节电状况三移峰填谷电池治理1、允许依据每天用电的顶峰低谷时间段
7、设置电池的充放电功能,实现节能和节约电费;2、最多可设置的 8 个时间段:3、设置的开启段数必需和开启的段数量全都,且必需从第一段开头连续计时,开启的时间段必需在 24 小时内连续循环。四应用场景二、产品介绍1、外观2、配置1ZT-DUM06-48/600 系统由配电机框、整流模块最少配1个,最多可配12个、监控模块1个组成,配模块可参考如下表:整流模块模块最大可选数量配电监控模块备注沟通配电:三相五线输入,II/C 级防雷;总电源三极空开 63A ; 模块输入单极断路器配置ZT-DMA 系列12 个20A/1P*12电池:500A2熔断器用户一负载下电: 160A4熔断器、 63A3断路器用
8、户一电池下电:100A4熔断器 用户二、用户三的分路要求同用户一 用户四用负载下电:63A3断路器 用户四用电池下电:16A2断路器ZT-DUKII系统总容量可 以 选 配300A,空开与熔丝数量及容量可以依据用户要求选配。2ZT-DUK-48/600 电源监控模块具有较强的检测和把握功能,能够实时地检测电源系统工作状态,依据检测参数把握整流模块工作状态,满足电池组维护治理需求,使柜式系统电源安全牢靠地工作。通过 RS485 或 TCP/IP 方式可与上位机通讯,承受上位机的查询、参数设置和把握,将检测的物理量上报给后台上位机,便于集中治理。3、性能指标主要性能参数表参数 工作温度最小-20典
9、型最大55单位注释C55C时,电源需降功率输出告警类型出厂默认值注释告警类型出厂默认值注释输入过压保护290Vac可恢复输出过压保护-58.5Vdc锁死输入过压恢复280Vac均充电压-56.4Vdc可设置输入欠压保护85Vac可恢复浮充电压-53.5Vdc可设置输入欠压恢复90Vac一次下电二次下电-45.6Vdc-43.2Vdc可设置可设置输入电压90220280Vac输出电压-42-53.5额定电压三相五线输入相对相380V或单相220Vac通过监控可调,空载测试输出电流-58600VdcA264A输入电压155280Vac输入电压 90V154Vac关键参数设置表沟通局部直流局部5G
10、分布式电源-AC/DC 整流模块 HWD 系列1、外观2、性能指标三电池模块二、升压供电方案随着 5G 网络能耗的不断增大以及 AAU 设备上塔,其线压降也随着增大,为了保证设备能够正常工作以及充分利用电池的电压,可以承受如图2 方案,将电压提升至最高电压值。AC-43.2V57.6V通信220V/380V交升压模块设流备配电局部220V/380V图 5 -48V 升压方案5G 基站升压模块电源系统1、外观2、性能指标输入特性序号工程最小值技术参数典型值单位最大值工作条件1输入电压-42-48-58.5V输出额定电压输出电压范围输出电流范围-58V-57-59V3*(0-41.3A)纹波+噪声
11、200V负载调整率电压调整率21根本输出特性其它输出特性工程单位最小值典型值最大值测试条件输出功率W6000满载输出不含直通路输出效率96单个模块温度系数/0.02开机输出延迟开关机过冲S55额定输入/输出动态响应过冲5% 55% 5%或 50% 75%550%负载变化 ,负载突变速率1A/us,动态响应恢复时间us500输出电压上升时间ms300工程单位有/无最小值典型值最大值备注保护特性以超出输出电压范围的局部计输出电压从 10%上升到 90%的时间输入欠压保护Vdc有3035输入欠压保护恢复Vdc有3540输出过压保护点Vdc有6166可自恢复输出限流保护点A有4250单模块短路保护有可
12、长期短路,可自恢复过温保护3、工作原理有70环境温度升压模块电源系统主要由机框、直流输入配电单元、功率模块、直流输出配电单元以4及85 通讯接口组成;3 个直流功率模块输出独立;每个模块可接1 个AAU 设备,整个系统可接3 个AAU 设备;3 个直流功率模块可通过远程进展把握开关机;每个模块输出配有直通输出,即输出电压与升压模块电源系统总输入电压相等; 每个模块的运行数据,可通过485 通讯接口进展远程监控。工作过程:从基站机房开关电源的输出端,引接始终流电源至升压模块输入端,经直流功率模块将基站机房开关电源系统53.5V 直流电压上升至58V,再由模块输出端子引接直流电源向AAU 设备供电
13、。4、解决方案(1) 通信基站供电现状AAU 通信设备1铁塔AAU 通信设备2AAU 通信设备348V 高频开关电源系统直流配电通信基站机房目前 ,很多通信基站机房的48V 通信设备,都是由开关电源供给电源的,随着5G 的到来,大功率核心网设备增多,功率也随之增大,传统的开关电源容量扩容空间不大,加上设备渐渐老化,线路损耗大,但到达5G 通信设备时,线路压降大,无法满足设备供电需求。(2) 升压模块电源系统改造AAU 通信设备 148V 高频开关电源系统铁塔AAU 通信设备 2AAU 通信设备 3直流配电升压模块123通信基站机房在高频开关电源系统直流配电端加装一“升压模块电源系统”,将开关电
14、源输出D的C53.5V 电源上升至DC58V,通过电源线路传输后,到达铁塔通信设备AAU 的输入端电压为DC57V,使其正常供电,解决了供电线路长,线路压降大的问题,节约资金本钱,安全性提高了。5G 分布式电源-直流模块DC/DC 升压模块系列2、性能指标电池模块三、240V/336V 供电方案为了进一步解决高功率密度及压降问题,在基站主设备能够支持高压直流供电技术的根底上, 可以使用高压直流供电技术来解决其方案,高压直流供电架构如3图所示。AC市电220V/380VAC220V/380V高压直流240V(工作电压 276V)/336V(工作电沟通配电油机AC220V/380V其他负载图 32
15、40V/336V 供电系统架构组合式通信用 240V/500A 直流供电系统,即沟通配电单元、整流模块、监控单元、直流配电单元等局部集中装配在同一机柜中。1、系统配置型号组成沟通配电单元配置备注A 路输入 1*320A/3P MCCB;B 路输入 1*320A/3P MCCB; 输入开关容模块开关:32A/3P*10 MCB量可定制ZT-DUM-240V/500A整流模块 直流配电单元监控单元240V/50A输出:63A/2P*30 MCB电池:A 路 2*630A 熔断器;B 路 2*630A 熔断器满配 10 只容量、数量可定制2、外观规格尺寸:W800*D600*H2023mm可定制3、
16、性能指标类别工程两路沟通输入电压范围V323480Vac频率(Hz)50Hz10%功率因数0.99额定输入、满载输出电流 THD 值输出电压V5% 204Vdc 288Vdc负载 50%以上系统输出功率(kW)150KW配置 10 个 15kW 模块系统效率95%负载 30%以上稳压精度0.6%额定电压(V)参数380Vac备注三相五线制L1/L2/L3/N/PE,沟通输入指标直流0Hz20MHz 杂波 VP-P 输出不均流度指标绝缘电阻MRJ45:TCP/IP 协议电磁兼容EN55022 CLASS A(YD/T 983-1998)A 级环境温度-1045贮存:-4070环境湿度95%402
17、贮存:95%402;无凝露输出电流显示精度通信接口0.5%输出电压标称值5%101%RS-485/232、RJ45对地RS-485:Modbus 协议海拔高度环震惊冲击境指标耐受地震烈度防护等级04000m承受峰值加速度为150m/s2、持续时间为 11ms 的冲击;度水平加速度: 0.25g;垂直加速度:0.125gIP202023m 以上时降额使用, 每上升 200m,降 1承受频率为 1055Hz、振幅为0.35mm 的正弦波振动四、远端供电方案在多个基站分散供电的应用场景下,宜承受远供方式进展供电。而远供目前也是比较成熟的技术,传输电压范围为225V350V,具体供电架构如图4 所示。
18、局端远端开关DC-48V局端电源电源蓄电池DC280V远 端远端 DC-48V 通 信电源设备图4 升压5G 远供供电架构ZT 系列直流远供电源承受 PMW 脉宽调制技术,局端设备将机房内稳定的电能通过复合光缆、电力线缆输送至远端用电点,抑制传统供电方式存在的问题,为当地接电不便或供电不稳定的通信设备供给稳定、牢靠、经济的电源。ZT 系列直流远程供电系统由局端设备ZTJ和远端设备ZTY组成。1、系统配置(1) 局端设备:DC48V 直流电源输入,DC280V 直流电源输出最高 400V。系统配置5 个功率模块,每个 1KW,共 5KW,可 2 台并机输出,总容量 10KW。(2) 远端设备:D
19、C200-400V 直流电源输入,DC542%V 直流电源输出或 AC220 沟通电源输出。规格:1000W、1500W、2500W。2、外观局端远端3、性能指标局端局端型号局端输入电压ZTJ-3000(3)40V60VZTJ-5000(5)局端最大输入电流局端输出电压75A220V400V 连续可调125A局端最大输出功率局端输出电流3000W单框8A5000W单框13A局端转换效率 局端输入过欠压保护局端输出过压保护 局端输出过流保护局端开路保护局端短路保护局端漏电保护92%,整机最大效率为 93.4% 60V,时间20 ms;40V,时间20 ms保护电压:400V,时间20 ms9A时
20、间50ms 时间20 ms20mA 时,20ms15A局端强电入侵保护局端防雷保护当市电搭接在传输线路上,输出关断,保护时间20 ms局端直流输出端:能承受模拟雷击电流波形 8/20us,幅值为 20KA 的冲击 3 次,可选配 40KA局端抗电强度局端绝缘电阻局端外壳尺寸局端工作温度湿度要求大气压力输入大地输出大地输入大地输出大地710V dc/1min 无击穿或飞弧现象2828V dc/1min 无击穿或飞弧现象1840M,710Vdc1440M,710Vdc19 英寸,4U/3U-25+5095% ,无分散76kpa106kpa转换效率输出过压保护输出过流保护短路保护防雷保护工作温度湿度要求防护等级94.3%,最大效率为 95%95.8%,最大效率为 96.1%保护电压:60V 5 %31.3A56.3A有能承受模拟雷击电流波形 8/20us,20KA 的冲击 3 次-45+6095%402IP65,无分散远端远端型号ZTY-1500(-48V)ZTY-2500(-48V)最大输入电流8.3A13.8A输出电压DC54V2%最大输出功率1500W2500W输出电流28.3A52.5A