蓄電池在通信系統(tǒng)中的作用

　　本文蓄電池特指閥控式密封鉛酸蓄電池(簡(jiǎn)稱蓄電池)。大力神蓄電池就是其中一種。

　　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(zhǎng)基站蓄電池壽命還得從學(xué)習(xí)蓄電池的工作原理開始。

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　　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。

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　　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(zhǎng)、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(zhǎng)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。

　　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(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(zhǎng)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(zhǎng)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。

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　　延長(zhǎng)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(zhǎng)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。

　　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(zhǎng)蓄電池壽命的方法，減少蓄電池的更換頻次。