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P61~64 1.5.3 通信用蓄电池的充放电特性
通信行业广泛使用的铅酸蓄电池为免维护的阀控式密封铅酸蓄电池。
磷酸铁锂电池多应用于小型化、分散化、环境恶劣的场景,包括户外、楼道、弱电井
等。
与阀控式铅酸蓄电池相比,磷酸铁锂电池成本高、导电性差、低温性能差。
1. 铅酸蓄电池的主要特点
1)固定型铅酸蓄电池
固定型铅酸蓄电池在安装阶段需要现场配置电解液,维护阶段需要周期性测试电解液
浓度和随时调整硫酸浓度,维护成本偏高,同时,在使用中造成的电解液蒸发也会影响维
护人员的身体健康。
2)阀控式铅酸蓄电池
有正负极板、电解液、隔板、电池槽和其他一些零件,如端子、连接条及排气阀。蓄
电池在充电后期正极会析出氧气(O),负极析出氢气(H)。
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阀控式密封铅酸蓄电池的使用寿命可达15~20年,但在实际使用中,电池会出现提前
失效的现象,放电容量降为80%以下。造成阀控式密封铅酸蓄电池失效的主要因素有板栅
的腐蚀与变形、电解液干涸、负极硫酸化、早期容量损失、热失控和隔板失效等。
2. 铅酸蓄电池的参数及充放电特性
1)主要技术参数
(1)电池电动势(E)
蓄电池在没有负载的情况下测得的正、负极之间的端电压,也就是开路时的正负极端
子电压。
(2)蓄电池的内阻(R)
蓄电池的内阻(R)为(E-U)/I。
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蓄电池的内阻应包括:蓄电池正负极板、隔板(膜)、电解液和连接物的电阻。
电池的内阻越小,蓄电池的容量就越大。
(3)终了电压(2024单)
是指放电至电池端电压急剧下降时的临界电压。
U =1.66V+0.0175×h,式中h为放电小时率。
终
(4)放电率
放电至终了电压的快慢称之为放电率。放电电流的大小,用时间率和电流率来表示。
通常以10小时率作为放电电流,即在10h内将蓄电池的容量放至终了电压。
大电流放电,电池电压下降快,放出容量小。
在低放电率时,放出的容量相对较大。
(5)充电率
当缩短充电时间时,充电电流必须加大,反之,充电电流可减少。
(6)循环寿命
蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环。蓄电池所能承受的循环次数称为循环寿
命。
固定型铅酸蓄电池的循环寿命约为300~500次;
阀控式密封铅酸蓄电池的循环寿命约为1000~1200次,使用寿命一般在10年以上。
2)充放电特性
(1)充电特性:充电终期采用较小的电流值是有益的。蓄电池充电完成与否,不但要
根据充电终了电压,还要根据蓄电池接受所需要的容量,以及电解液比重等来决定。
(2)放电特性:用大电流放电,电压下降快,放电将会超过额定容量很多;用小电流
放电,有利于蓄电池长期使用。
① 初充电
固定型铅酸蓄电池在现场进行;阀控式密封铅酸蓄电池在电池出厂前在工厂采用连接
成电池组或单体状态进行。
② 均衡充电
因蓄电池在使用过程中,有时会产生密度、容量、电压等不均衡的情况,应进行均衡
充电,使电池都达到均衡一致的良好状态。均衡充电一般要定期进行。出现放电过量造成
终了电压过低、放电超过容量标准的10%、经常充电不足造成极板处于不良状态、电解液
里有杂质、放电24h未及时补充电、市电中断后导致全浮充放出近一半的容量等情况时,
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都要随时进行均衡充电。
3. 磷酸铁锂电池的主要参数及特性
1)主要参数
(1)单体电压:单体标称电压3.2V。放电截止电压2.0V。
(2)额定容量:标称电压48V的磷酸铁锂电池组的额定容量,是指环境温度为25±
2℃,电池组10小时率放电至终止电压(43.2V)所应提供的电量。
(3)工作温度范围:磷酸铁锂电池放电时的环境温度要求为-10~55℃,充电时的环
境温度要求为0~55℃,低于0℃环境下充电可能对电池造成不可逆的损害,高于55℃环
境下充电可能出现析锂现象而发生危险。
2)电池特性
(1)超长寿命:在室温下充放电循环2000次,容量保持率80%以上。
(2)安全性高:高温下的稳定性可达400℃以上。
(3)充电速度快
自放电少,无记忆效应,可大电流快速充放电。
(4)体积小,重量轻。
(5)耐高温:热峰值可达350~500℃。
(6)绿色环保:不含锂之外的任何重金属或者稀有金属,无毒,无污染。
P64~66 1.5.4 通信电源节能减排技术
1. 局(站)节能的主要技术
类型 要求
(1)对于数据、交换及传输等通信系统,可综合采用优化主设备工艺
设计和通信网络组织形式、提高系统集成度和处理能力等技术措施
(2)对于基站,硬件节能可采用大容量、高集成、低能耗的无线设备
主设备节能
以及综合采用优化基站结构设计、分布式基站等技术措施
(3)软件节能可采用话务优先分配、载频智能下电、时隙级功放关断
等技术措施
类型 要求
空调设备
采用新型空调节能技术、使用节能型空调、合理选择送风方式等实现节能
节能
须重视机房朝向、通风等条件,严格控制机房体型系数和窗墙比例,采取有效
建筑及
措施减少机房外墙面、屋面、楼层面、外门窗等外围护结构的能量散失。此
照明节能
外,采用荧光灯、LED灯、节能灯、金卤灯等节能型灯具也可有效节约能源
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2. 电源节能的主要技术
2)电源设备状态调整
(1)模块智能休眠
(2)蓄电池削峰填谷
利用峰谷电价差,通过合理的充放电控制策略,充分发挥蓄电池组的储能特性。
低谷时段时,市电通过开关电源直接给负载供电,同时给蓄电池组充电;高峰时段
时,市电仅通过开关电源给负载供电,蓄电池组处于备用状态,不充电也不放电;当处在
尖峰时段时,开关电源停止供电,全部由蓄电池组向负载供电。
3)绿色能源替代
(1)太阳电池。光伏效应是制造太阳能电池的物理基础;主流的太阳电池包括硅太阳
电池、砷化镓太阳电池、硫(碲)化镉太阳电池三种;太阳电池组装方式有平板式和聚光
式两种,目前通信电源系统主要采用的是平板式。
(2)风力发电机
(3)风光互补发电系统
控制系统是核心,要对风光产生的电能进行稳压、调节、分配,还要对风力光发电等
设备进行监控管理,对蓄电池组进行充放电管理。风光互补供电系统可根据系统配置及能
源利用的主辅关系分为“风-光”、“光-风”、“风-光-柴”、“光-风-柴”等多种类型的互补
系统。
1. 大容量通信枢纽楼直流供电系统通常采用( )供电方式。【2021-1】
A. 集中
B. 分散
C. 混合
D. 一体化
【答案】B
【解析】分散供电方式:在大容量的通信枢纽楼,由于所需的供电电流过大,集中供
电方式难以满足通信设备的要求,因此,采用分散供电方式为负载供电。直流供电系统分
楼层设置,也可以按各通信系统设置多个直流供电系统。交流供电系统仍采用集中供电方
式。
2.(2021年案例一)某工程公司承揽了一项通信工程,主要工作内容包括光缆施工、
基站和电源设备安装测试。本工程安装的电源设备面板排列如图所示。
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【问题】开关电源设备安装时,交流引入、无线设备-48V电源线、工作接地、保护接
地应分别连到哪个区域?
【答案】分别接VI区、III区、II区、I区
3. 设备金属外壳接地属于( )。【2023-8】
A. 工作接地
B. 保护接地
C. 防雷接地
D. 联合接地
【答案】B
【解析】1)交流工作接地可保证相间电压稳定。
2)直流工作接地可保证直流通信电源的电压为负值。
3)保护接地可避免电源设备的金属外壳因绝缘受损而带电。
4)防雷接地可防止因雷电瞬间过压而损坏设备。
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