基站蓄電池使用常見問題分析及其相應(yīng)改善措施

程鵬

基站蓄電池使用常見問題分析及其相應(yīng)改善措施

程鵬

（中國信息通信研究院，北京 100053）

隨著無線通信業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)基站網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性要求越來越高，而基站蓄電池是保證基站服務(wù)能力的重要環(huán)節(jié)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，基站蓄電池不可避免地出現(xiàn)各種問題，有待解決。對(duì)基站蓄電池進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，并分析了基站蓄電池在使用中的常見問題、原因以及相應(yīng)的處理措施，在此基礎(chǔ)上提出了改善措施，希望能夠確?；拘铍姵氐暮侠砝?。

基站蓄電池；移動(dòng)通信基站；供電系統(tǒng)；電解液

移動(dòng)通信基站作為網(wǎng)絡(luò)通信的基本單元，要保證在任何情況下都能保持正常供電。一般情況下，其供電方式主要有兩種，市電交流引入和蓄電池直流供電。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)市電供電系統(tǒng)停止供電，首先采用基站的蓄電池進(jìn)行電源的供給，而由于各大運(yùn)營(yíng)商對(duì)于基站蓄電池的不合理維護(hù)，所以基站蓄電池普遍存在容量下降過快和使用壽命較短的現(xiàn)象，這就需要相關(guān)人員高度重視，并予以合理解決[1]。

1 基站蓄電池概述

基站蓄電池實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，主要針對(duì)電能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)對(duì)蓄電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，當(dāng)需要蓄電池進(jìn)行放電時(shí)，則內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為一定的電能，用于供給用電負(fù)載。一般的蓄電池主要由五個(gè)部分組成，它們是正極、負(fù)極、電解液、隔膜、電池槽。如果是閥控式的鉛酸蓄電池，則還需要配備安全閥?；拘铍姵啬軌蛴行ПＵ匣竟╇娤到y(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，且蓄電池是否能夠正常工作，直接影響了通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效果。所以，蓄電池是整個(gè)通信系統(tǒng)的后備電源，并且起到平滑濾坡的作用[2]。

2 基站蓄電池使用的常見問題、原因及處理措施分析

2.1 蓄電池容量不足

蓄電池的容量不足主要表現(xiàn)在蓄電池的實(shí)際供電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足供電需求。一般情況下，出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是因?yàn)榛就ｋ娨鸬?，比如基站頻繁停電、停電時(shí)間較長(zhǎng)、停電時(shí)間無規(guī)律。當(dāng)基站處于停電狀態(tài)時(shí)，蓄電池則會(huì)進(jìn)行放電。如果蓄電池在放電后不能及時(shí)充足電量，即處于部分荷電態(tài)，在這種狀態(tài)下蓄電池的容量就會(huì)出現(xiàn)非正常的衰減。這主要是受蓄電池自身供電結(jié)構(gòu)的限制，蓄電池在電量不足的情況下其負(fù)極的硫酸就會(huì)鹽化，以至于負(fù)極不能進(jìn)行正常充放電，會(huì)表現(xiàn)為容量不足。如果基站長(zhǎng)期出現(xiàn)停電的情況，則蓄電池的容量就會(huì)急劇衰減，甚至不能達(dá)到額定容量的80%，這樣即為電池失效。對(duì)于基站停電的現(xiàn)象在一定程度上難以控制，這就需要蓄電池廠家進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，調(diào)整電池參數(shù)和運(yùn)行環(huán)境，盡量保證蓄電池在基站停電狀態(tài)下能夠正常進(jìn)行充放電。

2.2 蓄電池漏液

蓄電池出現(xiàn)漏液，往往是由于安全閥、極柱、槽蓋等部位的熱封或者膠封處理不合格造成的，此外，如果在安裝、運(yùn)輸過程中出現(xiàn)磕碰也有可能造成漏液。蓄電池漏液主要表現(xiàn)為有液體溢出或者在結(jié)構(gòu)縫隙中有白色的結(jié)晶體堆積。當(dāng)蓄電池發(fā)生漏液時(shí)，必須予以及時(shí)更換，以免埋下安全隱患，比如設(shè)備腐蝕、電池失水或高電壓系統(tǒng)漏電等[3]。

2.3 蓄電池電壓不均

蓄電池的電壓不均主要是指浮充電壓不均，其影響因素主要有連接不當(dāng)、浮充設(shè)置和新舊混用等。對(duì)此，在蓄電池使用前要仔細(xì)檢查連接部位和系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，保證準(zhǔn)確無誤，并對(duì)其實(shí)行放電均充處理。一般新電池要運(yùn)行3～6個(gè)月左右，保證吸酸飽和度的均勻性。當(dāng)浮充狀態(tài)低于2.71 V或高于2.35 V時(shí)，需要關(guān)注一下電池容量，一旦出現(xiàn)短路等問題，需要立即更換，以免造成損失。

2.4 鼓脹

當(dāng)蓄電池表面出現(xiàn)不正常的凸起，一般是受內(nèi)在因素和外在因素的共同影響。內(nèi)在因素主要有裝配壓過高、外殼厚度較薄、開閥壓太高等，外在因素主要有環(huán)境溫度過高、電池間的安裝間隙過小、充電限流過大、充電電壓過高且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、無溫度補(bǔ)償措施等。當(dāng)出現(xiàn)鼓脹時(shí)，應(yīng)對(duì)蓄電池工作的外部和內(nèi)部影響因素逐一排查，以改善電池的工作運(yùn)行環(huán)境，并對(duì)已經(jīng)鼓脹的電池予以更換[4]。

2.5 失火

失火是極為嚴(yán)重的蓄電池事故，一般比較少見。當(dāng)蓄電池的連接條出現(xiàn)松動(dòng)、高電壓系統(tǒng)出現(xiàn)局部漏液、電池組局部短路、雷擊等的情況下都容易引發(fā)火災(zāi)，因此，要堅(jiān)決杜絕該類現(xiàn)象的發(fā)生，以免造成重大損失。

2.6 其他原因

蓄電池的安裝過程中如果誤將電池線接反，則會(huì)損壞開關(guān)電源及相關(guān)設(shè)備。另外，自然災(zāi)害，如暴雨、雷電等也會(huì)對(duì)電池設(shè)備造成一定程度的損壞。

3 基站蓄電池使用中改善措施

3.1 增加蓄電池的充入電量

對(duì)于基站市電停電頻繁造成的蓄電池容量不足的問題，其解決措施主要是增加蓄電池的充入電量，主要從以下幾方面進(jìn)行：①調(diào)整蓄電池充電限流值，將其從0.1 C10 A調(diào)整為0.15～0.2 C10 A，且充電電壓為2.33 V/單體。但是需要注意的是，充電電流的上限為0.2 C10 A。這樣能夠加速電池的充電速度，增大蓄電池在充電前期的充電量。②對(duì)于停電次數(shù)較多且停電時(shí)間較長(zhǎng)的基站，需要調(diào)整開關(guān)電源中均衡充電時(shí)間判別參數(shù)，在原來的基礎(chǔ)上最高可延長(zhǎng)至30%；同時(shí)，可以縮短開關(guān)電源均衡充電時(shí)間周期，將原來的3個(gè)月調(diào)整為1～2個(gè)月[5]。

3.2 調(diào)整基站的電壓值

對(duì)于基站組合開關(guān)電源內(nèi)電池欠壓保護(hù)裝置的電壓值的設(shè)置，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)具體調(diào)整設(shè)置為開關(guān)電源一次下電設(shè)置電壓要求不低于46 V，二次下電設(shè)置電壓要求大于44 V，一般設(shè)置在44.4 V。而負(fù)載電流應(yīng)在1/3 I10 A以上，如果基站的負(fù)載電流小于1/3 I10 A，則需要將放電時(shí)間設(shè)定在小于24 h。按照這種新的設(shè)置方式，主要是為了提高蓄電池欠壓保護(hù)的設(shè)置電壓，進(jìn)而有效避免蓄電池出現(xiàn)放電和深度過放電的現(xiàn)象。

3.3 改善基站機(jī)房的室內(nèi)環(huán)境

當(dāng)基站由于市電停電或者出現(xiàn)空調(diào)故障時(shí)，機(jī)房?jī)?nèi)的室內(nèi)溫度就會(huì)顯著升高，容易造成蓄電池鼓脹，并對(duì)其他通信設(shè)備造成一定程度的影響。因此，基站應(yīng)安裝智能通風(fēng)系統(tǒng)。

智能通風(fēng)系統(tǒng)能夠根據(jù)基站內(nèi)的環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)量的大小，使基站的室內(nèi)始終維持在一個(gè)相對(duì)適宜的溫度，降低蓄電池?zé)崾Э匕l(fā)生的概率，并且將電池失水速率控制在一定的范圍內(nèi)，有利于蓄電池的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。同時(shí)，智能通風(fēng)系統(tǒng)的安裝，從根本上有效降低了基站運(yùn)行所消耗的能量，進(jìn)而降低了基站運(yùn)行維護(hù)所需要的成本。適宜的工作環(huán)境減少了基站蓄電池各種設(shè)備發(fā)生故障的概率，有效地保障了基站通信設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性[6]。

3.4 停電應(yīng)急措施

在基站的監(jiān)控中心，工作人員應(yīng)該密切關(guān)注基站的運(yùn)行狀況，相關(guān)部門應(yīng)該制訂規(guī)范的基站停電應(yīng)急措施。當(dāng)基站停電進(jìn)行報(bào)警后，應(yīng)該及時(shí)安排基站維修人員采取發(fā)電措施，保證蓄電池在放電完畢后能夠及時(shí)充電，降低基站蓄電池在部分荷狀態(tài)下運(yùn)行的概率，并有效預(yù)防蓄電池因過度放電而造成嚴(yán)重?fù)p害，避免增加維修成本。所以，對(duì)蓄電池合理的維護(hù)和保養(yǎng)能夠有效延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。

3.5 完善基站的設(shè)計(jì)方案

基站建設(shè)的前期設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)基站選址的實(shí)際供電線路以及市電供應(yīng)情況進(jìn)行詳細(xì)勘察和了解。根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際要求，選取供電質(zhì)量較好的供電線路，并結(jié)合基站的預(yù)期運(yùn)行效果制訂合理的蓄電池容量，做到因地制宜。而不是對(duì)所有的基電站采取一刀切的方式，這樣雖然簡(jiǎn)化了前期的設(shè)計(jì)內(nèi)容，卻無形中增加了后期的維護(hù)成本，影響基站的實(shí)際使用效果。

3.6 加強(qiáng)基站巡檢工作

不同的區(qū)域都會(huì)出現(xiàn)停電頻繁的情況，這時(shí)就需要安排蓄電池的售后人員進(jìn)行定期巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)基站中存在的問題并予以解決。此外，要注重對(duì)售后維修人員的技術(shù)培訓(xùn)，使其能夠熟練掌握相關(guān)提高基站蓄電池使用性能和延長(zhǎng)蓄電池使用壽命的方法，及時(shí)有效地解決基站蓄電池使用過程中的常見問題，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)基站中的隱患，加以預(yù)防。

4 結(jié)束語

不同項(xiàng)目中不同地域的基站的運(yùn)行要求不盡相同，對(duì)此，相關(guān)部門要建立高效的管理與運(yùn)營(yíng)模式，建立科學(xué)、合理的項(xiàng)目方案，盡可能地降低基站上的各種問題，以保障蓄電池乃至整個(gè)基站的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，使其在整個(gè)通信系統(tǒng)中最大程度地發(fā)揮自身的價(jià)值與作用。同時(shí)，相關(guān)工作人員也要不斷提高自身的綜合職業(yè)素質(zhì)，積極、有效地應(yīng)對(duì)基站使用過程中的各種問題，并在總結(jié)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，以提升整個(gè)基站的服務(wù)質(zhì)量。

［1］汪鋒，范勇，亢芳芳.基于基站性能大數(shù)據(jù)的蓄電池容量研究及應(yīng)用［J］.郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2019（3）：82-87.

［2］李坦，胡振華.基站蓄電池續(xù)航不足3小時(shí)的最優(yōu)化方案分析［J］.廣東通信技術(shù)，2018，38（8）：63-67.

［3］王旭.基站蓄電池使用常見問題分析及其相應(yīng)改善措施［J］.電信網(wǎng)技術(shù)，2016（11）：77-80.

［4］吳曉，劉慧婷.典型移動(dòng)基站蓄電池合理配置方案建議［J］.通信電源技術(shù)，2015，32（6）：190-193.

［5］鄭茂俊.通訊用鉛酸蓄電池優(yōu)化維護(hù)及修復(fù)方法研究［D］.西安：西安電子科技大學(xué)，2014.

［6］陳希紅.通信基站蓄電池維護(hù)效益分析［J］.通信電源技術(shù)，2012，29（4）：133-134.

TM912

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.055

2095－6835（2019）13－0127－02

程鵬（1987—），滿族，山東寧津人，碩士，工程師，研究方向?yàn)橥ㄐ殴こ藤|(zhì)量監(jiān)督及市場(chǎng)監(jiān)管政策。

〔編輯：張思楠〕