UPS蓄電池在室外基站應(yīng)用的問題

來源：存能電氣  日期：2019-04-25 10:26  瀏覽量：次

　　UPS蓄電池在室外基站應(yīng)用的問題。由于通信的高可靠性要求，完善的通信電源解決方案要求開關(guān)電源系統(tǒng)配置具有高可靠性、高安全性的電池。要使UPS蓄電池系統(tǒng)具有較高的可靠性,首先要正確地選擇蓄電池，預(yù)計(jì)在未來蓄電池UPS將成為通信主設(shè)備、附屬設(shè)備等眾多種類的主要電源配置。

　　UPS蓄電池在室外基站應(yīng)用的問題

　　隨著室外基站應(yīng)用增多，惡劣應(yīng)用環(huán)境下UPS蓄電池故障逐漸凸顯出來，如巴基斯坦、印度等南亞地區(qū)，既給運(yùn)營(yíng)商造成了經(jīng)濟(jì)損失又損害了運(yùn)營(yíng)商的客戶滿意度。針對(duì)在惡劣應(yīng)用環(huán)境下蓄電池大量損壞，存能電氣進(jìn)行了廣泛調(diào)研，深入了解UPS電池的應(yīng)用場(chǎng)景，調(diào)查分析蓄電池故障原因。問題的關(guān)鍵不在蓄電池本身，問題出在室外蓄電池柜沒有考慮對(duì)蓄電池進(jìn)行高溫防護(hù)。要想根本解決問題，必須提UPS電源蓄電池在室外惡劣環(huán)境下應(yīng)用的綜合解決方案。

　　室外柜的散熱方式有多種選擇，哪種散熱方式適合室外蓄電池柜呢？這要從UPS電池的產(chǎn)品特性說起。對(duì)于通信直流電源系統(tǒng)中的鉛酸蓄電池，用戶最關(guān)注的是使用壽命。影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素是環(huán)境溫度和電網(wǎng)條件。

　　UPS蓄電池的使用壽命與環(huán)境溫度密切相關(guān)。環(huán)境溫度越高，蓄電池的使用壽命越短。當(dāng)環(huán)境溫度高于蓄電池設(shè)計(jì)壽命要求溫度(25oC)時(shí)，溫度每上升10oC，使用壽命縮短一半。

　　蓄電池的放電次數(shù)、放電深度直接影響蓄電池使用壽命。放電次數(shù)越多、放電深度越深，蓄電池的使用壽命越短。也就是說電網(wǎng)頻繁停電會(huì)降低蓄電池的使用壽命。

　　對(duì)于室外基站，通常情況下運(yùn)營(yíng)商無力改善電網(wǎng)條件或者改善電網(wǎng)條件的成本太高、無法承受，所以我們從降低UPS蓄電池的工作環(huán)境溫度入手，來提高蓄電池的使用壽命。

　　室外柜的傳統(tǒng)散熱方式是風(fēng)扇直通風(fēng)或熱交換器，但這兩種方式都不能使柜內(nèi)溫度低于柜外的環(huán)境溫度。對(duì)于高溫地區(qū)UPS電池的應(yīng)用場(chǎng)景，需要通過主動(dòng)散熱，使室外蓄電池柜的柜內(nèi)溫度低于柜外的環(huán)境溫度。中興通訊突破常規(guī)，組合創(chuàng)新，把制冷部件引入了室外蓄電池柜。

　　通信主設(shè)備和直流電源的功率變化部分在設(shè)備運(yùn)行過程中都會(huì)發(fā)熱，而蓄電池卻不同。根據(jù)UPS蓄電池充放電的電化學(xué)機(jī)理，蓄電池放電時(shí)不發(fā)熱。正常充電時(shí)(不過充電)基本不發(fā)熱。即蓄電池在正常使用過程中的發(fā)熱量可以忽略，因此，室外UPS電池柜內(nèi)沒有熱源，需要的制冷量小，據(jù)測(cè)算，通常情況下室外蓄電池柜只要200—400W的制冷量就夠了。

　　UPS蓄電池如何控制運(yùn)行溫度范圍？

　　UPS蓄電池的額定運(yùn)行溫度范圍是10℃~30℃（最佳溫度25℃±5℃），過高溫度將會(huì)嚴(yán)重縮短UPS電池壽命。所有技術(shù)數(shù)據(jù)都是在額定溫度為20或25℃的條件下測(cè)出的。過低的溫度將會(huì)降低UPS蓄電池的可用容量。環(huán)境溫度的絕對(duì)上限是55℃，UPS蓄電池在使用過程中不能超過45℃。

　　對(duì)UPS蓄電池，在15~35℃范圍內(nèi)，充電電壓不必隨溫度的變化進(jìn)行調(diào)整；如果環(huán)境溫度偏離這個(gè)范圍，充電電壓需要隨著溫度的變換而作出相應(yīng)的調(diào)整。

　　UPS電源蓄電池長(zhǎng)期放置后電量減少是正常的，UPS電源蓄電池每日電能的流失量為1-3%，充電電池應(yīng)即充即用。長(zhǎng)期存放應(yīng)預(yù)先“喚醒”UPS蓄電池。

　　在充電過程中輕微發(fā)熱屬正?，F(xiàn)象，當(dāng)UPS蓄電池發(fā)熱嚴(yán)重，應(yīng)立即停止，否則將造成UPS蓄電池?fù)p壞。UPS蓄電池的過度發(fā)熱一般屬充電器問題，此類充電器應(yīng)調(diào)置慢充電狀態(tài)。若無慢充電功能此充電器不可使用。

　　基站電源蓄電池壽命的延長(zhǎng)方法

　　基站蓄電池從目前使用情況來看，普遍存在蓄電池容量下降過快，使用壽命短的問題，短短1～2年時(shí)間蓄電池的容量只有標(biāo)稱容量的30%～40%，有的只有10%～20%，而大部分基站蓄電池經(jīng)過1～4年運(yùn)行，其容量只有其標(biāo)稱容量的50%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到其設(shè)計(jì)使用壽命，與交換局站同類蓄電池相比，其使用壽命也大大降低。

　　1一般要對(duì)蓄電池每隔3個(gè)月進(jìn)行一次維護(hù)，主要檢查蓄電池組中有無漏液、有無外殼變形、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。只有做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，才能確保蓄電池的正常使用壽命。

　　2、對(duì)于戶外電源，需要在UPS電池柜上搭建涼棚避免陽光直射?？梢酝ㄟ^地埋的方式，把蓄電池放在專門的地窖內(nèi)，確保蓄電池的工作環(huán)境溫度不會(huì)太高。戶外電源最好使用溫度范圍比較寬的GEL電池，以減少高溫或低溫對(duì)電池造成的影響，以延長(zhǎng)使用壽命。

　　3、在電源供電方案規(guī)劃期，需要根據(jù)負(fù)載電流，結(jié)合蓄電池的放電曲線配置比較合適的蓄電池容量，在要求的放電時(shí)間內(nèi)避免蓄電池過放。一般原則是在蓄電池放電達(dá)到規(guī)劃要求的時(shí)間時(shí)，蓄電池放出的容量≤80%。

　　4、對(duì)于頻繁停電的站點(diǎn)，通過增加固定油機(jī)或移動(dòng)油機(jī)來保障蓄電池在停電后能得到及時(shí)補(bǔ)充充電，或者避免UPS蓄電池深度放電。

　　室外基站的供電通過市電引入，然后通過蓄電池UPS的逆變系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為48V的直流電源，為通信設(shè)備供電。當(dāng)市電中斷時(shí)，電池組對(duì)基站不間斷供電，保證基站正常運(yùn)行;市電恢復(fù)時(shí)，UPS電池停止供電，恢復(fù)逆變功能。