室外型通信电源新品介绍

《室外型通信电源系统》的行业标准在经过近两年的讨论最近准备发布了，室外电源行业标准对于规范室外电源的发展有重要的意义。在YD/T 1436-2006《室外型通信电源系统》行业标准中对室外通信电源的定义是：在室外固定地点的，有不间断电源或逆变器、高频开关电源、蓄电池及相应配电设施组合的通信电源系统。  

随着移动通讯网络的建设和发展，解决网络盲区的覆盖，减少投资成本，缩短建设周期，最近几年出现了大量的户外基站和户外型的通讯设备，相应的室外开关电源产品的需求大量增加。国内的大型电源厂家基本上都推出了室外电源产品。目前室外开关电源主要应用在户外基站等各类需要直流供电的户外设备配套，在中国联通和中国移动有大量的应用，室外电源大量应用在室外的微基站，直放站和射频拉远，室外宏基站等室外设备上。

在早期室外设备的配电主要是UPS方式，但由于室外UPS在防护等级和电池管理上和室外电源有较大的差距，习惯了直流电源的运营商也希望室外设备是直流供电，在室外开关电源已经比较成熟的情况下，很多运营商新上的室外基站都采用室外开关电源供电，还有一些运营商由于对前期使用的室外UPS不太满意，同时由于主设备以前的供电方式是交流输入，更改费用较高或比较困难，运营商采用室外开关电源加逆变器的方式也取得了比较好的效果。

表一：室外开关电源和室外UPS的对比





图1 中兴室外电源产品 ZXDU58 W121

系统采用主机柜与蓄电池柜分体组合结构，可以把电池柜和电池柜分开放置，也可以配置多个电池柜。主机柜与蓄电池柜或 蓄电池柜之间采用防水连接。在机柜内部预留了4U的空间，可以放置传输、微波等设备。

整机的结构：

尺寸：1600mm×600mm×600mm

电池：

1、电信级蓄电池150AH以下 2组。

2、胶体蓄电池100AH以下 2组。

3、胶体蓄电池200AH以下 1组。

室外电源在设计中主要考虑一下几点：

1、热设计

一般电源仓采用热交换器方式，电池仓自然散热设计。

采用热交换方式情况下，由于整流器在正常工作时会发热，同时内置设备也有预定的热耗，需要先计算出设备的总热耗。

电源仓热交换系统设计：

C=W/ΔT

C:热交换能力

W:机柜热耗

ΔT=机柜内MAX T-外界MAX T

一般要求内外部的温差是10度左右。

2、防护设计

室外开关电源一般都放置在城乡比较偏远，缺乏机房条件的户外，处于恶劣的外部环境下，承受太阳照射、风吹雨淋。需要考虑室外环境中的高低温对设备的影响，灰尘的积累将对降低系统的绝缘性能，特别是灰尘与潮湿及空气中有机物质一起形成的油污性灰尘危害更大，盐雾具有极强的腐蚀性，对于电路器件、电路板造成短路、接触不良、金属腐蚀等危害，不利系统长期稳定运行。电子器件尤其是大规模集成电路对于潮湿的敏感程度很高，防潮性能不好的户外型设备系统的安全性差和MTBF值大幅下降。

对于电子设备防范雨水和潮湿、灰尘、异物有标准《GB4208-1993/外壳防护等级的分类》，对于盐雾的防范有标准《GB2423.17/10587《电工电子产品环境试验 试验：盐雾试验方法》；因此对于在户外使用的电子设备要求外壳防护等级达到IP55，电池柜的外壳防护等级达到IP44；，电池柜的外壳防护等级达到；，电池柜的外壳防护等级达到；

表二：IP防护等级定义



3、防雷设计

室内设备一般都有完善的防雷体系，对室内电源的防雷要求一般是要达到C级防雷就可以了。对于室外开关电源，由于没有机房配电防雷，开关电源的防雷等级要相应提高，一般要求配置B+C防雷，同时要配置直流防雷。

4、工作温度范围

对于室外开关电源，由于室外温度条件跟恶劣，整流器要能在高温下工作，在使用热交换器的情况下，室外开关电源的温度一般比外部环境温度高10度，所以要求整流器在55度环境下能够满载工作。

5、输入电压范围

由于室外使用电压波动范围很大，有的是采用小水电供电，电网质量很差。一般要求室外开关电源的交流输入范围是80—300V。

6、防盗设计

室外设备很重要的一点是防盗，室外开关电源要配置门禁开关，确保普通工具不能从外部打开设备的门，一些固定的螺丝要采用防盗设计，用专用工具才能打开。门锁要采用专用的室外锁，防止被破坏。

7、室外电源的电池管理

开关电源在室外使用时，一般环境比较恶劣，停电频繁，电池工作温度比较高。容易导致电池寿命较短。经过大量的失效分析，影响室外电源电池寿命的主要原因是硫酸盐化。

硫酸盐化是指电池放电后，极板上主要成分是硫酸铅，此时如果没有及时充电，硫酸铅在电解液中就会不断的溶解和再结晶，形成较大的颗粒，没有电化学活性，很难恢复，造成电池容量不足，这种现象就叫做硫酸盐化，其主要出现在负极。硫酸盐化后电池表现为放电容量逐次减少，深放电后容量恢复困难，寿命短等，解剖后可发现极板活性物质颗粒粗大，负极失去金属光泽等。

针对室外应用条件，电池管理要提高充电电流的同时，适当提高充电电压（或维持更长均充时间），以提高蓄电池的充电接受能力。改变均浮充转换容量点，避免浅放电后电压充电不足，对于长期频繁停电地区，可考虑放电后就进入均充。电池容量配置的大一些，避免深度放电。