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室外OTP蓄電池柜自動散熱技術(shù)的對比分析
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。當情況溫度高于蓄電池設(shè)計壽命要求溫度(25 oC)時，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)頻仍停電會下降蓄電池的使用壽命。
對于室外基站，凡是情況下運營商無力改善電網(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。對于高溫地域(一般在40℃以上)的運用場景，需要經(jīng)由過程自動散熱，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)在裝備運行進程中城市發(fā)燒，而蓄電池卻分歧。憑據(jù)蓄電池充放電的電化學(xué)機理，蓄電池放電時不發(fā)燒。正常充電時(不外充電)基本不發(fā)燒。即蓄電池在正常使用進程中的發(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)，對于室外蓄電池柜的運用場景，TEC空和諧傳統(tǒng)壓縮機空調(diào)相比有很多優(yōu)勢：
1) 結(jié)構(gòu)簡單、靠得住性高。整個制冷器由熱電制冷模塊和導(dǎo)線毗連而成，不需要壓縮機，沒有機械轉(zhuǎn)動部件，因而無振動、無磨擦、無噪聲?？康米⌒愿?、壽命長(在32℃情況下壽命年夜于100,000小時)。
2)制冷不受交流停片子響。采用直流48V供電，在交流停電時由蓄電池給TEC空調(diào)供電，室外蓄電池柜內(nèi)依然可以實現(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。
在電信營業(yè)的早期成長進程中，運營商對蓄電池關(guān)注較少，在交流停電時蓄電池能供電就能夠了。近年來，電信運營領(lǐng)域的競爭加重、愈演愈烈，運營商對蓄電池的使用壽命、維護工作量、TCO很是關(guān)注，要求越來越高。
隨著通訊網(wǎng)絡(luò)的成長與技術(shù)前進，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，運營商往往不建設(shè)機房或移動方艙，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，全球主流運營商的新建基站中，室外基站的比例逐年提高。對于低緯度及沙漠化的國家或地域(如南亞、非洲等)，高溫對室外基站的影響很年夜。室外基站一般處于偏遠地域，電力保障較差，尤其在成長中國家。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)頻仍停電的惡劣運用情況。
南都蓄電池在惡劣運用情況下面臨的問題
隨著室外基站運用增多，惡劣運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，既給運營商造成了經(jīng)濟損失又損害了運營商的客戶滿意度。針對在惡劣運用情況下蓄電池年夜量損壞，中興通訊進行了普遍調(diào)研，深進領(lǐng)會蓄電池的運用場景，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蓄電池進行高溫防護。要想基本解決問題，必需提供蓄電池在室外惡劣情況下運用的綜合解決方案。
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，以前曾經(jīng)被稱為“免維護”蓄電池。由于“免維護”這一詞的誤導(dǎo)，使得用戶放松了對閥控鉛酸蓄電池的日常維護和治理，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，正確使用和維護閥控鉛酸蓄電池，進步其使用壽命，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)境下可獲得較長的壽命[1]。溫度升高時，蓄電池的極板腐蝕將加劇，同時將消耗更多的水，從而使電池壽命縮短，長期運行溫度若升高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℃時蓄電池的容量為100；在25℃以上時，每升高10℃蓄電池的容量會減少一半。
因此必須認真做到根據(jù)實際溫度的變化公道地調(diào)整蓄電池的放電電流，同時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；同時因水損耗加劇，將使蓄電池有干涸的危險，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，南都蓄電池長時間為負載供電。當蓄電池被過度放電到其電壓過低甚至為零時，會導(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，它的形成必將對蓄電池的充、放電性能產(chǎn)生很大的負面影響，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。如硫酸鉛晶體長期得不到清理，必然會影響蓄電池的容量和使用壽命。因此對蓄電池在實際放電電流下運行的容量應(yīng)有一個正確的計算。
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]，這種不均衡性又會使在浮充和充、放電狀態(tài)下的電壓產(chǎn)生差異，且會隨著充、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）”。目前國內(nèi)的標準要求，在一組電池中最大浮充電壓的差異應(yīng)≤50mv，而發(fā)達國家的標準是≤20mv，所以應(yīng)重視并減小浮充狀態(tài)下蓄電池運行電壓的差異。
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，電池中灌注的電解液都吸附在玻璃纖維板上，當充電電流增大時，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散使溫度劇增，就會形成熱失控。熱失控產(chǎn)生的原因還有沒及時減小浮充電壓、安全閥不嚴或開閥壓過低等等，在熱失控嚴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℃，因此對熱失控的題目必須引起高度的重視。
2.7長期浮充電的影響
蓄電池在長期浮充電狀態(tài)下，只充電而不放電，南都蓄電池勢必會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。
