本文已獲得授權(quán)轉(zhuǎn)載自:明哲工作室 作者:葉明哲
5G建設(shè)中, DC機(jī)房、數(shù)據(jù)中心和BBU堆疊機(jī)房數(shù)量大幅增加,功耗大幅增加,5G需要更可靠、更高效的電源,如何選擇一個(gè)安全而又高效的電源,是一個(gè)難題,這里的5G電源制式和架構(gòu)僅供參考。
01
UPS系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心最傳統(tǒng)的電源,UPS系統(tǒng)包括變配電、UPS、PDU和設(shè)備電源等組成,如圖1,從變配電到CPU,電源的總體效率在76.4%。
圖1 UPS系統(tǒng)配電架構(gòu)
02
-48V系統(tǒng)
這是傳統(tǒng)的通信基礎(chǔ)電源,系統(tǒng)架構(gòu)如圖2,可靠性是所有電源系統(tǒng)中最高的,不足的是直流配電部分,電壓較低損耗大,導(dǎo)致整體效率偏低,電源的總體效率約為72.4%。
圖2 開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)配電架構(gòu)
03
240HVDC系統(tǒng)
沿用-48V低壓直流架構(gòu),但通過(guò)提升直流系統(tǒng)電壓的方法,降低直流部分配電損耗,保留直流系統(tǒng)高可靠性的同時(shí),減低了直流配電損耗,效率適中,約為79.6%,系統(tǒng)如圖3:
圖3 HVDC 供電系統(tǒng)架構(gòu)
04
一路市電一路UPS
保留一路UPS,另外一路采用市電直供,如圖4,降低系統(tǒng)能耗,缺點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性較低,尤其是油機(jī)電帶載情況下,需要關(guān)注油機(jī)直接帶服務(wù)器的帶載能力。
圖4 一路市電直供+一路UPS
05
一路市電直供+一路HVDC
一路采用市電直供,另外一路采用HVDC,如圖5,大幅降低系統(tǒng)能耗。缺點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性會(huì)下降,需要關(guān)注油機(jī)直接帶服務(wù)器的帶載能力。
圖5 一路市電直供+一路HVDC
建議:
5G建設(shè),推薦采用直流優(yōu)先的原則,明確直流供電方式,建設(shè)前期采用-48V供電和HVDC方案,確??煽啃酝瑫r(shí)充分利用現(xiàn)有資源;后期則可以采用高壓直流和市電直供,提升電源效率,降低能耗。
下一代供電制式:
部分?jǐn)?shù)據(jù)中心在新制式進(jìn)行了嘗試,其中谷歌將集中式電源改為分布式,直接將不間斷系統(tǒng)和電池配置到服務(wù)器電源內(nèi)部,省卻了中間UPS的損耗,系統(tǒng)整體效率高達(dá)83.8%,如圖6。
圖6 新型電源制式