程鹏
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)
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。
基站蓄电池;移动通信基站;供电系统;电解液
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]。
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]。
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。一般情况下,出现这种现象主要是因为基站停电引起的,比如基站频繁停电、停电时间较长、停电时间无规律。当基站处于停电状态时,蓄电池则会进行放电。如果蓄电池在放电后不能及时充足电量,即处于部分荷电态,在这种状态下蓄电池的容量就会出现非正常的衰减。这主要是受蓄电池自身供电结构的限制,蓄电池在电量不足的情况下其负极的硫酸就会盐化,以至于负极不能进行正常充放电,会表现为容量不足。如果基站长期出现停电的情况,则蓄电池的容量就会急剧衰减,甚至不能达到额定容量的80%,这样即为电池失效。对于基站停电的现象在一定程度上难以控制,这就需要蓄电池厂家进行相应的改进,调整电池参数和运行环境,尽量保证蓄电池在基站停电状态下能够正常进行充放电。
蓄电池出现漏液,往往是由于安全阀、极柱、槽盖等部位的热封或者胶封处理不合格造成的,此外,如果在安装、运输过程中出现磕碰也有可能造成漏液。蓄电池漏液主要表现为有液体溢出或者在结构缝隙中有白色的结晶体堆积。当蓄电池发生漏液时,必须予以及时更换,以免埋下安全隐患,比如设备腐蚀、电池失水或高电压系统漏电等[3]。
蓄电池的电压不均主要是指浮充电压不均,其影响因素主要有连接不当、浮充设置和新旧混用等。对此,在蓄电池使用前要仔细检查连接部位和系统的参数设置,保证准确无误,并对其实行放电均充处理。一般新电池要运行3~6个月左右,保证吸酸饱和度的均匀性。当浮充状态低于2.71 V或高于2.35 V时,需要关注一下电池容量,一旦出现短路等问题,需要立即更换,以免造成损失。
当蓄电池表面出现不正常的凸起,一般是受内在因素和外在因素的共同影响。内在因素主要有装配压过高、外壳厚度较薄、开阀压太高等,外在因素主要有环境温度过高、电池间的安装间隙过小、充电限流过大、充电电压过高且持续时间较长、无温度补偿措施等。当出现鼓胀时,应对蓄电池工作的外部和内部影响因素逐一排查,以改善电池的工作运行环境,并对已经鼓胀的电池予以更换[4]。
失火是极为严重的蓄电池事故,一般比较少见。当蓄电池的连接条出现松动、高电压系统出现局部漏液、电池组局部短路、雷击等的情况下都容易引发火灾,因此,要坚决杜绝该类现象的发生,以免造成重大损失。
蓄电池的安装过程中如果误将电池线接反,则会损坏开关电源及相关设备。另外,自然灾害,如暴雨、雷电等也会对电池设备造成一定程度的损坏。
对于基站市电停电频繁造成的蓄电池容量不足的问题,其解决措施主要是增加蓄电池的充入电量,主要从以下几方面进行:①调整蓄电池充电限流值,将其从0.1 C10 A调整为0.15~0.2 C10 A,且充电电压为2.33 V/单体。但是需要注意的是,充电电流的上限为0.2 C10 A。这样能够加速电池的充电速度,增大蓄电池在充电前期的充电量。②对于停电次数较多且停电时间较长的基站,需要调整开关电源中均衡充电时间判别参数,在原来的基础上最高可延长至30%;同时,可以缩短开关电源均衡充电时间周期,将原来的3个月调整为1~2个月[5]。
对于基站组合开关电源内电池欠压保护装置的电压值的设置,根据实际经验具体调整设置为开关电源一次下电设置电压要求不低于46 V,二次下电设置电压要求大于44 V,一般设置在44.4 V。而负载电流应在1/3 I10 A以上,如果基站的负载电流小于1/3 I10 A,则需要将放电时间设定在小于24 h。按照这种新的设置方式,主要是为了提高蓄电池欠压保护的设置电压,进而有效避免蓄电池出现放电和深度过放电的现象。
当基站由于市电停电或者出现空调故障时,机房内的室内温度就会显著升高,容易造成蓄电池鼓胀,并对其他通信设备造成一定程度的影响。因此,基站应安装智能通风系统。
智能通风系统能够根据基站内的环境温度自动调节通风量的大小,使基站的室内始终维持在一个相对适宜的温度,降低蓄电池热失控发生的概率,并且将电池失水速率控制在一定的范围内,有利于蓄电池的正常运行,延长蓄电池的使用寿命。同时,智能通风系统的安装,从根本上有效降低了基站运行所消耗的能量,进而降低了基站运行维护所需要的成本。适宜的工作环境减少了基站蓄电池各种设备发生故障的概率,有效地保障了基站通信设备系统的稳定性和可靠性[6]。
在基站的监控中心,工作人员应该密切关注基站的运行状况,相关部门应该制订规范的基站停电应急措施。当基站停电进行报警后,应该及时安排基站维修人员采取发电措施,保证蓄电池在放电完毕后能够及时充电,降低基站蓄电池在部分荷状态下运行的概率,并有效预防蓄电池因过度放电而造成严重损害,避免增加维修成本。所以,对蓄电池合理的维护和保养能够有效延长蓄电池的使用寿命。
基站建设的前期设计阶段,设计人员应该对基站选址的实际供电线路以及市电供应情况进行详细勘察和了解。根据工程项目的实际要求,选取供电质量较好的供电线路,并结合基站的预期运行效果制订合理的蓄电池容量,做到因地制宜。而不是对所有的基电站采取一刀切的方式,这样虽然简化了前期的设计内容,却无形中增加了后期的维护成本,影响基站的实际使用效果。
不同的区域都会出现停电频繁的情况,这时就需要安排蓄电池的售后人员进行定期巡检,及时发现基站中存在的问题并予以解决。此外,要注重对售后维修人员的技术培训,使其能够熟练掌握相关提高基站蓄电池使用性能和延长蓄电池使用寿命的方法,及时有效地解决基站蓄电池使用过程中的常见问题,并能及时发现基站中的隐患,加以预防。
不同项目中不同地域的基站的运行要求不尽相同,对此,相关部门要建立高效的管理与运营模式,建立科学、合理的项目方案,尽可能地降低基站上的各种问题,以保障蓄电池乃至整个基站的正常、稳定运行,使其在整个通信系统中最大程度地发挥自身的价值与作用。同时,相关工作人员也要不断提高自身的综合职业素质,积极、有效地应对基站使用过程中的各种问题,并在总结实际工作经验的基础上进行改进创新,以提升整个基站的服务质量。
[1]汪锋,范勇,亢芳芳.基于基站性能大数据的蓄电池容量研究及应用[J].邮电设计技术,2019(3):82-87.
[2]李坦,胡振华.基站蓄电池续航不足3小时的最优化方案分析[J].广东通信技术,2018,38(8):63-67.
[3]王旭.基站蓄电池使用常见问题分析及其相应改善措施[J].电信网技术,2016(11):77-80.
[4]吴晓,刘慧婷.典型移动基站蓄电池合理配置方案建议[J].通信电源技术,2015,32(6):190-193.
[5]郑茂俊.通讯用铅酸蓄电池优化维护及修复方法研究[D].西安:西安电子科技大学,2014.
[6]陈希红.通信基站蓄电池维护效益分析[J].通信电源技术,2012,29(4):133-134.
TM912
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.055
2095-6835(2019)13-0127-02
程鹏(1987—),满族,山东宁津人,硕士,工程师,研究方向为通信工程质量监督及市场监管政策。
〔编辑:张思楠〕