蓄电池在线维护与管理

李福生

一、概述

目前，国内绝大部分机房/基站的蓄电池组，只安装了在线监测系统（即机房动环系统的一部分），虽然解决了对蓄电池组的集中在线监测问题，但蓄电池本身的维护还需要用户花大量的人力和资金去解决（人工维护）。由于蓄电池本身的特性决定，这种传统的人工维护技术已远远不能满足实际需要，很多蓄电池组在线运行的容量实际已远远低于国标的要求（国标要求在线运行的蓄电池组容量不得低于额定容量的80%），存在一定的安全隐患。

为了保证蓄电池组在线运行的可靠性，延长蓄电池组在线运行周期，提高电源系统的安全可靠性，经相关技术人员探索、研究，同时与相关厂家技术人员交流，决定采用HZ-BMM系列蓄电池在线维护系统来解决上述蓄电池固有存在的问题。从而提高专业通信局现有通信电源系统的安全可靠性，保证专用通信的安全、可靠、畅通。

二、系统组成

HZ-BMM系列由1台维护控制终端、1个或多个电流变送器和多个集成维护模块组成。其中，HZ-BDM02维护终端最多可挂接16个集成维护模块，1个集成维护模块可监测维护12节2V单位电池。以通信基站48V蓄电池组为例，维护2组蓄电池只需要配置1台HZ-BDM02维护控制终端，4个集成维护模块和2个电流变送器。

HZ-BMM蓄电池组在线维护系统除了具有蓄电池在线检测功能外；还具有蓄电池在线维护功能，解决了蓄电池组因单体电池之间的差异，造成部分单体电池长期过充电和部分单体电池长期欠充电的现象，达到延长蓄电池组使用寿命的目的；同时，还具有对蓄电池性能进行判断、对蓄电池各类告警及时上报、对蓄电池放电数据进行统计分析等在线管理功能，使得对蓄电池的维护管理更直观、更有效。

三、安装规范

3.1安装前的准备

为了确保施工时的人身和设备安全，避免盲目施工，施工前应先熟悉现场环境，确定设备及工具的合理摆放位置；到施工现场，按装箱单验清货物。施工前，测量记录蓄电池组总电压及每节单体电池电压，测量时，要使用四位半（或更高精度）万用表进行测量，并认真填写《现场测量记录表》，存档。检查工具是否满足安全要求，扳手、改锥要做好绝缘处理。

3.2设备安装

为了保证蓄电池组的供电安全和施工过程中的人身和设备安全，施工过程必须将蓄电池与电源、负载脱离。为了最大限度的实现上述目标，设备安全分为A、B两个阶段，A阶段无需将蓄电池组与电源脱离，B阶段则必须将蓄电池组与电源、负载脱离。

A阶段，选择安全、方便的位置，固定安装一条用于放置集中维护的35mm标准金属导轨。将集中维护模块固定安装在金属导轨上，模块与主机、模块与模块之间的连接接口采用标准的DB9插座；施工人员就根据现场实际情况确定数据线的长度。然后将两边插头按序号一一对应焊接，然后安装护壳即可。根据集中维护模块安装位置，预测采集线的长度。由于维护模块对相应电池维护时需要进行充电，建议采集线采用线径为1.5mm2的多股线。连接电池端需要安装5A线保险，保险另一端焊接相应尺寸的铜鼻子。用压好的模块数据将所有的模块连接起来，并将第一只模块与主机的1-3号模块接口任意连接。

B阶段，在设备安装B阶段开始前，必须将蓄电池组与电源、负载脱离。保证施工人员与设备安全。安装电池信号采集线，安装前需要先编线号，然后将集中维护模块的“电池接口”拔下来，按模块标签图示接入信号线。然后将带有线保险的那端信号线按序号连接到相应蓄电池电极；核查线序无误后，接入保险拧紧。端信号线按序号连接到相应蓄电池电极；核查线序无误后，再接入保险拧紧。最后再将集中维护模块的‘电池接口插头插到相应的‘电池接口插座。如果有条件主机要安装到19寸标准机架上。

本工程采用TCP/IP模式，按要求将主机通信接口与上位机的通信接口正确可靠连接。1000AH以下的系统均配置开口电流变送器，注意电流变送器充电电流方向要与变送器顶部的电流标识方向一致，尽量将母线从变送器正中心穿过，然后固定好电流变送器。将集中维护模块与主机连接好以后，再将主机的电源线按极性连接到供电电源上。确认连线无误后，可打开主机电源开关时行测试。电池组维护模块由拨码开关设置地址，实际的地址为拨码开关设置的地址加一。

四、工程实例

本次工程涉及六个模块点，现以翠屏山机房为例。翠屏山现有两组蓄电池，为24×2V-500AH的48V系统蓄电池组，为2010年4月启用，已用四年，虽严格按照规范使用电池，但电池性能参数明显下降，最显著特点就是单体蓄电池电压不均衡，最大值与最小值相关0.021V， 施工方案为HZ-BMM在线维护主机一台，BEM-02V-12-500AH维护模块2只，YDG-HTD-7-±100A霍尔电流变送器1只。安装本系统后各参数性能明显提高，单体蓄电池电压不均衡，最大值与最小值相关0.003V。预估计电池可延长寿命5年左右，不但响应了国家节能减排的号召，还降低了更换电池的费用成本与更换风险。

本工程采用联网安装。保证总电压和每节单体电池电压都可以正常检测，如果显示通信故障，请仔细检查数据线压接压接是否正确，连接是否可靠，然后再检查主机接地端子是否已经与机架或机房“大地”可靠连接。数据正常显示后，可以关闭主机电源，请相关负责人闭合蓄电池开关或熔丝。再重新打开主机电源开关，再次确认数据检测，显示正常。进行主机与上位机通信测试，保证上位机可以正常接收主机监测数据，并可以对相应参数进行设置。系统正常工作半小时后，用万用表测量一遍蓄电池组总电压及单本电压，同时记录主机显示相应的电压，并仔细填写《设备开通测试记录》。

五、结束语

综上所述，蓄电池在线维护与管理系统确实能提高电池性能与寿命，是当前电力系统中改革创新的一部分，在通信系统中会发挥越来越重要的着重要的角色，因此需要我们格外关注。本次工程属于试点工程，运行一年多来，蓄电池组性能稳定，工程质量得到保障，但施工成本有待降低，后期通过全面展开，达到规模效应，逐步降低安装成本，这仍然是我们今后研究的一大重点。