如何提高基站電源蓄電池的壽命

圖1 蓄電池放電曲線(xiàn)

上圖是蓄電池生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的150AH/12V蓄電池放電曲線(xiàn)。在實(shí)際使用時(shí)根據不同的負載電流選定不同的放電終止電壓。在該放電曲線(xiàn)中，以10小時(shí)放電和5小時(shí)放電曲線(xiàn)為例，對于10小時(shí)放電（負載電流為15A）來(lái)說(shuō)，如果放電到終止電壓11V（44V），此時(shí)蓄電池放出的容量大約為100%。一般情況下，為了保護蓄電池盡量避免其深度放電，放電深度最好≤80%，終止電壓在46V左右，放電時(shí)間約為8小時(shí)。對于5小時(shí)的放電率來(lái)說(shuō)（負載電流為25.2A），終止電壓10.8V（43.2V）放出100%容量，在實(shí)際使用時(shí)放電深度≤80%，終止電壓在45.6左右，放電時(shí)間為4小時(shí)。
2.3 蓄電池壽命終止的幾種因素
對于閥控密封鉛酸蓄電池來(lái)說(shuō)，有四種失效模式：正極板腐蝕、失水、熱失控、硫酸鹽化。其中正極板柵腐蝕由于合金工藝技術(shù)的提高，腐蝕速度非常慢，一般是10-15年。
失水的途徑比較多：節流閥設計不合理，頻繁開(kāi)啟；電源對蓄電池頻繁均充；環(huán)境溫度過(guò)高。其中高溫是最主要的因素，高溫會(huì )加速蓄電池失水速度，導致蓄電池容量下降。以25℃為基準，當蓄電池運行環(huán)境上升10℃，壽命減少50%。如圖2所示。

圖2 溫度對蓄電池運行壽命的影響

熱失控是蓄電池在充電過(guò)程中產(chǎn)生熱量不能及時(shí)釋放出，溫度和化學(xué)反應之間形成一個(gè)正回饋，出現失控。熱失控對蓄電池是毀滅性的，造成蓄電池外殼變形“鼓肚子”，嚴重的會(huì )造成蓄電池爆炸。熱失控的原因是機房環(huán)境溫度高超過(guò)45℃、高溫下浮充電壓過(guò)高（沒(méi)有溫度補償功能）、充電電流超過(guò)設計值（超過(guò)2.5C10）。
硫酸鹽化就是硫酸鹽的堆積，即在極板上生成白色堅硬的硫酸鉛結晶，顆粒比較大活性低。充電時(shí)非常難于轉化為活性物質(zhì)的硫酸鉛，導致電池容量下降或功能衰退。硫酸鹽化的原因是電池在安裝使用前曾長(cháng)時(shí)間擱置儲存（超過(guò)3個(gè)月）、持續過(guò)放電或經(jīng)常過(guò)量放電或小電流深放電、環(huán)境溫度過(guò)高或過(guò)低、經(jīng)常充電不足和沒(méi)有定期執行均充。
3 影響基站電池運行壽命的原因
3.1 基站供電蓄電池的工作環(huán)境
位置偏遠，交流電供電不穩定或者頻繁停電，甚至根本就沒(méi)有交流電。例如國內偏遠山區以及落后國家電力供應不足等；基站沒(méi)有空調或是戶(hù)外站點(diǎn)，環(huán)境溫度高，超過(guò)35℃；站點(diǎn)偏遠且數量多，無(wú)法做到精細化維護，維護無(wú)法按照要求實(shí)施，處于沒(méi)有維護或很少維護的狀況。
3.2 影響基站電源蓄電池運行壽命的因素
通過(guò)對國內基站蓄電池損壞情況分析，采集了新疆、浙江、陜西、云南幾個(gè)省蓄電池損壞的標本并結合海外越南、埃及、巴基斯坦、埃塞俄比亞基站電源的損壞數據，得出影響蓄電池運行壽命有如下幾個(gè)因素。
3.2.1 交流頻繁停電
頻繁停電、停電時(shí)間長(cháng)、停電時(shí)間無(wú)規律，使蓄電池頻繁充放電，或者基站根本就沒(méi)有交流電，通過(guò)柴油發(fā)電機和蓄電池交替供電，是造成蓄電池容量下降過(guò)快和使用壽命縮短的一個(gè)最主要原因。
基站停電頻次過(guò)高，一天內停電數次，甚至連續停電數天，使基站蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，蓄電池長(cháng)時(shí)間處于欠充狀態(tài)（饑餓狀態(tài)）。如連續多次發(fā)生欠充，將造成蓄電池容量累積性虧損，硫酸鹽化加劇，蓄電池容量將在較短時(shí)間內下降，其使用壽命將較快終止。