典型移動基站蓄電池合理配置方案研究

李 鵬

（中通服咨詢設計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

1 基站蓄電池配置基本要求

在對蓄電池后備時間進行確認的條件下，需要依照蓄電池品牌樣本的數(shù)據(jù)，進行恒功率放電數(shù)據(jù)時曲線的設計，確定蓄電池的型號和容量。如果電池容量較高，會增加投資成本，需要增加電源模塊容量。若需要確保充電電流，則需要投入大量的資金。如果電池容量較小，容易導致設備下電并通信中斷。依照實際負載電流，根據(jù)放電至終端電壓供應10h來進行計算，需要達到正常的供電效果。圖1為電池放電曲線圖。

圖1 電池放電曲線圖

2 移動基站蓄電池的配置方案

2.1 基站蓄電池容量配置原理

通過檢查基站蓄電池發(fā)現(xiàn)，很多站點都有容量配置不合理的問題。根據(jù)農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、城市三大場景，基站后備電池使用時間通常為7 h、5 h、3 h。這三個時間是依照維護管理人員的現(xiàn)場管理發(fā)現(xiàn)基站停掉到趕到現(xiàn)場發(fā)電的時間制定的。依照當前運營維護的平均功耗，如果設備功率是200 W，無線設備每張網(wǎng)是1100 W，那么運營商需要的總功耗為1300 W，需要相應的負載電流是27.08A。如果供應商有兩張網(wǎng)的需求，則需要2400 W的功耗，需要負載電流達到50 A。三張網(wǎng)絡需求下，需要3 500 W功耗，需要消耗72.92A電流。如果有四張網(wǎng)絡需求，則需要4 600 W的功耗，負載電流會達到95.83 A[1]。

依照電池容量公式進行計算：

具體的放電時間T與放電系數(shù)η對應關系如表1所示。

表1 放電時間T與放電系數(shù)η對應關系

2.2 不同場景下的電池配置方案

依照上述條件進行推演和計算可以發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)村進行蓄電池配置時，需要控制放電小時數(shù)為7 h。在設計方案時，放電系數(shù)η需要取折中數(shù)據(jù)進行計算，即取值0.91，具體的配置情況如表2所示。以此類推，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及城市環(huán)境下進行蓄電池配置時，需要控制放電時間為5 h和3 h，具體的配置方案如表3、表4所示[2]。分析三種環(huán)境下網(wǎng)絡配置的具體數(shù)據(jù)，得出相應的配置方案。在進行實際操作過程中，需要鐵塔公司進行相應的調(diào)研工作，盡量確定運營商近期和遠期的網(wǎng)絡需求，保證蓄電池一次性配置到位，避免以后進行擴容時出現(xiàn)資金浪費的問題。

表2 農(nóng)村場景電池配置方案

表3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)場景電池配置方案

表4 城區(qū)場景電池配置方案

3 蓄電池使用中的改善措施

對于基站停電頻繁或蓄電池無法充足電且異常放電的問題，可以通過以下方法進行彌補，增加蓄電池充入電量。需要在機電基站組合開關電源中分析蓄電池的實際工作情況，調(diào)整蓄電池的充電限流值。在對蓄電池進行充電的過程中，限流值通常設定為0.1C10A，可以將其進行調(diào)整。如果有必要可以設置為0.15～0.2C10A，但不能比0.2C10A高，以縮短充電時間，使蓄電池充電前期充入大量的電。依照基站在實際工作中的停電時間和次數(shù)，如果停電時間較長且停電次數(shù)較多時，可以對開關電源的恒均衡充電時間進行判別、調(diào)整，進一步延長均衡充電的時間，通?？梢员仍兄笛娱L20%～30%的時間[3]。同時，可以分析開關電源均衡充電的時間周期適當進行調(diào)整，如將原有的三個月周期調(diào)整為一個月或兩個月。

可以對基站組合開關電源進行分析，重新調(diào)整和設定電池欠壓保護，設置電壓值提高蓄電池欠壓保護電壓，防止蓄電池產(chǎn)生深度過放電問題。設置的具體方法如下：一次下開關電源設置電壓需要超過46 V，控制二次下電設置電壓超過44 V，可以設定在44.4 V左右，保證負載電流超過1/3I10A。

對基站的室內(nèi)環(huán)境進行改善，使用一些智能通風系統(tǒng)，將基站由于空調(diào)問題或市電停電而導致溫度過高的問題進行解決，避免影響相關通信設備和蓄電池。加裝智能通風設備，不僅可以控制基站成本運營費用，還節(jié)省了大量能源，提高了基站通信系統(tǒng)的可靠性，對系統(tǒng)的故障率進行控制，避免了蓄電池由于溫度較高而出現(xiàn)電池失控的問題，延長了蓄電池的使用壽命。

若監(jiān)控中心接到警報基站停電，需要對基站的運行情況進行密切管理和控制。如果出現(xiàn)中斷超過時限的問題，需及時通知相關維護人員，攜帶相應的設備到現(xiàn)場進行處理，保證蓄電池放電終止后可以即時充上電，有助于延長蓄電池的使用壽命。

前期的工程勘探設計過程中，需要選擇供電線路，保證供電質(zhì)量。另外，需注意了解該地區(qū)的供電情況，合理選擇蓄電池容量，不要以一刀切的方式配置蓄電池容量。

加強基站巡查工作情況，尤其需要在停電頻繁的季節(jié)，進一步巡查基站蓄電池，及時處理一些需要更換的蓄電池。另外，相關維護人員要加強技能學習，加強理論與實踐的結(jié)合，熟練掌握如何延緩電池性能下降的方法，及時發(fā)現(xiàn)和處理一些問題。

4 結(jié) 論

配置后備電池是非常專業(yè)的技術。原三大運營商對其基站自行進行維護，由于各家的情況不同，往往會出現(xiàn)很多問題。當前，由鐵塔公司統(tǒng)一對其進行管理和維護，在維護過程中要注意維護的規(guī)范性，防止出現(xiàn)一些不合理的設備和設計。