影响基站蓄电池寿命4大原因
通信基站电源系统知识要领 (2)
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
2、通信电源系统概述
2.1 通信电源-通信系统的“心脏”
3、通信电源系统工作原理
正常状态 市电正常,开关电源 整流模块和蓄电池组 并联浮充供电。
停电状态 市电停电,发电机未 启动,由蓄电池向负 载供电
恢复状态 市电恢复,开关电源 整流模块向负载供电 同时给蓄电池组充电
5、开关电源-整流模块
主要功能:检测、告警/保护、通讯;电池自 动管理。 电池管理: ➢ 及时地、用合适的电压、电流给电池充电 ➢ 监测电池放电,避免电池过放电 ➢ 电池保护、电池测试
作用:将交流电转变为稳定的直流电 组成:整流模块、散热风扇、背板模块。 整流模块特点:具有交流输入过压、交流输入欠 压、直流输出过压、直流输出限流与短路保护、 散热器过温关机等保护功能
目录
CONTENTS
1
通信基站电源设备运行现状及问题
2
通信基站电源系统概述
3
通信基站主要电源设备知识要领
4
实操训练
3.1 交流供电系统知识要领
1、交流供电系统概述
A相 B相 C相 零线(N)
380V 380V
380V
220V
交流工作接地
220V
220V
U线:火线与火线之间的电压。我国线电压为380V,50Hz。 U相:火线与零线之间的电压。我国相电压为220V,50Hz。
➢ 蓄电池的均衡充电(均充):是指蓄电池在放电后或长时间未放电的情况下,电池容量不足,为 了尽快恢复其容量而采用相对较高的恒定电压和电流对其进行快速充电的过程,一般均充电压值 设为56.4V(2V单体为2.35V),电流值设为0.1C10。
➢ 蓄电池的浮动充电(浮充):是指蓄电池在充满电后,为了平衡由于电池自放电造成的容量损耗 ,对蓄电池进行的一种连续地、长时间的相对较低的恒电压充电。一般浮充电压值设为53.5~54V (2V单体为2.25V)。
基站蓄电池使用常见问题分析及其相应改善措施
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2019年第13期·127·文章编号:2095-6835(2019)13-0127-02基站蓄电池使用常见问题分析及其相应改善措施程鹏(中国信息通信研究院,北京100053)摘要:随着无线通信业的快速发展,对基站网络的稳定性要求越来越高,而基站蓄电池是保证基站服务能力的重要环节。
但是在实际应用过程中,基站蓄电池不可避免地出现各种问题,有待解决。
对基站蓄电池进行了简单阐述,并分析了基站蓄电池在使用中的常见问题、原因以及相应的处理措施,在此基础上提出了改善措施,希望能够确保基站蓄电池的合理利用。
关键词:基站蓄电池;移动通信基站;供电系统;电解液中图分类号:TM912文献标识码:ADOI :10.15913/ki.kjycx.2019.13.055移动通信基站作为网络通信的基本单元,要保证在任何情况下都能保持正常供电。
一般情况下,其供电方式主要有两种,市电交流引入和蓄电池直流供电。
在实际应用中,当市电供电系统停止供电,首先采用基站的蓄电池进行电源的供给,而由于各大运营商对于基站蓄电池的不合理维护,所以基站蓄电池普遍存在容量下降过快和使用寿命较短的现象,这就需要相关人员高度重视,并予以合理解决[1]。
1基站蓄电池概述基站蓄电池实际上是一种能量转换装置,主要针对电能与化学能之间的转换。
当对蓄电池充电时,电能转化为化学能储存在蓄电池中,当需要蓄电池进行放电时,则内部的化学能转化为一定的电能,用于供给用电负载。
一般的蓄电池主要由五个部分组成,它们是正极、负极、电解液、隔膜、电池槽。
如果是阀控式的铅酸蓄电池,则还需要配备安全阀。
基站蓄电池能够有效保障基站供电系统的稳定性和连续性,且蓄电池是否能够正常工作,直接影响了通信网络的运行效果。
所以,蓄电池是整个通信系统的后备电源,并且起到平滑滤坡的作用[2]。
2基站蓄电池使用的常见问题、原因及处理措施分析2.1蓄电池容量不足蓄电池的容量不足主要表现在蓄电池的实际供电时间远远不能满足供电需求。
移动通信基站蓄电池的运行与维护
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 动力与电气工程目前,移动通信基站大多是采用先进的阀控式密封铅酸蓄电池[1](VRLA,Valve Regulated Lead Acid Battery),单体电压一般是2V,使用时多节单体串联组成48V 的蓄电池组。
对电源系统可靠性要求较高的场合,一般采用两组蓄电池并联运行,浮充供电方式。
由于我国电力能源紧张,停电现象频繁,这就要求蓄电池具有较长的使用寿命,不间断地为通信设备供电。
1 蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命[1]蓄电池的容量减小到固定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。
循环寿命与电池每次放电的深度密切相关。
放电深度为30%时,充放电次数能够达到1200次;但放电深度为80%~100%时,循环寿命仅有200次,甚至更低,该蓄电池寿命终止即将报废。
在环境温度不超过30℃的情况下,蓄电池的浮充寿命达10年以上。
浮充电压值的选取直接影响蓄电池的使用寿命、供电性能和运行的经济性。
浮充电压[2]偏低,则补充电流太小,不够补充蓄电池的自放电,将使蓄电池长期处于充电不足状态。
一旦交流电源停电,就会因蓄电不足影响正常供电,并容易使极板硫酸盐化,缩短蓄电池的使用寿命。
浮充电压过高,则补充电流偏大,将加剧正极板的腐蚀,并可能使蓄电池排气频繁、失水、温度高、壳变形,降低蓄电池使用寿命;对于密封电池,还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。
同时引起注意的是:蓄电池的浮充电压选取与环境温度有密切的关系,应根据环境温度的高低作适当修正。
温度变化时,阀控式密封铅酸蓄电池单体浮充电压应按温度补偿系数-3~-3.6mV/℃进行修正。
即以25℃为基准,温度美升高1℃,每个单体电池浮充电压的绝对值应降低3m V~3.6m V。
不同厂商的产品,规定的浮充电压值不同, 2.23~2.25V/只(25℃)多见。
基站常见电源故障及解决措施
基站常见电源故障及解决措施作者:李权来源:《电子技术与软件工程》2013年第18期摘要:重点介绍了通信基站电源故障几种常见类型,对其产生原因进行分析,同时提出相应的解决措施。
【关键词】基站电源故障开关电源蓄电池1 引言在通信系统中,基站与用户联系紧密,其工作状态直接关系到用户能否正常通信。
在基站运行过程中,最常见的故障为供电故障和传输故障。
基站的电源系统虽不是基站的核心部分,但是电源系统是基站正常运行的基本保障。
所以及时准确地定位基站的电源故障和及时采取相应的措施,对通信系统具有很大的实际意义。
2 交流配电类故障2.1 基站交流断电基站交流断电是指整个基站没有市电输入。
对于此类故障首先判断是否为供电公司市电停电。
如果为市电停电,就需要采用移动油机进行应急发电,油机发电时必须保证通风和接地,避免操作人员的发生事故。
如果市电正常,基站交流断电,就需要仔细检查交流配电箱,重点看开关是否跳闸。
2.2 空开跳闸空开跳闸往往是由于负载过大或线路短路、空开容量与负载电流不匹配或空开损坏等原因造成。
此类故障的检查步骤一般为:(1)检查开关、分路电缆和设备是否存在短路烧焦的痕迹,如果存在,则首先排除设备和线路故障;(2)如果线路正常,可以试着合上跳闸的开关,如果开关立即跳闸,则说明负载侧存在短路现象或开关损坏;(3)如果开关合上后负载工作正常,测量负载电流与开关容量进行比较并观察一段时间。
如果空开仍然跳闸,这说明开关损坏需要更换。
2.3 电源缺相电源缺相是指三相电源中有一相或两相的电压为0V,电源缺相将造成开关电源、空调保护停机。
产生的原因主要有:市电输入缺相或开关损坏。
电源缺相的检查可用万用表从末级开始逐级向上测量三相电源的电压,根据检查结果采取相应的措施。
2.4 电源错相电源错相是指电源输入其A、B、C的相序错误。
电源缺相同样会造成开关电源、空调保护停机警。
产生的原因主要市电或配电房检修后造成电源错相。
处理电源错相的方法是:切断业主配电房的分路开关,将基站电源电缆任意两相接线位置互换即可。
基站蓄电池的维护问题及对策
导 致 蓄 电 池 在 充 Fra bibliotek 发 挥 其 使 用 价 值 之 前
就报废了 。
( 2 )采 用 同 一 充 电 电 压 标 准 在 现 行 的 通 信 电 源 技 术 标 准 中 , 基
站 采 用 同 一 个 浮 充 电 压 标 准 。 蓄 电 池 在
用 多 整 流 器 并 联 输 出 的 方 式 , 蓄 电 池 由 各 营 业 部 门 进 行 管 理 维 护 , 大 多 数 维 护
度 测 量一 次 蓄 电池 的 保 有 容 量 。 为 了 得 到 质 量 良 好 的 电 池 ,还 应
采 取一 些 额外 措施 。
前 采 用 不 变 的 标 准 调 节 所 有 的 蓄
电 池 组 浮 充 电压 是 不 合 理 的 。
( 5 )通 信 设 备 卜的 电 压
显 示 未 定 时 校 准
个 商 业 名 词 ,它 的 技 术 含 义 是 “少 维
厂 商 的 维 护 标 准 就 变 成 了 软 指 标 。 代 维 从 自 身 利 益 出 发 ,往 往 以 “ 用 就 行 ” 为 能 标 准 ,很 少 向 公 司 提 供 蓄 电 池 运 行 质 量 报 告 。 这 种 蓄 电 池 厂 商 负 责 安 装 、 缺 乏
维普资讯
电信技
基 站 蓄 电 池 的 维 护 问题 及 对 簧
胡 贵 山
河 南 移 动 通 信 公 司 荥 阳 分 公 司 荥 阳
4 501 0 O
1 基 站 蓄 电池 组 的维 护 现 状
基 站 电源 包括 开 关 电源和 蓄 电池组 , 电 源 的 正 常 工 作 受 开 关 电 源 和 蓄 电 池 两 方 面 影 响 。 目前 ,基 站 的 开 关 电源 大 多 采
基站常见电源故障及解决措施
【 关键 词】基站 电源故障 开关电源 蓄 电池
1 引 言
在 通 信 系统 中,基 站与 用户 联系 紧密 , 其工作状态直接关系到用户能否正常通信 。在 基站运 行过程 中,最常见的故障为供 电故 障和 传输故 障。基 站的 电源系统虽不是基站 的核心 部分 ,但是 电源系统是基站正常运行的基本保 障。所 以及 时准确地 定位基站的 电源故障和及 时采取相应 的措施 ,对通信系统具有很大的实 际意 义。
2 . 3 电 源缺 相
3 . 3整流模 块不均流
开关 电源 的均流 指标 是指 直流 系统 超过 半载时 ,各模块的输出 电流与平均值之差除 以 平均值 ,如果得 出的数值 不超过 ± 5 ,则说 明系统均流功能正常。处理方法 :当 出现整流 模块之间输出 电流争配不均衡 ( 不平衡度大于 5 %)时 ,可 以通过监 控模 块或整 流模块 面板
3 . 2 熔 丝 温升 过 高
一
基 站 交流 断 电是指 整个基 站 没有市 电输 入 。对 于此类故障首先判断是否为供 电公 司市 电停 电。如果为市 电停 电,就需要 采用移动油 机进 行应急发 电,油机发 电时必须保证通风和 接地 , 避免 操作人员的发生事故 。如果市 电正 常 ,基 站交流断 电,就需要仔细检查交流配 电 箱 ,重点看开关是否跳闸。
一
大多 数通 信基 站都配 有 蓄 电池 ,以便在 市 电停 电时提供应急 电源。在基 站出现交流供 电故 障的情况下 ,基站维护人员可以在 蓄电池 供 电的期间对基站的交流供电系统进行 维修, 以保证基站不退服。但是蓄电池都有寿命 ,以 下讲述几个影响蓄电池寿命 的因素 。
3 开 关 电 源 故 障
3 . 1交流配电单元 故障 开关 电源 系统交 流配 电单 元 的故 障会引 起模 块交流供 电中断 ,从而造成蓄 电池放 电。 交流配电单元的故障处理方法与第一条 “ 交流 配电故障”的处理方法相 同。开关 电源防雷模 块损坏时可能会造成输入对地短路现象 ,从而
影响电池老化的因素
影响电池老化的因素
电池老化是由许多不同的因素造成的,其中一些最主要的因素包括:
1. 充电和放电周期:每次充电和放电都会对电池进行一次循环,而电池的寿命通常是根据循环次数而定的。
因此,频繁地充电和放电电池会缩短其寿命。
2. 温度:电池的寿命也受温度的影响。
高温会加速电池老化,而低温则会使电池的性能下降。
3. 充电速度:快速充电可能会导致电池过热,从而加速电池老化。
4. 充电电压:过高或过低的充电电压也会影响电池寿命。
5. 存储:长期存储电池时,应该注意避免过度放电和过度充电,以及在适当的温度下存储电池。
综上所述,电池老化是由多种因素共同作用造成的。
如果想要延长电池寿命,可以注意减少充电和放电的频率、避免过快充电、保持适当的温度和正确存储等。
浅谈如何延长移动通信基站蓄电池的使用寿命
浅谈如何延长移动通信基站蓄电池的使用寿命移动通信基站蓄电池是保障移动通信电源系统持续供电的重要设备,从目前的使用情况来看,基站蓄电池经常存在容量下降过快,使用寿命缩短的现象,在使用一两年后蓄电池的容量一般只能达到标称容量的30%左右,略好一些的容量也仅能达到标称容量的大约50%,与蓄电池的设计使用寿命相比存在不小的差距,本文对影响移动通信基站蓄电池使用寿命的因素进行了分析,并有针对性的提出了一些延长基站蓄电池使用寿命的措施。
一、影响基站蓄电池使用寿命的因素(一)供电稳定性在实际工作中,很多移动通信基站的位置比较偏远,供电不太稳定、停电时间长、频繁停电或停电时间不规律,造成蓄电池频繁的充电和放电,使蓄电池在放电后在没有充好电的情况下又放电,如果发生连续性的多次欠充的情况,往往会造成基站蓄电池的负极硫酸化,导致蓄电池容量减少,特别是当基站蓄电池经常进行深度放电时,会在极大程度上加重基站蓄电池的硫酸盐化,使以后充电时没有还原的硫酸铅在活性物质中积累到相当的数量,从而造成蓄电池的容量累积性亏损,导致蓄电池使用寿命缩短。
(二)环境温度蓄电池的浮充电压通常是指环境温度25℃而言,当移动通信基站的空调发生故障,或者由于停电造成空调停止运转,移动通信基站的环境温度会逐渐上升。
同时由于移动通信基站机房是封闭的,空气不流通,基站内部的环境温度会很迅速的上升,过高的温度将会使蓄电池内部失水量加剧,电解液的饱和度降低,使蓄电池容量下降,缩短使用寿命,严重者还会造成蓄电池外壳变形鼓胀、开裂,甚至造成蓄电池爆炸。
在实际通信电源系统维护中,环境温度每上升或者下降1℃,每个蓄电池端压会随之减少或者增加3-5mv/只,从而影响蓄电池的使用寿命。
(三)存放时间蓄电池在存放过程中会产生自放电的现象,如果长时间不充电,就会产生硫酸盐化,在极板上生成颗粒比较大的硫酸铅结晶,活性降低,在充电时硫酸铅难以转化为活性物质,导致电池容量下降或功能衰退。
影响通讯基站铅酸蓄电池寿命原因及措施
影响基站阀控电池寿命原因及措施摘要本文对目前造成基站阀控电池使用过程中容量下降、寿命缩短的各种原因进行分析和探讨,并提出相关改进措施。
关键词阀控电池使用寿命改进措施1 前言基站蓄电池从目前使用情况来看,普遍存在蓄电池容量下降过快,使用寿命短,甚至短短1~2年时间蓄电池的容量只有标称容量的30%~40%,有的只有10%~20%,而大部分基站蓄电池经过1~4年运行,其容量只有其标称容量的50%左右,远远达不到其设计使用寿命,与交换局站同类蓄电池相比,其使用寿命也大大降低,按蓄电池使用维护标准要求,蓄电池容量只要下降到其标称容量的80%,其使用寿命就终止,应对其进行更换,本文对造成基站蓄电池容量下降过快,使用寿命缩短的原因进行分析和探讨,并在此提出相关的改进措施,希望对各运营商能有所帮助。
本文蓄电池特指阀控式密封铅酸蓄电池。
2 影响基站蓄电池使用寿命的原因从目前国内几家大型阀控式密封电池厂家生产电池的质量来讲,应都能满足各运营商要求,虽然各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别,从现网调查使用情况来看,笔者认为厂家生产蓄电池的质量因素应不是影响目前各运营商基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因。
因为从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看,结合交换局站使用情况,阀控式密封电池在正常情况下使用1~4年后,其容量下降应不会这么快,因此笔者认为造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于基站本身蓄电池使用特点及其基站使用环境有关。
笔者从浙江移动、浙江联通的调查情况来看,认为影响基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的原因主要有以下几个方面。
第一,基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电,是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要原因。
根据目前厂家对基站报废蓄电池解剖情况来看,导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸化,这是蓄电池早期容量衰竭(PCL)的一种典型现象。
基站电源系统
3)整流模块维护
模块故障 直接用新模块更换即可.无需设置任何参数. 如果暂时拔出故障模块, 需要清除当前“模块通信中断”则需同时按”ESC”与“ENT”键
复位监控模块. 若需清除“模块丢失”告警,则需按“ ”键并按”ENT” 键确认清除. 风扇故障 风扇根据环境温度运行(27~40摄氏度). 现场可更换,需将模块拔出后,用起子拆卸盖板. 风扇故障时,模块红指示灯闪烁,并将信息送到监控.
说明: 1、城市指市区般公共建筑物、专用机房; 2、郊区指包括城市中高层孤立建筑物的楼顶机房、城郊、 居民房、水塘旁以及 无专用配电变压器供电的基站; 3、山区指包括丘陵、公路旁、农民房、水田旁的易遭受雷 击的机房.
(3)在使用分级保护时,各级浪涌保护器之间应保持 必要的退 耦距离或增设退耦器件,以确保各级浪涌保 护器协调工作.氧 化锌SPD与氧化锌SPD之间退耦距离 (电缆长度)应不小于 5m.
(4)在SPD的引接线上,应串接保护空开,防止SPD故 障时引 起系统供电中断.保护空开的标称电流不应(DA)于前级供 电线路空开的1/1.6倍.
3)接线方式
4)导线选择
说明: (1)使用模块式SPD时,引接线长度应小于1m,SPD 接地线的 长度应小于1.5m. (2)使用箱式SPD时,引接线和接地线长度均应小于 1.5m.
蓄电池管理
五 蓄电池组Leabharlann 蓄电池是储存电能的种设备. 它能将充电时得到的电能转变为化学能保存起来,需要电能时又能及 时将化学能变为电能释放出来,供用电设备使用;这种转换可以反复循 环多次.
内部结构
1)电池槽、盖:超强阻燃塑料; 2)提手:便于搬运; 3)正负极群:板栅采用铅钙合金; 4)微细玻璃纤维隔板; 5)汇流排:耐(DA)电流冲击; 6)端子:内嵌铜芯,电阻最小化,极柱密封技术; 7)安全阀:进口阀帽,具有耐酸和良好的弹性恢复能力. 内含电解液
蓄电池故障原因
蓄电池故障原因蓄电池是一种能够储存电能并释放电能的装置,广泛应用于汽车、UPS电源、太阳能电池板等领域。
然而,蓄电池在使用过程中可能会出现故障,导致电池性能下降或无法正常工作。
下面将介绍蓄电池故障的原因。
1. 电池老化:蓄电池在使用过程中,随着充放电次数的增加,电池内部的化学反应会逐渐失效,导致电池老化。
电池老化会导致电池容量下降、内阻增加、电池寿命缩短等问题。
2. 过充或过放:蓄电池在充电或放电时,如果超过了电池的额定电压范围,就会出现过充或过放现象。
过充会导致电池内部化学反应失控,产生气体和热量,严重时会导致电池爆炸;过放会导致电池内部化学反应不足,降低电池容量和寿命。
3. 温度过高或过低:蓄电池在使用过程中,如果遇到高温或低温环境,都会影响电池的性能。
高温会加速电池老化和自放电,降低电池寿命;低温会降低电池容量和输出功率。
4. 电解液蒸发或泄漏:蓄电池内部的电解液是电池正常工作的关键,如果电解液蒸发或泄漏,就会导致电池性能下降或无法正常工作。
蒸发和泄漏的原因可能是电池内部温度过高、电池密封不良或电池内部化学反应失控等。
5. 电极板腐蚀:蓄电池内部的电极板是电池正负极的关键部件,如果电极板腐蚀,就会导致电池容量下降和内阻增加。
电极板腐蚀的原因可能是电池内部化学反应失控、电池内部氧化还原反应不平衡等。
6. 充电器故障:蓄电池在充电时,如果充电器出现故障,就会导致电池充电不足或过充,影响电池性能和寿命。
综上所述,蓄电池故障的原因有很多,需要我们在使用和维护电池时注意避免。
同时,定期检查电池的状态和性能,及时更换老化或故障的电池,也是保证电池正常工作的重要措施。
通信电源知识全集太全了!
通信电源知识全集太全了!通信电源是整个通信系统的重要组成部分,就像人体的心脏一样,电源设备供电质量及供电可靠性,将直接影响整个通信系统及其质量。
通信电源设备和设施主要包括:交流市电引入线路、高低压局内供配电设备、油机发电机组、整流器、蓄电池组、直流变换器、UPS、以及各种交直流配电屏等,组成一个完整供电系统,合理的进行控制、分配、输送,满足通信设备的要求。
一、高低压配电系统高低压配电系统组成和作用一般通信企业变电站所输入电压为10KV,所以高压传输的电能送到电信企业需要将35KV~220KV高压降至10KV。
高低压配电系统设备作用:将高压(10KV)引入进高压进线柜、计量柜、避雷柜、出线柜至变压器高压侧。
低压配电设备作用:变压器低压侧出线进低压进线柜经电容补偿柜和若干个出线柜,作用是集中和分配电能。
低压配电设备:低压(380/220) 配电柜(屏)/低压开关柜是连接降压变压器、低压电源和交流负载的装置,它可以完成市电与备用电源转换、负载分路以及保护、测量、告警等功能二、直流供电系统直流供电系统简介直流供电系统是向通信局(站)提供直流(基础)电源的供电系统。
根据工信部最新颁布的《通信局(站)电源系统总技术要求》的规定:■-48V和±24V为直流基础电源■其中-48V为首选基础电源,■± 24V为过渡电源(逐步淘汰、在新建系统中不再使用)。
在实际应用中如果必需± 24V或者其他直流电压种类的电源,一般通过直流-直流变换器的方式将-48V基础电源变换成± 24V或其他直流电压种类的电源。
2.1集中供电系统通信电源系统由高低压配电系统、变压器、低压配电、油机发电机组、整流器、交、直流配电屏、UPS电源、蓄电池组、变换器和通信设备配电屏组成。
2.2分散供电系统2.3混合供电系统2.4各部分功能介绍■变电站:由市电引入10KV(6KV)至高压配电系统柜(进线、测量、出线)-变压器(降压到380V)---低压配电柜(进线、补偿、出线分配)。
基站蓄电池维护管理普及知识(V3
基站蓄电池维护管理普及知识(V2.0)目录前言 (3)1. 蓄电池与维护有关的关键概念 (4)1.1. 关于蓄电池的容量 (4)1.2. 浮充 (5)1.3. 均衡充电 (5)1.4. 充电 (6)1.5. 放电 (8)2. 影响蓄电池使用性能的几个因素 (10)2.1. 浮充电压高低对蓄电池性能的影响 (10)2.2. 环境温度对蓄电池性能的影响 (11)2.3. 充电电流对蓄电池性能的影响 (14)2.4. 过放电对蓄电池性能的影响 (15)2.5. 基站频繁停电对蓄电池性能的影响 (16)2.6. 实际负载大小对蓄电池后备时间的影响 (18)3. 蓄电池的维护管理 (21)3.1. 开关电源蓄电池管理参数设置 (21)3.2. 日常维护作业要求 (25)3.3. 常见故障处理 (26)4. 蓄电池基础知识的综合运用——开关电源二次下电管理 (29)4.1. 下电电压设置基本要求 (29)4.2. 实际设置指导办法 (30)4.3. 注意事项 (32)4.4. 实际设置举例 (33)前言蓄电池维护是动力设备维护的主要内容之一。
蓄电池维护质量的好坏, 直接影响到蓄电池的寿命, 影响到资源的有效利用, 进而影响到网络质量。
在历次维护工作检查中所发现的在基站蓄电池管理方面存在的种种弊病, 暴露了基层维护人员的蓄电池的维护知识还比较缺乏。
为此, 网络运营中心整理归纳了蓄电池方面的知识, 撰写了《基站蓄电池维护管理普及知识》册子。
该册子的内容编排从蓄电池的基本概念入手, 逐步向具体操作方向过渡, 层层递进, 力争使维护人员知其然并知其所以然。
1.蓄电池与维护有关的关键概念1.1.关于蓄电池的容量1.1.1.蓄电池的容量是指在规定的条件下, 完全充电的蓄电池能够提供的电量, 通常用安时(Ah)表示。
在25℃环境下, 蓄电池以10小时率电流放电的电量称为标称容量。
例如, 标称容量为500AH的蓄电池, 是指在25℃下, 蓄电池用50A放电, 能够放10小时。
电池的主要失效模式
电池的主要失效模式一般而言,电池的主要失效模式有四种:正极板删腐蚀、失水、热失控、硫酸盐化。
当然,如果说到寿命损失,温度也是一大杀手。
对于基站,就目前中国复杂的地理、气候环境及电网环境,导致蓄电池提早退出运行的原因肯定是不尽相同的。
我接触比较多的情况有以下几种:1、硫酸盐化电池放电后,极板上主要成分为硫酸铅,如果不及时充电,硫酸铅在电解液中会持续溶解和再结晶,形成较大颗粒,这种硫酸铅结晶缺乏电化学活性,较难恢复,造成电池容量不足。
电池硫酸盐化的主要表现为放电容量逐次减少,深放电后充不满,实际寿命比理论寿命严重缩短。
导致硫酸盐化的主要原因:近两年国内多个省份出现电力供应紧张的情况,而出现电池硫酸盐化的基站多为偏远地区。
一是电力紧张时这些地区往往被拉闸限电,属于首先被牺牲的区域,导致电池频繁放电;二是因山高路远,维护人员难以及时到达,不能保障及时回充电;三是油机过小,或充电时间不够,导致电池未充满就要面临下一次放电;同样,即使电网来电,两次停电间隔时间过短,电池仍可能未能充满即再次放电。
可能的解决方案:1)从电网本身解决,如更改供电线路,选择相对有保障的线路供电;或与电力部门交涉,要求缩短基站所在线路的年(月)平均停电时间。
2)增加充电能力,如电池的充电系数。
在正常使用环境下,电池厂家推荐的充电系数为0.05-0.20C10之间,一般设置为0.15 C10,各省维护规程对此系数大多有比较明确的规定。
个人认为,可根据不同站点的情况进行分析,充电电流过大会导致电池寿命缩短,同样充电不足也会导致电池寿命损失,两害相权取其轻。
我见过一些停点严重的地区设置为0.20 C10的。
但是建议不要超过0.25。
均充阀值。
除正常的充电周期外,开关电源会根据电池放电深度决定来电后是否要均充。
一般厂家此判据为20%左右(中兴15%),此参数也是可调的。
停电频繁的站点,可考虑把此参数适当调小。
3)保证及时回充。
放电后再充电,间隔时间越长,电池恢复容量越困难。
移动通信基站在线运行的蓄电池容量下降维护及修复技术
池长时 间为负载供 电。 当蓄 电池被过度放 电到其 电压过 低甚至为零时 , 会导致 电池 内部有大量 的硫酸铅被吸附 到蓄 电池的 阴极表面 , 在电池的阴极造 成 “ 硫酸盐 化” 。 因硫酸铅是一种绝缘体 ,它的形成必将 对蓄电池 的充
放 电性能产生很大的负面影 响,因此在阴极上形成的硫
1 基站 阀控式蓄 电池容量损失的成因
从 目前国内几家大型阀控式密封 电池厂家生产电池
的质量来讲 , 应都能满足各运营商要求 , 虽然 各厂家生 产蓄电池质量 、 性能上有所差别 , 从现网调查使用情 况 来看,我们认为厂家生产蓄电池 的质量因素应不是影响 目前各运营商基站蓄 电池容量下 降过快 、使用寿命缩短
现硫酸盐化后 ,电池内 电解液浓度改变而使 内阻增加 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
因而浮 充 电流会增 大 ,使 电池极板 产生的热量 大幅增 加, 硫酸盐化程度继续加剧 , 最终 引起硫酸铅枝 晶短路 ,
单体 电池极板 因短路 电流发热而扭 曲膨胀 , 甚至引起电
12根据蓄电池厂商提供各项维护值不适合移动基站蓄 .
电池 系统 的电池 失效 。
2 如何延长基站蓄电池使用寿命并对落后电 池进行修复
我们知道影 响基站 电池使用寿命的原 因后 , 目前 在 市电供应不能改善的前提下,仍可采取相关措 施来弥补 或 改善 , 从而延长蓄 电池使用寿命 。 我们认为可从以下 几个方面着手。 2 1投入运行 1 年蓄电池 . ~3 蓄 电池容量正常 , 交流停 电次数相对较 少。( ) 1 对 基站组 合开关 电源中对蓄 电池 充电限流值参 数进行调
分析和探讨 ,并在此提 出相关的改进措施——在线维护及修复方法 。 关键词 蓄 电池
基站蓄电池使用常见问题分析及其相应改善措施
1引言2014年9月中国铁塔股份有限公司成立,目的是减少电信行业内铁塔以及相关基础设施的重复建设,提高行业投资效率,进一步提高电信基础设施共建共享水平,从机制上进一步促进节约资源和环境保护。
目前铁塔公司已全面承接3家运营商新建站点的建设需求及接收3家运营商移交的现网存量站点,但通过对移交站点的盘查发现相当一部分站点的后备电源蓄电池存在配置不合理和诸多问题隐患,铁塔公司急需进行全面整治,并需对新建站点进行容量合理配置,确保基站蓄电池在整个通信系统中发挥出应有的作用。
2蓄电池结构、原理及其作用蓄电池是一种能量转换装置,在充电时把电能转化为化学能,在放电时把化学能转化为电能并提供给用电负载。
蓄电池均由正极、负极、电解液、隔膜、电池槽(容器)5个主要部分组成,其中对于阀控式铅酸蓄电池,还需要有安全阀。
蓄电池在通信系统起到后备电源与平滑滤波的作用,作用非常重要。
3新建站基站蓄电池的配置方案3.1基站蓄电池容量配置原理铁塔公司通过对基站蓄电池的巡检发现有部分站点存在容量配置不合理现象,现对有机房即自建砖混机房和租赁机房站点从农村、乡镇、城区3大场景同时结合运营商网络数量需求来给出蓄电池的典型配置方案。
按照城区、乡镇、农村3大场景的基站后备时长分别为3、5、7h的要求,主要根据代维人员从发现基站停掉至赶到现场发电所需时间而定。
根据目前运营商设备运行平均功耗,假设传输设备为200W,无线设备每张网为1100W,则当运营商有一张网络需求则总功耗为1300W,对应负载电流为27.08A;运营商有两张网络需求则总功耗为2400W,对应负载电流为50A,当运营商有3张网络需求则总功耗为3500W,对应负载电流为72.92A,当运营商有四张网络需求则总功耗为4600W,对于负荷电流为95.83A。
根据电池容量测算公式:Q=KIT/η[1+α(t-25)](1)其中,Q为蓄电池容量(Ah);K为安全系数1.25;I 为近期负荷电流;t为最低环境温度(5℃);η为放电容量系数;α为电池温度系数0.006,其中放电时间T与放电系数η的对应关系如表1所示。
基站蓄电池使用年限证明
基站蓄电池使用年限证明
基站蓄电池从目前使用情况来看,普遍存在蓄电池容量下降过快,使用寿命短的问题,短短1~2年时间蓄电池的容量只有标称容量的30%~40%,有的只有10%~20%,而大部分基站蓄电池经过1~4年运行,其容量只有其标称容量的50%左右,远远达不到其设计使用寿命,与交换局站同类蓄电池相比,其使用寿命也大大降低。
本文对基站电源运行过程中蓄电池的损坏原因进行了分析,提出延长基站蓄电池使用寿命的方法。
蓄电池寿命的含义
蓄电池的寿命一般是指浮充状态下的使用年限。
关于在非浮充状态下工作的蓄电池,其寿命是从循环放电次数和放电深度两个维度来衡量的,如表1所示。
所以不能简单地以能使用多少年来衡量蓄电池的寿命。
关于蓄电池的循环放电次数来说,必须是在蓄电池放电后充足电能,要充足电能充电时间至少要24小时(依据YD/T799-2002的规定)。
关于充电不足的情况,其循环放电次数很难确定,肯定要低于表1中描述的数据。
硫酸盐化是指在极板上生成白色坚硬的硫酸铅结晶,颗粒比较大,活性低,充电时难以转化为活性物质的硫酸铅,导致电池容量下降或功能衰退。
盐酸化的原因是电池在安装使用前曾长时间搁置储存(超过3个月)、持续过放电或经常过量放电或小电流深放电、环境温度过高或过低、经常充电不足和没有定期执行均充。
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从目前国内几家大型阀控式密封电池厂家生产电池的质量来讲,基本能满足各运营商要求,但各厂家生产蓄电池质量、性能上有所差别,从调查使用情况来看,部分厂家生产蓄电池的质量因为成本较高、招标价太低等原因存在一定的问题,但在蓄电池质量没问题的情况下,部分基站蓄电池容量仍然下降过快、使用寿命大大缩短。
从阀控式密封电池产品结构、产品性能、基站蓄电池使用过程现场勘察情况等综合因素来看,结合交换局站使用情况,阀控式密封电池在正常情况下使用1~4年后,其容量下降应不会这么快,因此造成基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的主要原因应在于基站本身蓄电池使用特点及其基站使用环境有关。
从调查情况看,在蓄电池质量没有问题的情况下,影响基站蓄电池容量下降过快、使用寿命缩短的原因主要有以下几个方面。
第一,基站频繁停电、停电时间长、停电时间无规律,使蓄电池频繁充放电,是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要原因。
根据对基站报废蓄电池解剖情况来看,导致蓄电池寿命终止的原因在于蓄电池负极板的硫酸盐化,这是蓄电池早期容量衰竭(PCL)的一种典型现象。
笔者认为造成蓄电池负极板产生硫酸盐化的原因可能有以下两个方面:
(1)基站停电频次过高,一天内停电数次,甚至连续停电数天,使基站蓄电池在放电后尚未充足电的情况下又放电,蓄电池出现欠充。
如连续多次发生欠充,将造成蓄电池容量累积性亏损,则该基站的蓄电池容量将在较短时间内下降,其使用寿命将较快终止。
蓄电池容量下降的速度与该基站蓄电池连续欠充的次数成一定的正比关系。
造成蓄电池容量下降的内在原因在于,电池放电后在未充足电的情况下又放电,正、负极在放电后生成的硫酸铅未能分别完全恢复成二氧化铅和金属铅的情况下,正、负极板又放电,使蓄电池产生欠充,连续多次欠充,使负极板逐步硫酸盐化,产生不可逆转的结晶硫酸铅,特别是在蓄电池处于深度过放电的情况下,蓄电池负极板的硫酸盐化将更严重,硫酸盐化的速度将更快,造成负极板表面被屏蔽,其功能逐步下降直至失效,导致蓄电池使用寿命下降直至终止。
从现有基站蓄电池实际使用情况分析,蓄电池发生累计欠充可能性是存在的。
另外,蓄电池虽存在多次欠充,但二次欠充或多次欠充不是有规律连续发生的,电池发生累计欠充可能性及概率有多大,有待进一步确定。
(2)另外一个观点,造成基站蓄电池容量下降、使用寿命缩短的最主要原因是由蓄电池负极板硫酸化引起的,蓄电池累计欠充将导致负极板硫酸化外,蓄电池充放电循环次数增加或一定时间内充放电循环过度频繁是否也将导致负极板硫酸化,或者是导致负极板硫酸化的一个重要因素。
当然造成蓄电池负极板硫酸化原因除上述原因外还有多种因素,如电解液或玻璃纤维棉杂质超标,使电池自放电速率加快。
浮充或均衡电压过低,使部分硫酸铅晶体不能被溶解。
经常放电过量或经常小电流深放电,使蓄电池初期充电效率下降。
电池工作环境温度过高,杂质离子更为活跃,加速电池自放电。
根据目前电池生产厂家的规模、生产工艺及技术水平,造成基站蓄电池负极板硫酸化主要原因不在于产品质量,因在蓄电池正常使用情况下,蓄电池负极板硫酸化的时间较长,从而造成蓄电池
容量难以恢复。
另外从使用情况分析,不同生产厂家,不管进口或国产电池,都存在该问题。
所以造成基站蓄电池负极板硫酸化的主要原因在基站频繁停电,经常过放电和小电流的深度过放电,造成蓄电池欠充,欠充连续多次的发生,形成蓄电池累计欠充,基站充放电循环次数过度频繁,从而造成负极板不可逆转的硫酸化。
负极板的硫酸化是目前影响基站蓄电池容量下降,使用寿命缩短的主要原因所在。
第二,开关电源设置参数不合理,基站蓄电池欠压保护设置电压过低,复位电压设置过低,使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象,从另一方面加剧蓄电池负极板硫酸化,是使蓄电池容量下降,使用寿命缩短的另一个主要原因。
目前基站组合开关电源均设置低电压隔离保护功能或二次下电功能。
当蓄电池放电至某一设定电压值时,开关电源系统将自动切断对部分重负载供电或全部负载的供电,以保护蓄电池不过放电,确保蓄电池使用寿命。
如电池最低欠压保护值设置过低,蓄电池将出现过放电,多次的过放电和过放电后未能及时补充电或充电不足都将严重影响电池使用寿命;另外如开关电源复位电压设置过低,将使电池在放电过程中出现重复多次放电;具体电池最低欠压保护值设置应根据负载电流大小而设置,而目前基站蓄电池最低欠压保护值一般设置在单体电池电压每只1.8V左右,有的甚至设定为每只1.75V。
根据阀控式密封电池的放电性能结合基站实际负载电流(目前基站实际负载电流绝大部分均小于0.1C10A),基站电池最低欠压保护值应设置在电池单体电压每只1.8V左右。
因此,目前基站蓄电池欠压保护设置参考电压过低,如基站长时间停电,会使电池出现过放电,甚至是小电流深度过放电,而过放电的电池要完全充足电,恢复容量所需充电时间较长,深度过放电的电池在基站现有唯一恒压充电条件下,一般是很难完全恢复其额定容量的。
所以开关电源参数设置不合理,从另一方面加剧电池负极板硫酸化,从而造成电池容量下降,使用寿命缩短。
第三,基站使用环境较恶劣。
基站停电后,由于无空调,使基站环境温度逐步上升。
或者由于空调故障,使基站室内温度偏高,从而降低了蓄电池使用寿命。
室内基站均配置空调,配置的空调为一般柜机或分体式空调,长时间不间断使用使部分基站空调出现故障而停机,空调损坏后有时得不到及时维修,而室内基站为封闭机房,空调停机后使基站室内温度大幅上升,彩钢板机房其室内温度甚至可达到70℃以上。
另一方面,即使空调正常,而基站由于停电后,无交流电源,空调也无法制冷,特别在夏天,将使基站室内温度大幅上升,从而影响蓄电池正常工作。
室内温度过高一方面使阀控式密封电池内部失水量加剧,电解液饱和度下降(玻璃纤维棉隔膜内电解液减少)使电池容量降低和电池使用寿命缩短。
另一方面由于室内温度过高,将使蓄电池热失控效应加剧,从而造成蓄电池正极板腐蚀速率加剧、极板变形膨胀、电池外壳鼓胀甚至开裂等,最后导致电池容量快速下降,电池寿命缩短,根据相关资料表明,当环境温度超过25℃时,每升高10℃,电池使用寿命将缩短1/2。
第四,基站停电后,蓄电池放电至终止电压,未及时进行补充电,也将导致电池容量下降和使用寿命缩短。
由于部分基站地处郊区或偏远山村等地,市电供应状况较差,市电停电的次数多且停电时间较长,往往一旦市电停电后,蓄电池放电至终止电压,市电还未恢复,这样一方面可能造成蓄电池过放电,另一方面电池放电后又不能得到及时补充电,根据相关资料表明,电池放电后如不能及时进行补充电,将使蓄电池容量逐步下降,经过几次循环后,蓄电池使用寿命将明显缩短。
上述4点原因是造成目前基站电池容量早期失效,使用寿命缩短的主要原因。
当然影响蓄电池容量及使用寿命因素很多,正常使用情况下,影响蓄电池寿命主要因素是正极板腐蚀速度和玻璃纤维隔膜(AGM)中电解液饱和度。
但基站由于自身所处环境(市电供应、环境温度等)较特殊,真正影响蓄电池使用寿命主要原因在负极板硫酸化,而造成负极板硫酸化的主要原因在于基站频繁停电,造成蓄电池累计欠充及使蓄电池循环次数增加;另外蓄电池欠压保护值的设置不当,基站室内温度过高,蓄电池放电后未及时补充电等方面进一步加剧负极板硫酸化,这也可从另一面解释为什么城区基站或供电状况好的基站电池使用寿命较其它类型基站长,早期蓄电池使用寿命较近期电池使用寿命长的原因。