分析UPS蓄电池在室外基站的应用

由于通信的高可靠性要求，完善的通信电源解决方案要求开关电源系统配置具有高可靠性、高安全性的电池。要使UPS蓄电池系统具有较高的可靠性,首先要正确地选择蓄电池，预计在未来蓄电池UPS将成为通信主设备、附属设备等众多种类的主要电源配置。

UPS蓄电池在室外基站应用的问题

随着室外基站应用增多，恶劣应用环境下UPS蓄电池故障逐渐凸显出来，如巴基斯坦、印度等南亚地区，既给运营商造成了经济损失又损害了运营商的客户满意度。针对在恶劣应用环境下蓄电池大量损坏，存能电气进行了广泛调研，深入了解UPS电池的应用场景，调查分析蓄电池故障原因。问题的关键不在蓄电池本身，问题出在室外蓄电池柜没有考虑对蓄电池进行高温防护。要想根本解决问题，必须提UPS电源蓄电池在室外恶劣环境下应用的综合解决方案。

UPS电池

室外柜的散热方式有多种选择，哪种散热方式适合室外蓄电池柜呢？这要从UPS电池的产品特性说起。对于通信直流电源系统中的铅酸蓄电池，用户最关注的是使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是环境温度和电网条件。

UPS蓄电池的使用寿命与环境温度密切相关。环境温度越高，蓄电池的使用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度(25oC)时，温度每上升10oC，使用寿命缩短一半。

蓄电池的放电次数、放电深度直接影响蓄电池使用寿命。放电次数越多、放电深度越深，蓄电池的使用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的使用寿命。

对于室外基站，通常情况下运营商无力改善电网条件或者改善电网条件的成本太高、无法承受，所以我们从降低UPS蓄电池的工作环境温度入手，来提高蓄电池的使用寿命。

室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交换器，但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。对于高温地区UPS电池的应用场景，需要通过主动散热，使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯突破常规，组合创新，把制冷部件引入了室外蓄电池柜。

通信主设备和直流电源的功率变化部分在设备运行过程中都会发热，而蓄电池却不同。根据UPS蓄电池充放电的电化学机理，蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)基本不发热。即蓄电池在正常使用过程中的发热量可以忽略，因此，室外UPS电池柜内没有热源，需要的制冷量小，据测算，通常情况下室外蓄电池柜只要200—400W的制冷量就够了。

UPS蓄电池如何控制运行温度范围？

UPS蓄电池的额定运行温度范围是10℃~30℃（最佳温度25℃±5℃），过高温度将会严重缩短UPS电池寿命。所有技术数据都是在额定温度为20或25℃的条件下测出的。过低的温度将会降低UPS蓄电池的可用容量。环境温度的绝对上限是55℃，UPS蓄电池在使用过程中不能超过45℃。

对UPS蓄电池，在15~35℃范围内，充电电压不必随温度的变化进行调整；如果环境温度偏离这个范围，充电电压需要随着温度的变换而作出相应的调整。

UPS电源蓄电池长期放置后电量减少是正常的，UPS电源蓄电池每日电能的流失量为1-3%，充电电池应即充即用。长期存放应预先“唤醒”UPS蓄电池。

在充电过程中轻微发热属正常现象，当UPS蓄电池发热严重，应立即停止，否则将造成UPS蓄电池损坏。UPS蓄电池的过度发热一般属充电器问题，此类充电器应调置慢充电状态。若无慢充电功能此充电器不可使用。

基站电源蓄电池寿命的延长方法

基站蓄电池从目前使用情况来看，普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短的问题，短短1～2年时间蓄电池的容量只有标称容量的30%～40%，有的只有10%～20%，而大部分基站蓄电池经过1～4年运行，其容量只有其标称容量的50%左右，远远达不到其设计使用寿命，与交换局站同类蓄电池相比，其使用寿命也大大降低。

1一般要对蓄电池每隔3个月进行一次维护，主要检查蓄电池组中有无漏液、有无外壳变形、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺钉松动、环境温度是否正常等。只有做到及时发现及时处理，才能确保蓄电池的正常使用寿命。

2、对于户外电源，需要在UPS电池柜上搭建凉棚避免阳光直射。可以通过地埋的方式，把蓄电池放在专门的地窖内，确保蓄电池的工作环境温度不会太高。户外电源最好使用温度范围比较宽的GEL电池，以减少高温或低温对电池造成的影响，以延长使用寿命。

3、在电源供电方案规划期，需要根据负载电流，结合蓄电池的放电曲线配置比较合适的蓄电池容量，在要求的放电时间内避免蓄电池过放。一般原则是在蓄电池放电达到规划要求的时间时，蓄电池放出的容量≤80%。

4、对于频繁停电的站点，通过增加固定油机或移动油机来保障蓄电池在停电后能得到及时补充充电，或者避免UPS蓄电池深度放电。

室外基站的供电通过市电引入，然后通过蓄电池UPS的逆变系统转换为48V的直流电源，为通信设备供电。当市电中断时，电池组对基站不间断供电，保证基站正常运行;市电恢复时，UPS电池停止供电，恢复逆变功能。