高频开关通信电源对蓄电池的影响

    6 频繁停电地区充电方法

　　6.1对充电限流值参数进行调整

　　目前开关电源中对蓄电池充电限流值一般设定为0.1C10A，建议调整为0.15～0.2C10A(应根据季节做相应调整)，但充电电流不能超过0.25C10A，以缩短蓄电池充电时间，增加蓄电池充电前期充入的电量。

　　6.2适当延长均衡充电时间

　　根据该基站停电次数及时间，如果停电次数多且停电时间长，建议对开关电源中均衡充电时间判别参数(充电时间和充电电流 值判别)进行调整，延长均衡充电时间，可比原设定延长20%～30%;另外建议调整开关电源均衡充电时间周期设置，把原设置一般3个月时间周期调整为1个月或更短，对蓄电池进行均衡充电。

　　6.3提高低电压保护设定值

　　对基站组合开关电源内电池欠压保护设置电压值进行重新设定，提高蓄电池欠压保护的设置电压，尽量避免蓄电池出现过放电和深度过放电(小电流过放电)，具体设置要求如下，开关电源下电设置电压要求不低于46V，二次下电设置电压必须要求大于44V， 建议设置在44.4V。对负载电流小于1/3 I10A的基站，其放电时间尽可能不大于24h，即行切断。具体可在开关电源内设置

　　6.4对已经硫化电池要除硫化

　　开始充电时，如果蓄电池充电电压偏高，说明蓄电池内阻过大。如果蓄电池充电电压偏低，说明蓄电池亏电。可对蓄电池充电2～3小时后，再对蓄电池充电电压进行检测，观察蓄电池充电电压的变化。如果蓄电池充电电压由高变低，说明蓄电池内阻已经减小，还能有继续使用的可能性，如果是蓄电池的充电电压依然居高不下，维持较高的充电电压，就说明蓄电池硫化严重，对硫化严重的电池要做除硫化维护。

　　7 环境温度维护方法

　　7.1电池温度和电池内阻的关系

　　当电池温度升高时，电解液的活动加强，故电池内阻减少;当电池温度降低时，电解液的活动减弱，故电池内阻增大。大量试验数据表明，当温度较低时(25℃以下)，电池内阻随温度变化显著;当温度较高时(25℃以上)，电池内阻随温度变化缓慢。因此，如需要在标准温度下的电池内阻值，应对测得的电池内阻进行温度修正。

　　工作于浮充方式的阀控铅酸蓄电池，温度升高时，由于内阻的减小，其浮充电流增大，导电元件的腐蚀加剧，因而寿命减少。另一方面，当温度很低时，上于内阻的增大，电池就不能对负载放出能量。所以，阀控铅酸蓄电池的温度监测和环境温度是十分必要的。还必须对充电电压进行温度补偿，以避免高温下的过充和低温下的欠充。.

　　7.2蓄电池浮充电压与温度的关系

　　蓄电池在投入使用后，首先要进行补充充电，即均充电。在25℃时电压值为2.35±0.02V，充电时间在16～20小时左右。如果不在标准温度时应修正其充电电压，只有在蓄电池充足电的情况下才能进行核对容量试验 ，即初次容量按95%核对，对于放电容量受温度影响的程度应依据公式：

　　式中：

　　t- 放电时的环境温度℃;

　　K- 温度系数，10h率容量试验时K=0.006/℃

　　3h率容量试验时K=0.003/℃

　　1h率容量试验时K=0.01/℃

　　Ce- 25℃时电池的标称容量值

　　应注意的是，在浮充运行中，阀控电池的浮充电压与温度有密切的关系，浮充电压应根据环境温度的高低作适当修正。

　　从上式明显看出，当温度低于25℃太多时，若阀控电池的浮充仍设定为2.27V，势必使阀控电池充电不足。同样，若温度高于25℃太多时，若阀控电池的浮充电压仍设定为2.27V，势必使阀控电池过充电。

　　在浅度放电的情况下，阀控电池在25℃下以2.27V运行一段时间是能够补充足其能量的。在深度放电的情况下，阀控电池充电电压可设定为2.35～2.40V/C(25℃)，限流点设定为0.1c。过一定时间的补充容量后，再转入正常的浮充运行。

　　应当说明的是，由于电池极板活性物质从表面到内部进行充分的化学反应时需要一定的时间，因此建议两次充放电时间间隔应大于10天。充电时间越长则放电深度相对要深一些。

　　定期修正电池系统的浮充电压值

　　

　　由于电池系统浮充电压值受温度影响较大，因此应根据电池系统使用中环境温度变化而及时修正系统的充电电压值，一般每年可设定调整2～4次。

　　监控中心或OMC一旦接到基站停电告警后，应密切注意该基站运行情况， 一旦出现无线信号中断超过6h，应及时通知基站 维护人员携带发电机组赶赴现场进行发电，确保蓄电池因放电终止后能进行及时充电，延长蓄电池使用寿命。

　　利用监控系统可早期发现电池故障，对一些不能按要求自动检测电池的放电情况对电池进行均浮充转换的开关电源，应按要求在监控中心进行远端手动遥控开关整流电源对电池均充。在市电恢复正常后开关整流电源不能对电池进行均充,维护人员要根据电池放出实际容量的情况, 在远端通过动力环境监控系统及时调整开关电源设备对电池的充电电流及均浮充转换，在监控中心进行远端手动遥控开关整流电源对电池均充。所以只有电池工作在荷满的浮充运行状态下，蓄电池组容量准确具备了必要条件，也使蓄电池组实际使用的环境接近设计寿命的环境,使放电时间得以延长。

　　8 日常蓄电池维护的工作

　　蓄电池维护的实际工作有：

　　8.1在亏电状态存放电池，很容易出现硫酸盐化，硫酸铅结晶物附着在极板上，堵塞了电离子通道，造成充电不足，电池容量下降。亏电状态闲置时间越长，电池损坏越严重。因此，电池闲置不用时，应每月补充电，这样能较好地保持电池健康状态。

　　8.2如果电动车的续行里程在短时间内突然下降十几公里，则很有可能是电池组中至少有一块电池出现断格、极板软化、极板活性物质脱落等现象。此时，应及时到电池修复机构进行检查、修复或配组。这样能相对延长电池组的寿命，地节省开支。

　　8.3 电动车在起步、载人、上坡时，请用脚蹬助力，尽量避免瞬间大电流放电。大电流放电容易导致产生硫酸铅结晶，从而损害电池极板的物理性能。

　　8.4一般情况蓄电池都在夜间进行充电，平均充电时间在8小时左右。蓄电池以放电深度为60%-70%时充电，实际使用时可折算成骑行里程，根据实际情况进行必要充电，避免伤害性充电。

　　8.5温度过高的环境会使蓄电池内部压力增加而使电池限压阀被迫自动开启，直接后果就是引发电池活性下降，加速极板软化，充电时造成壳体发热、壳体起鼓、变形等致命损伤。

　　8.6充电器输出插头松动、接触面氧化等现象都会导致充电插头发热，发热时间过长会导致充电插头短路，直接损害充电器，带来不必要的损失。

　　8.7蓄电池初期出现容量亏损，例如蓄电池200Ah负载电流20A，放电时间由10小时下降为5小时。处理方法是提高浮充电压和限流值，用较大电流对硫化的极板活化。

　　8.8蓄电池亏损严重。例如蓄电池200Ah负载电流20A放电时间由10小时下降为2小时，处理方法必需用高频脉冲充电仪进行整组处理。

　　9 应用实例

　　图10为某移动通信基站蓄电池组浮充电压运行数据，图中是整组蓄电池在此运行时间段里浮充电压的组离散度，其中A时刻对整组蓄电池组进行了维护，可以直观地看出，在线维护后，整组电池浮充电压的离散性变小，其一致性明显变好。

图10 维护前后蓄电池组电压的离散度

　　在图11中，看到有两节蓄电池的浮充电压明显偏高，且在此运行阶段，波动较大，图11中是其中一节20#蓄电池的浮充电压离散度表现，其中B 时刻对该电池进行充放电维护，从图11上看，20#电池的浮充电压离散性在进行维护后明显变好，且离散度本身的变化波动也明显变小。本节电池的浮充电压由维护前的2.303V拉回到2.256V正常浮充状态。

图11 20号电源维护前后的电压变化

 

　　10结论

　　广东省部分通信站采用图2方式供电，虽然这种半分散式的供电方式相对于集中式供电方式而言，电源系统可靠性有所提高，但由于通信站的规模一般并不大，通信设备往往集中在一个通信机房，各种通信设备共用一组通信电源，系统可靠性的保证完全依赖蓄电池支持。随着省电力通信网规模的不断扩大，为减少故障对通信电源的影响，交流系统可考虑采用集中供电方式，而直流电源规模的不断扩大，为减少故障对通信电源的影响，交流系统可考虑采用集中供电式，而直流电源规模的不断扩大，为减少故障对通信电源的影响，交流系统可考虑采用集中供电方式，而直流电源系统依据通信系统的情况分设成若干个小基础电源系统，每个小基础电源系统包含整流模块、蓄电池组和交直流配电单元，分别向本机房部分通信设备供电。当然，这种方式也存在缺陷，即不能充分利用电池的相互支持作用，所需的整流器、小容量电池个数多。