典型移动基站蓄电池合理配置方案研究

2018-11-19李鹏

通信电源技术 2018年10期

李鹏

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京 210019）

1 基站蓄电池配置基本要求

在对蓄电池后备时间进行确认的条件下，需要依照蓄电池品牌样本的数据，进行恒功率放电数据时曲线的设计，确定蓄电池的型号和容量。如果电池容量较高，会增加投资成本，需要增加电源模块容量。若需要确保充电电流，则需要投入大量的资金。如果电池容量较小，容易导致设备下电并通信中断。依照实际负载电流，根据放电至终端电压供应10h来进行计算，需要达到正常的供电效果。图1为电池放电曲线图。

图1 电池放电曲线图

2 移动基站蓄电池的配置方案

2.1 基站蓄电池容量配置原理

通过检查基站蓄电池发现，很多站点都有容量配置不合理的问题。根据农村、乡镇、城市三大场景，基站后备电池使用时间通常为7 h、5 h、3 h。这三个时间是依照维护管理人员的现场管理发现基站停掉到赶到现场发电的时间制定的。依照当前运营维护的平均功耗，如果设备功率是200 W，无线设备每张网是1100 W，那么运营商需要的总功耗为1300 W，需要相应的负载电流是27.08A。如果供应商有两张网的需求，则需要2400 W的功耗，需要负载电流达到50 A。三张网络需求下，需要3 500 W功耗，需要消耗72.92A电流。如果有四张网络需求，则需要4 600 W的功耗，负载电流会达到95.83 A[1]。

依照电池容量公式进行计算：

具体的放电时间T与放电系数η对应关系如表1所示。

表1 放电时间T与放电系数η对应关系

2.2 不同场景下的电池配置方案

依照上述条件进行推演和计算可以发现，在农村进行蓄电池配置时，需要控制放电小时数为7 h。在设计方案时，放电系数η需要取折中数据进行计算，即取值0.91，具体的配置情况如表2所示。以此类推，在乡镇及城市环境下进行蓄电池配置时，需要控制放电时间为5 h和3 h，具体的配置方案如表3、表4所示[2]。分析三种环境下网络配置的具体数据，得出相应的配置方案。在进行实际操作过程中，需要铁塔公司进行相应的调研工作，尽量确定运营商近期和远期的网络需求，保证蓄电池一次性配置到位，避免以后进行扩容时出现资金浪费的问题。

表2 农村场景电池配置方案

表3 乡镇场景电池配置方案

表4 城区场景电池配置方案

3 蓄电池使用中的改善措施

对于基站停电频繁或蓄电池无法充足电且异常放电的问题，可以通过以下方法进行弥补，增加蓄电池充入电量。需要在机电基站组合开关电源中分析蓄电池的实际工作情况，调整蓄电池的充电限流值。在对蓄电池进行充电的过程中，限流值通常设定为0.1C10A，可以将其进行调整。如果有必要可以设置为0.15～0.2C10A，但不能比0.2C10A高，以缩短充电时间，使蓄电池充电前期充入大量的电。依照基站在实际工作中的停电时间和次数，如果停电时间较长且停电次数较多时，可以对开关电源的恒均衡充电时间进行判别、调整，进一步延长均衡充电的时间，通常可以比原有值延长20%～30%的时间[3]。同时，可以分析开关电源均衡充电的时间周期适当进行调整，如将原有的三个月周期调整为一个月或两个月。

可以对基站组合开关电源进行分析，重新调整和设定电池欠压保护，设置电压值提高蓄电池欠压保护电压，防止蓄电池产生深度过放电问题。设置的具体方法如下：一次下开关电源设置电压需要超过46 V，控制二次下电设置电压超过44 V，可以设定在44.4 V左右，保证负载电流超过1/3I10A。

对基站的室内环境进行改善，使用一些智能通风系统，将基站由于空调问题或市电停电而导致温度过高的问题进行解决，避免影响相关通信设备和蓄电池。加装智能通风设备，不仅可以控制基站成本运营费用，还节省了大量能源，提高了基站通信系统的可靠性，对系统的故障率进行控制，避免了蓄电池由于温度较高而出现电池失控的问题，延长了蓄电池的使用寿命。

若监控中心接到警报基站停电，需要对基站的运行情况进行密切管理和控制。如果出现中断超过时限的问题，需及时通知相关维护人员，携带相应的设备到现场进行处理，保证蓄电池放电终止后可以即时充上电，有助于延长蓄电池的使用寿命。

前期的工程勘探设计过程中，需要选择供电线路，保证供电质量。另外，需注意了解该地区的供电情况，合理选择蓄电池容量，不要以一刀切的方式配置蓄电池容量。

加强基站巡查工作情况，尤其需要在停电频繁的季节，进一步巡查基站蓄电池，及时处理一些需要更换的蓄电池。另外，相关维护人员要加强技能学习，加强理论与实践的结合，熟练掌握如何延缓电池性能下降的方法，及时发现和处理一些问题。