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室外OTP蓄電池柜自動(dòng)散熱技術(shù)的對(duì)比分析
室外柜的散熱方式有多種選擇，哪種散熱方式適合室外蓄電池柜呢?這要從蓄電池的產(chǎn)物特征說起。對(duì)于通訊直流電源系統(tǒng)中的鉛酸蓄電池，用戶最關(guān)注的是使用壽命。影響鉛酸蓄電池使用壽命的主要身分是情況溫度和電網(wǎng)條件。
鉛酸蓄電池的使用壽命與情況溫度緊密親密相關(guān)。情況溫度越高，蓄電池的使用壽命越短。當(dāng)情況溫度高于蓄電池設(shè)計(jì)壽命要求溫度(25 oC)時(shí)，溫度每上升10oC，使用壽命縮短一半。
蓄電池的放電次數(shù)、放電深度直接影響蓄電池使用壽命。放電次數(shù)越多、放電深度越深，蓄電池的使用壽命越短。也就是說電網(wǎng)頻仍停電會(huì)下降蓄電池的使用壽命。
對(duì)于室外基站，凡是情況下運(yùn)營(yíng)商無力改善電網(wǎng)條件或改善電網(wǎng)條件的成本太高、沒法承受，所以我們從下降蓄電池的工作情況溫度進(jìn)手，來提高蓄電池的使用壽命。
室外柜的傳統(tǒng)散熱方式是風(fēng)扇縱貫風(fēng)或熱交換器，但這兩種方式都不能使柜內(nèi)溫度低于柜外的情況溫度。對(duì)于高溫地域(一般在40℃以上)的運(yùn)用場(chǎng)景，需要經(jīng)由過程自動(dòng)散熱，使室外南都蓄電池柜的柜內(nèi)溫度低于柜外的情況溫度。中興通訊突破常規(guī)，組合立異，把制冷部件引進(jìn)了室外蓄電池柜。
通訊主裝備(如GSM、傳輸?shù)?和直流電源的功率變化部門(整流器)在裝備運(yùn)行進(jìn)程中城市發(fā)燒，而蓄電池卻分歧。憑據(jù)蓄電池充放電的電化學(xué)機(jī)理，蓄電池放電時(shí)不發(fā)燒。正常充電時(shí)(不外充電)基本不發(fā)燒。即蓄電池在正常使用進(jìn)程中的發(fā)燒量可以疏忽，是以，室外蓄電池柜內(nèi)沒有熱源，需要的制冷量小，據(jù)測(cè)算，凡是情況下室外蓄電池柜只要200—400W的制冷量就夠了。熱電制冷(Thermoelectric Cooler，即TEC)空調(diào)采用新興的半導(dǎo)體系體例冷技術(shù)，對(duì)于室外蓄電池柜的運(yùn)用場(chǎng)景，TEC空和諧傳統(tǒng)壓縮機(jī)空調(diào)相比有很多優(yōu)勢(shì)：
1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靠得住性高。整個(gè)制冷器由熱電制冷模塊和導(dǎo)線毗連而成，不需要壓縮機(jī)，沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，因而無振動(dòng)、無磨擦、無噪聲?？康米⌒愿?、壽命長(zhǎng)(在32℃情況下壽命年夜于100,000小時(shí))。
2)制冷不受交流停片子響。采用直流48V供電，在交流停電時(shí)由蓄電池給TEC空調(diào)供電，室外蓄電池柜內(nèi)依然可以實(shí)現(xiàn)制冷。
OTP蓄電池在惡劣環(huán)境下的應(yīng)用解決方案
通訊直流電源是根蒂根基電信裝備，為通訊主裝備提供供電保障。蓄電池組是通訊直流電源系統(tǒng)中的重要組成部門，相當(dāng)于備用電源，是通訊直流電源系統(tǒng)的最后一道防線。
在電信營(yíng)業(yè)的早期成長(zhǎng)進(jìn)程中，運(yùn)營(yíng)商對(duì)蓄電池關(guān)注較少，在交流停電時(shí)蓄電池能供電就能夠了。近年來，電信運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)加重、愈演愈烈，運(yùn)營(yíng)商對(duì)蓄電池的使用壽命、維護(hù)工作量、TCO很是關(guān)注，要求越來越高。
隨著通訊網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)與技術(shù)前進(jìn)，為了節(jié)省建設(shè)成本、加速建設(shè)周期，在城鄉(xiāng)連系部、小城鎮(zhèn)和農(nóng)村地域，運(yùn)營(yíng)商往往不建設(shè)機(jī)房或移動(dòng)方艙，而是采用室外柜方案安置通訊主裝備及直流電源系統(tǒng)。近年來，全球主流運(yùn)營(yíng)商的新建基站中，室外基站的比例逐年提高。對(duì)于低緯度及沙漠化的國(guó)家或地域(如南亞、非洲等)，高溫對(duì)室外基站的影響很年夜。室外基站一般處于偏遠(yuǎn)地域，電力保障較差，尤其在成長(zhǎng)中國(guó)家。室外基站經(jīng)常面臨高溫、電網(wǎng)頻仍停電的惡劣工作情況。通訊直流電源系統(tǒng)的室外運(yùn)用漸趨主流，蓄電池經(jīng)常處于高溫、電網(wǎng)頻仍停電的惡劣運(yùn)用情況。
南都蓄電池在惡劣運(yùn)用情況下面臨的問題
隨著室外基站運(yùn)用增多，惡劣運(yùn)用情況下蓄電池故障逐漸凸顯出來，如巴基斯坦、印度等南亞地域，既給運(yùn)營(yíng)商造成了經(jīng)濟(jì)損失又損害了運(yùn)營(yíng)商的客戶滿意度。針對(duì)在惡劣運(yùn)用情況下蓄電池年夜量損壞，中興通訊進(jìn)行了普遍調(diào)研，深進(jìn)領(lǐng)會(huì)蓄電池的運(yùn)用場(chǎng)景，查詢拜訪分析蓄電池故障緣由。問題的關(guān)頭不在蓄電池自己，問題出在室外蓄電池柜沒有斟酌對(duì)蓄電池進(jìn)行高溫防護(hù)。要想基本解決問題，必需提供蓄電池在室外惡劣情況下運(yùn)用的綜合解決方案。
閥控鉛酸蓄電池使用壽命的措施
隨著高頻開關(guān)電源的普及，閥控鉛酸蓄電池已在電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。由于其全密封、無須加水維護(hù)，以前曾經(jīng)被稱為“免維護(hù)”蓄電池。由于“免維護(hù)”這一詞的誤導(dǎo)，使得用戶放松了對(duì)閥控鉛酸蓄電池的日常維護(hù)和治理，造成了蓄電池的早期容量降低和損壞，由于蓄電池容量不足或者失效造成的變電所和發(fā)電廠的事故已屢見不鮮。因此，正確使用和維護(hù)閥控鉛酸蓄電池，進(jìn)步其使用壽命，具有十分重要的意義。
2、影響閥控鉛酸蓄電池使用壽命的主要因素
閥控鉛酸蓄電池的正常使用壽命在１０年以上，理論上可到２０年，但在實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)容量不足或者早期失效的現(xiàn)象。影響閥控鉛酸OTP蓄電池使用壽命的因素很多，主要有：
2.1環(huán)境溫度的影響
蓄電池在２５℃的環(huán)境下可獲得較長(zhǎng)的壽命[1]。溫度升高時(shí)，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時(shí)將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短，長(zhǎng)期運(yùn)行溫度若升高１０℃，使用壽命約降低一半。閥控鉛酸蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的，25℃時(shí)蓄電池的容量為100；在25℃以上時(shí)，每升高10℃蓄電池的容量會(huì)減少一半。
因此必須認(rèn)真做到根據(jù)實(shí)際溫度的變化公道地調(diào)整蓄電池的放電電流，同時(shí)要控制好蓄電池室的溫度使其保持在22℃～25℃以內(nèi)。
2.2過度充電的影響
長(zhǎng)期過充電狀態(tài)下，正極因析氧反應(yīng)，水被消耗，ｈ＋增加，從而導(dǎo)致正極四周酸度增加，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(shí)因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險(xiǎn)，從而影響蓄電池壽命。
2.3過度放電的影響
蓄電池過度放電主要發(fā)生在交流電源停電后，南都蓄電池長(zhǎng)時(shí)間為負(fù)載供電。當(dāng)蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時(shí)，會(huì)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表面，在電池的陰極造成“硫酸鹽化”。硫酸鉛是一種盡緣體，它的形成必將對(duì)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。
2.4小電放逐電條件的影響
在小電放逐電下形成的硫酸鉛顆粒的尺寸遠(yuǎn)比大電放逐電條件下的尺寸大，就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢，晶體來不及生長(zhǎng)就很快被氧化還原了，因而顆粒比較小，而在小電流條件下，較大的硫酸鉛晶體就不輕易被還原。如硫酸鉛晶體長(zhǎng)期得不到清理，必然會(huì)影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對(duì)蓄電池在實(shí)際放電電流下運(yùn)行的容量應(yīng)有一個(gè)正確的計(jì)算。
2.5不均衡性充放電的影響
有關(guān)的研究結(jié)果表明：板柵不同部位合金成分與結(jié)構(gòu)的分布有所不同，因而會(huì)導(dǎo)致板柵電化學(xué)性能的不均衡性[2]，這種不均衡性又會(huì)使在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異，且會(huì)隨著充、放電的循環(huán)往復(fù)，使這種差異不斷增大，形成所謂的“落后電池（蓄電池失效）”。目前國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mv，而發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)是≤20mv，所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池運(yùn)行電壓的差異。
2.6熱失控現(xiàn)象
由于閥控鉛酸南都蓄電池采用貧液設(shè)計(jì)，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當(dāng)充電電流增大時(shí)，就需要通過安全閥來開釋氣體，因而造成了蓄電池失水、內(nèi)阻增大、容量衰減并在充、放電過程中產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量如來不及擴(kuò)散使溫度劇增，就會(huì)形成熱失控。熱失控產(chǎn)生的原因還有沒及時(shí)減小浮充電壓、安全閥不嚴(yán)或開閥壓過低等等，在熱失控嚴(yán)重的情況下假如放電，有可能使蓄電池瞬間電壓驟降和蓄電池殼體溫度上升至70℃～80℃，因此對(duì)熱失控的題目必須引起高度的重視。
2.7長(zhǎng)期浮充電的影響
蓄電池在長(zhǎng)期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，南都蓄電池勢(shì)必會(huì)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縮短。
