蓄電池維護解決方案

1、蓄電池維護解決方案第一章 需求分析 山于我國電力開展相對滯后，全國性缺電較為嚴(yán)重，很多地區(qū)出現(xiàn)了電量不 足， 用電緊張的局面，拉閘限電時有發(fā)生，移動基站遍布城鄉(xiāng)各區(qū)域，市電的供給缺乏，客觀上講對基站閥控密封式鉛酸蓄電池的使用維護是極大的考驗，一方面檢驗出了閥控密封式鉛酸蓄電池組在實際使用中的產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面為我們在不同供電條件下的基站閥控密封式鉛酸蓄電池的使用維護積累了一定的維護經(jīng)驗. 使我們 清楚的認(rèn)識到在電力緊張的地區(qū)閥控密封式鉛酸蓄電池的維護管理非常重要，如果 維護處理不及時 將直接影響到閥控密封式鉛酸蓄電池的使用壽命。在通信供電系統(tǒng)中，蓄電池是在交流出現(xiàn)故障時向通信設(shè)備提供電力供給的

2、 重要 保障，是整個通信供電系統(tǒng)中的最后一道屏障，同時也是引發(fā)通信電源事故的 重要環(huán) 節(jié)。為進一步加強蓄電池的維護管理，提高蓄電池的運行質(zhì)量，保證通供電平安，有效延長蓄電池的使用壽命。第二章 蓄電池工作原理 第一節(jié)閥控式蓄電池的結(jié)構(gòu)原理 相對于防酸隔暴式蓄電池組就是把所需的電解液在出廠前就注入到極板和隔板中，沒有游離的電解液，通過負(fù)極板潮濕來提高吸收氧的能力，為防止電解液減少把蓄電池全密封，所以閥控式鉛酸蓄電池乂稱為“貧液式蓄電池。第二節(jié)閥控式蓄電池的工作原理 閥控式蓄電池在充電過程中和充電終止時會出現(xiàn)水被電解的現(xiàn)象，通常惜況 下，提高， 閥控式蓄 此同時也抑正極出現(xiàn)氧氣，負(fù)極出現(xiàn)氫氣。曲于電

3、池采用免維護極板，使氧氣析出時電位 加上反響區(qū)域和反響速度的不同，使正極出現(xiàn)氧氣先于負(fù)極出現(xiàn)氫氣。山于 電池結(jié)構(gòu)，使電池內(nèi)部保存一定壓力和氣體，保證上述反響循環(huán)進行，與 制負(fù)極氫氣的析出，控制了電池內(nèi)水分的消耗，因此電池可以密封運 行。第三節(jié) 蓄電池分級原那么根據(jù)供電系統(tǒng)所承當(dāng)通信設(shè)備重要程度，蓄電池級別劃分如下：1. 一類蓄電池供電系統(tǒng)主要應(yīng)用在交換局、數(shù)據(jù)網(wǎng)、傳輸一級干線供電系統(tǒng)中，此類蓄電池作為交 換局 不間斷電源供電設(shè)備的后備電源，其可靠性和穩(wěn)定性要求最高。2. 二類蓄電池供電系統(tǒng)主要應(yīng)用在傳輸二干、城域網(wǎng)節(jié)點、支撐網(wǎng)供電系統(tǒng)中，此類蓄電池作為二 類重 要網(wǎng)元設(shè)備的不間斷電源的后備電源

4、保障。3. 三類蓄電池供電系統(tǒng)主要應(yīng)用在市區(qū)容量站的供電系統(tǒng)中，此類蓄電池作為重要容量基站的不間 斷電 源的后備電源保障。4. 四類蓄電池供電系統(tǒng)主要應(yīng)用在農(nóng)村基站、市區(qū)覆蓋站供電系統(tǒng)中，此類蓄電池作為非重要基站 不間 斷電源的后備電源保障。第四節(jié) 蓄電池應(yīng)用模式蓄電池在使用過程中主要有浮充運行和循環(huán)充放運行兩種狀態(tài)。浮充運行： 蓄電 池作為供電系統(tǒng)的后備電源，長期處于浮充電狀態(tài)。而整個負(fù)載主要由開關(guān)電 源或 UPS 供電。此種方式使用的蓄電池為 “備用電源型，其浮充電壓要根據(jù)溫 度進行調(diào) 整。循環(huán)充放運行：蓄電池充電和放電頻次較高，經(jīng)常處于充放電狀態(tài)。 負(fù)載頻繁處 于市電供電和蓄電池供電的轉(zhuǎn)

5、換之間。第五節(jié)影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素在放電終止電壓下蓄電池組能放出的最少電量的電池是衡量蓄電池壽命的主 要指 標(biāo)，而與蓄電池容量有關(guān)的因素較多，如設(shè)計不周密、制造不精良、安裝不正 確、維 護不完善等均對蓄電池的使用壽命有一定的影響。下面主要從使用維護的角度分析影響閥控式蓄電池使用壽命的主要因素。1) 環(huán)境溫度環(huán)境溫度過高對蓄電池使用壽命的影響很大，溫度升高時，蓄電池的極板腐 蝕將 加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短。蓄電池在25°C 的環(huán)境下 可獲得較長的壽命，長期運行溫度假設(shè)升高 10°C, 使用壽命約降低一半。2) 過度充電長期過充電狀態(tài)下，正極因

6、析氧反響，水被消耗， H+ 增加，從而導(dǎo)致正極附 近酸 度增加，板柵腐蝕加速，使板柵變薄加速電池的腐蝕，使電池容量降低；同時 因水損 耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險，從而影響蓄電池的壽命。3) 過度放電蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，蓄電池長時間為負(fù)載供電。當(dāng) 蓄電 池被過度放電到其電壓過低其至為零時，會導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸 附到蓄 電池的陰極外表，在電池的陰極造成“硫酸鹽化。因硫酸鉛是一種絕緣 體，它的形 成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負(fù)面影響，因此在陰極上形 成的硫酸鹽越 多，蓄電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，蓄電池的使用 壽命就越短。4) 長期浮充電直

7、流系統(tǒng)的開關(guān)電源提供的浮充電流對閥控式蓄電池而言有三個作用：供日 常性 負(fù)載電流、補充蓄電池自放電的損失、維持蓄電池內(nèi)氧循環(huán)。假設(shè)蓄電池在長期 浮充電 狀態(tài)下，只充電而不放電，勢必會造成蓄電池的陽極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻增大，容量大幅下降，從而造成蓄電池使用壽命下降。笫六節(jié)基站閥控式蓄電池容量損失的成因在整個通信行業(yè)中，通信基站為解決通信覆蓋問題，建站環(huán)境較為復(fù)雜，對 市電 引入的建設(shè)因受基站環(huán)境條件限制，建設(shè)配置要求有所不同，維護要求有所差 易，比 如許多基站建于城市高樓或郊區(qū)高山?？陀^上講基站的市電環(huán)境大多沒有交 換局要求 得高，但對電池的質(zhì)量要求較高，給蓄電池組的配置、維護、管理增加了

8、許多困難， 閥控式蓄電池的主要維護指標(biāo)的測試要通過動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)來取得， 而閥控式蓄電 池容量損失主要取決于通信用開關(guān)整流電源對電池的充電質(zhì)量，主要 維護取決于開關(guān) 電源對閥控式蓄電池的充電管理 ( 均浮充控制、電池保護 )。及動 力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是否 發(fā)揮效用。第七節(jié)通過設(shè)備對閥控式蓄電池的充放電控制對電池維護管理(-) 閥控式蓄電池在實際使用中的均浮充控制通信用蓄電池的充電方式主要是浮充電和均衡充電兩種。為了延長閥控電池 的使 用壽命，必須了解不同充電方式的充電特點和充電要求，嚴(yán)格按照要求對蓄電 池進行 充電。如果閥控式蓄電池投入使用的日期距出廠日期時間較長， 電池經(jīng)過長期的自 放電， 容

9、量必然大量損失，并且由于單體電池自放電大小的差異，致使電池的比 重、端電壓等 岀現(xiàn)不均衡，投入使用前應(yīng)用均充電壓進行初充電，用于補充電電池 自放電情況，均勻 電池端電壓， 否那么，個別電池會進一步擴展成落后電池并會導(dǎo)致 整組電池不可用。 另外， 如果蓄電池長期不投入使用，閑置時間超過 3 個月后，應(yīng) 該對電池進行一次補充電。在 浮充狀態(tài)下，充電電流除維持電池的自放電以外，還 維持電池內(nèi)的氧循環(huán)，但是浮充狀 態(tài)下充電電流乂是與電池的浮充電壓密切相關(guān) 的。因此，為了使閥控鉛酸蓄電池有較長 的使用壽命，在電池使用過程中，要根據(jù) 電池制造的原材料及結(jié)構(gòu)特點和環(huán)境溫度等兒 方面的情況，設(shè)定其開關(guān)整流電源

10、對 電池的浮充電壓。根據(jù)通信用閥控密封鉛酸蓄電池 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YD/T799-2002 的規(guī) 定，在環(huán)境溫度 25°C 時浮充電壓允許變化范 II 為 2. 20? 2.27V 。浮充電壓設(shè)置過 低，電池長期處于欠充電狀態(tài)，不僅會在電池極板內(nèi)部形成不可 逆的硫酸鹽化， 而 且還會在活性物質(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。 浮充電壓設(shè)置過高，電池長期處于過充電狀態(tài)，會使電池充電電流增大，電 池負(fù)極 析出的 H2 和正極析出的 02 氣體難以全部再化合成 H2O, 造成電池失水，板柵腐 蝕 加速，使用壽命提前終止。因此，開關(guān)電源的運行與維護過程中，應(yīng)根據(jù)電池廠家

11、提 供的資料進行浮充電壓設(shè)置，如電池廠家推薦的單體電池浮充電壓為2. 23V,此 時應(yīng)設(shè)置開關(guān)整流電源的浮充電壓為 53. 5Vo為了延長蓄電池的使用壽命，要求開關(guān)整流電源系統(tǒng)要檢測電池放電情況，根據(jù)放電時間和放電電流積分訃算放電容量，放電容量到達 20%要能在監(jiān)控模塊 上記錄下 來, 在市電正常后要進行均充。同時在開關(guān)整流電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊上可以設(shè)置定期均充2. 35V, 充 5? 6 小時如果開關(guān)整流電源在市過動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，周期，一般推薦是 3 個月。均充電壓設(shè)置為，其單體電池控制在注意，一次均充時間不宜太長，對于市電不穩(wěn)定的地區(qū)， 電正常后不能進行均充，維護人員要根據(jù)電池的放電情況，通

12、 在監(jiān)控中心進行遠端手動遙控開關(guān)整流電源對電池均充。正常浮充的悄況下，充電電流極小，電池負(fù)極析出的 H2 和正極析出的 02 兒 乎完 全化合成H20 ;在均充時如果電流過大，氣體難以再化合，導(dǎo)致電池內(nèi)部氣壓 增大， 引起排氣閥門開啟，造成電池失水。因此，在電池均充或浮充時候要限制電池的充電電流，稱為“限流值。在大多數(shù)情況下，限流值在0.05C? 0.25C 之 間。對于通信用開關(guān)整流電源系統(tǒng)，從整流器控制限流點的方法可以分為調(diào)壓型和調(diào)限流點型兩種。調(diào)限流點型開關(guān)整流電源統(tǒng)監(jiān)控模塊首先根據(jù)電池限流值和負(fù)載電流的大 小，計算出系統(tǒng)限流值以及分配到每個整流模塊的限流值，然后把此參數(shù)下發(fā)給各個整流模

13、塊即可。同時每隔一段時間，監(jiān)控模塊根據(jù)負(fù)載電流的變化和檢測到的電池電流值，重新訃算調(diào)整限流值并且下發(fā)。監(jiān)控模塊不需調(diào)壓，只把溫度補償后的浮充，均充電壓值下發(fā)即可。此種方式，電池可以獲得恒定的充電電流。調(diào)壓型開關(guān)整流電源系統(tǒng)監(jiān)控模塊通過閉環(huán)調(diào)整整流模塊電圧來到達限流。半電池充電電流大于 1.1 倍限流值時，降低整流模塊電壓；當(dāng)電池充電電流小于 0.9 倍限流值時， 提高整流模塊電 壓，直至到達預(yù)設(shè)定電壓點為止；其它情況那么維持整流器輸出電壓 不變。二基站用開關(guān)整流器對閥控鉛酸蓄電池的過放電保護二次下電功能 如前所述，電池的過放電會對電池的使用壽命造成很大的影響，所以，基站用開關(guān)整流器的過放電保護

14、功能也是其一項重要的指標(biāo)。基站用開關(guān)整流器的二次下電功能可以對電池進行過放電保護。即當(dāng)交流電源停電后電池放電，在電池電壓低于一次下電。第三章 蓄電池維護要求 第一節(jié) 環(huán)境要求- 蓄電池在環(huán)境溫度 -15 °C+45°C, 相對濕度 10%-80% 條件下使用。二蓄電池應(yīng)距離機房內(nèi)采暖設(shè)備、熱源 2 米以上，確保蓄電池組溫度的均 衡性，溫差不超過 5°C。三蓄電池使用環(huán)境應(yīng)保持枯燥、清潔、通風(fēng)，不能有大量放射線、紅外線 輻射、腐蝕性氣體，要有良好遮光措施。四對于密閉的蓄電池室，應(yīng)采取相應(yīng)的通風(fēng)措施，確保蓄電池產(chǎn)生的酸氣 及時排出。 第 18 條蓄電池組間、蓄電池組與

15、其他設(shè)備之間應(yīng)留有充足的維護通道，不低于 500mm 。第二節(jié)一般要求- 一、二類蓄電池供電系統(tǒng)的蓄電池，可與其他電源設(shè)備同機房安放。但必須與通信設(shè)備隔離。二 三、四類蓄電池供電系統(tǒng)的蓄電池山于受多種條件影響，可與其他通信 設(shè)備同室安放。三密封蓄電池和防酸式蓄電池禁止安裝在同一機房內(nèi)。 第 22 條 防 酸隔爆 蓄電池必須專室存放。四不同規(guī)格、不同年限、不同廠家、不同容量的蓄電池禁止在同一直流供 電系統(tǒng)中使用。五蓄電池供電系統(tǒng)一般應(yīng)采取 2 組以上蓄電池并聯(lián)使用，單系統(tǒng)并聯(lián)蓄電 池組最多不得超過 4 組。六基站蓄電池在安裝空間滿足的條件下，須采用兩組并聯(lián)運行方式進行配 置。七應(yīng)用在基站具備二次下電功能的直流供電系統(tǒng)的蓄電池組，其一次下電電壓設(shè)定為46V,二次下電電壓設(shè)定為43. 2V。應(yīng)用在傳輸節(jié)點直流供電系統(tǒng)中的蓄電池，傳輸光端機可直接連接在蓄電池輸出母排。八蓄電池盡可能采取臥式安裝。九機房承重滿足要求時，立式安裝的蓄電池在條件允許的情況下盡