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如何延長基站蓄電池壽命

中興文檔 ? 來源:中興文檔 ? 作者:中興文檔 ? 2022-07-13 16:07 ? 次閱讀

說明:本文蓄電池特指閥控式密封鉛酸蓄電池(簡稱蓄電池)。

電,是通信基站的生命之源。一旦停電,通信基站的命運,將由蓄電池來拯救。蓄電池對于維持通信系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)起著關(guān)鍵作用,是通信系統(tǒng)正常工作的最后一道防線。每個基站都有作為后備電源的蓄電池,用于儲備電能、應對電網(wǎng)異常等特殊情況。

從目前使用情況來看,基站蓄電池普遍存在容量下降過快,使用壽命短的情況。大多數(shù)廠家對蓄電池的設(shè)計壽命都在10年以上,正常使用壽命應能保證8年,然而在實際使用中只能用到3~5年時間,有的甚至只用到1~2年就壽命終止了。

作為一名愛崗敬業(yè)(求生欲極強)的好員工,要了解如何延長基站蓄電池壽命還得從學習蓄電池的工作原理開始。

1

蓄電池的工作原理

蓄電池的工作原理如下圖所示。

565ade52-f391-11ec-ba43-dac502259ad0.png

放電時:正極板的二氧化鉛(PbO2)和負極板的海綿狀鉛(Pb)與電解液中的硫酸反應,生成硫酸鉛(PbSO4),電解液中的硫酸(H2SO4)濃度降低。

充電時:硫酸鉛(PbSO4)通過氧化還原反應分別恢復二氧化鉛(PbO2)和海綿狀鉛(Pb),電解液中的硫酸(H2SO4)濃度增大。

2

影響蓄電池壽命的因素

從蓄電池的工作原理出發(fā),來分析影響基站蓄電池壽命的幾點主要因素。

環(huán)境溫度

溫度過高使蓄電池內(nèi)部失水(水分蒸發(fā))加劇,電解液飽和度下降使電池容量降低,縮短使用壽命。

下圖為環(huán)境溫度與蓄電池使用壽命的關(guān)系圖。環(huán)境溫度越高,蓄電池使用壽命越短。

5670f494-f391-11ec-ba43-dac502259ad0.png

放電次數(shù)、頻度

頻繁停電、停電時間長、停電時間無規(guī)律等,使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電,蓄電池長期處于欠充狀態(tài)。這種情況將造成蓄電池容量累積性虧損,硫酸消耗加劇,蓄電池容量將在短時間內(nèi)下降,是造成蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個主要原因。

放電深度

蓄電池放電深度(蓄電池放出的電量占額定容量的百分比)與充放電循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系參見下表。

放電深度(%) 設(shè)計充放電循環(huán)次數(shù)
5 10000
20 2000
50 800
100 350

從上表可以看出蓄電池的使用壽命不能籠統(tǒng)地一概而論,應該視具體使用情況而定。在一定程度上蓄電池的壽命由其充放電的循環(huán)次數(shù)來決定,而不是以使用多少年來衡量。如果經(jīng)常使用到蓄電池沒電才充電,即放電深度大,那么電池充放電循環(huán)次數(shù)就少,壽命就短。

電池管理參數(shù)

蓄電池管理的參數(shù)有,蓄電池容量、充電電流系數(shù)、均充電壓、浮充電壓、下電電壓、自動均充的條件、溫度補償電壓。如果這些參數(shù)設(shè)置在不合理,則會對蓄電池壽命造成影響。

例如設(shè)置浮充電壓。浮充電壓設(shè)置過低,蓄電池長期處于欠充電狀態(tài),不僅會在電池極板內(nèi)部形成不可逆的硫酸鹽化,而且還會在活性物質(zhì)和板柵之間形成高電阻阻擋層,使電池的內(nèi)阻增加、容量下降,導致蓄電池壽命提前終止。浮充電壓設(shè)置過高,電池長期處于過充電狀態(tài),會使充電電流增大,不僅會使安全閥頻繁開啟導致失水增加,容量衰減,而且還會使電池內(nèi)產(chǎn)生的熱量來不及散掉,溫度升高,形成惡性循環(huán),造成熱失控(電池膨脹),另外還會使板柵腐蝕加速,導致蓄電池壽命提前終止。

日常維護

由于蓄電池在運行一段時間后,可能會出現(xiàn)個別落后電池(端電壓比正常電池的端電壓小200 mV),若不及時處理,落后電池性能越來越差,直至失效。失效的電池會導致其它好的電池隨時間推移慢慢失效,進而使整個蓄電池報廢。

3

延長基站蓄電池壽命的方法

根據(jù)造成基站蓄電池運行壽命減少的因素,結(jié)合實際情況提供如下幾個延長蓄電池壽命的方法。

防止高溫

對于室內(nèi)電源,蓄電池安裝在機房或者機柜內(nèi),那么需要安裝空調(diào)確保機房溫度在合適的溫度(25℃)。

對于室外電源,蓄電池安裝在機柜內(nèi),那么需要在機柜內(nèi)安裝散熱設(shè)備,確保蓄電池的工作溫度在合適的范圍內(nèi)。

及時對蓄電池補充充電?

在電源開通后,人工控制執(zhí)行對蓄電池均衡充電,均衡充電時間≥10小時。對于頻繁停電的站點,可以增加蓄電池充電電流,以縮短蓄電池充電時間,增加充電前期充入的電量。

防止蓄電池過度放電

在電源供電方案初期,需要根據(jù)負載電流,結(jié)合蓄電池放電曲線配置合適的蓄電池容量,在要求的時間內(nèi)避免蓄電池過放,一般原則是在規(guī)定的時間到了以后蓄電池放出的容量≤80%。

在電源開通后,如果暫時不使用電池,那么需斷開蓄電池的所有負載,使蓄電池處于開路狀態(tài)。避免蓄電池小電流放電,造成蓄電池容量下降。

合理設(shè)置蓄電池管理參數(shù) 合理設(shè)置蓄電池容量、充電電流系數(shù)、均充電壓、浮充電壓、下電電壓、自動均充的條件、溫度補償電壓等參數(shù)。

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以設(shè)置浮充電壓為例,浮充電壓的設(shè)置需要根據(jù)環(huán)境溫度的變化來調(diào)整,下表為根據(jù)不同環(huán)境溫度設(shè)置浮充電壓的參考值。

環(huán)境溫度(℃) 浮充電壓(V/節(jié))
0~10 2.29
11~15 2.26
16~20 2.25
21~25 2.23
26~30 2.21
31~35 2.20
36~40 2.19

定期維護 一般每隔3個月要對蓄電池進行一次維護,主要是檢查蓄電池組中的電池有無漏液、有無“鼓肚子現(xiàn)象”、有無落后電池存在、蓄電池連接處有無銹蝕和固定螺釘松動、環(huán)境溫度是否正常等。只有及時發(fā)現(xiàn)和及時處理,才能確保蓄電池的正常壽命。

基站蓄電池的價格昂貴。蓄電池容量下降到其標稱容量的80%,其使用壽命就終止,需要對其進行更換。

通過今天的學習,了解蓄電池壽命的影響因素以及延長蓄電池壽命的方法,減少蓄電池的更換頻次。

影響蓄電池壽命的因素 延長蓄電池壽命的方法
環(huán)境溫度 防止高溫
放電次數(shù)、頻度 及時對蓄電池補充充電
放電深度 防止蓄電池過度放電
蓄電池管理參數(shù) 合理設(shè)置蓄電池管理參數(shù)
日常維護 定期維護

審核編輯 :李倩

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原文標題:通信基站命運的延續(xù)者——蓄電池,如何延續(xù)自己的命運?

文章出處:【微信號:ztedoc,微信公眾號:中興文檔】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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