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(yùn),將由蓄電池來拯救。蓄電池對(duì)于維持通信系統(tǒng)正常運(yùn)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(gè)基站都有作為后備電源的蓄電池,用于儲(chǔ)備電能、應(yīng)對(duì)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(duì)蓄電池的設(shè)計(jì)壽命都在10年以上,正常使用壽命應(yīng)能保證8年,然而在實(shí)際使用中只能用到3~5年時(shí)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(qiáng))的好員工,要了解如何延長基站蓄電池壽命還得從學(xué)習(xí)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。
放電時(shí):正極板的二氧化鉛(PbO2)和負(fù)極板的海綿狀鉛(Pb)與電解液中的硫酸反應(yīng),生成硫酸鉛(PbSO4),電解液中的硫酸(H2SO4)濃度降低。
充電時(shí):硫酸鉛(PbSO4)通過氧化還原反應(yīng)分別恢復(fù)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(diǎn)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。
放電次數(shù)、頻度
頻繁停電、停電時(shí)間長、停電時(shí)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(shí)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(gè)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(jì)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(yīng)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。
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(dòng)均充的條件、溫度補(bǔ)償電壓。如果這些參數(shù)設(shè)置在不合理,則會(huì)對(duì)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(huì)在電池極板內(nèi)部形成不可逆的硫酸鹽化,而且還會(huì)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(dǎo)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(huì)使充電電流增大,不僅會(huì)使安全閥頻繁開啟導(dǎo)致失水增加,容量衰減,而且還會(huì)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(huì)使板柵腐蝕加速,導(dǎo)致蓄電池壽命提前終止。
日常維護(hù)
由于蓄電池在運(yùn)行一段時(shí)間后,可能會(huì)出現(xiàn)個(gè)別落后電池(端電壓比正常電池的端電壓小200 mV),若不及時(shí)處理,落后電池性能越來越差,直至失效。失效的電池會(huì)導(dǎo)致其它好的電池隨時(shí)間推移慢慢失效,進(jìn)而使整個(gè)蓄電池報(bào)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(yùn)行壽命減少的因素,結(jié)合實(shí)際情況提供如下幾個(gè)延長蓄電池壽命的方法。
防止高溫
對(duì)于室內(nèi)電源,蓄電池安裝在機(jī)房或者機(jī)柜內(nèi),那么需要安裝空調(diào)確保機(jī)房溫度在合適的溫度(25℃)。
對(duì)于室外電源,蓄電池安裝在機(jī)柜內(nèi),那么需要在機(jī)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(shí)對(duì)蓄電池補(bǔ)充充電?
在電源開通后,人工控制執(zhí)行對(duì)蓄電池均衡充電,均衡充電時(shí)間≥10小時(shí)。對(duì)于頻繁停電的站點(diǎn),可以增加蓄電池充電電流,以縮短蓄電池充電時(shí)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(fù)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(shí)間內(nèi)避免蓄電池過放,一般原則是在規(guī)定的時(shí)間到了以后蓄電池放出的容量≤80%。
在電源開通后,如果暫時(shí)不使用電池,那么需斷開蓄電池的所有負(fù)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(dòng)均充的條件、溫度補(bǔ)償電壓等參數(shù)。
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(hù) 一般每隔3個(gè)月要對(duì)蓄電池進(jìn)行一次維護(hù),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(dòng)、環(huán)境溫度是否正常等。只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理,才能確保蓄電池的正常壽命。
基站蓄電池的價(jià)格昂貴。蓄電池容量下降到其標(biāo)稱容量的80%,其使用壽命就終止,需要對(duì)其進(jìn)行更換。
通過今天的學(xué)習(xí),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(shí)對(duì)蓄電池補(bǔ)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(hù) | 定期維護(hù) |
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:通信基站命運(yùn)的延續(xù)者——蓄電池,如何延續(xù)自己的命運(yùn)?
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