1 前言
基站
蓄電池從目前使用情況來看， 普遍存在
蓄電池容量下降過快，使用壽命短，甚至短短1～2年時間
蓄電池的容量只有標(biāo)稱容量 的30%～40%，有的只有10%～20%，而大部分基站
蓄電池經(jīng)過1～4年運(yùn)行，其容量只有其標(biāo)稱容量的50%左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到其設(shè)計使用壽命，與交 換局站同類
蓄電池相比，其使用壽命也大大降低，按
蓄電池使用維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求，
蓄電池容量只要下降到其標(biāo)稱容量的80%，其使用壽命就終止 ，應(yīng)對其進(jìn)行更換，本文對造成基站
蓄電池容量下降過快，使用壽命縮短的原因進(jìn)行分析和探討，并在此提出相關(guān)的改進(jìn)措施，希望對各運(yùn)營 商能有所幫助。本文
蓄電池特指閥控式密封鉛酸
蓄電池。
2 影響基站
蓄電池使用壽命的原因
從目前國內(nèi)幾家大型閥控式密封電池廠家生產(chǎn)電池的質(zhì)量來講，應(yīng)都能滿足各運(yùn)營商要求，雖然各廠家生產(chǎn)
蓄電池質(zhì)量、性能上 有所差別，從現(xiàn)網(wǎng)調(diào)查使用情況來看， 筆者認(rèn)為廠家生產(chǎn)
蓄電池的質(zhì)量因素應(yīng)不是影響目前各運(yùn)營商基站
蓄電池容量下降過快、 使用壽命縮 短的主要原因。因?yàn)閺拈y控式密封電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品性能、基站
蓄電池使用過程現(xiàn)場勘察情況等綜合因素來看，結(jié)合交換局站使用情況，閥 控式密封電池在正常情況下使用1～4年后，其容量下降應(yīng)不會這么快，因此筆者認(rèn)為造成基站
蓄電池容量下降過快、使用壽命縮短的主要原因 應(yīng)在于基站本身
蓄電池使用特點(diǎn)及其基站使用環(huán)境有關(guān)。筆者從浙江移動、浙江聯(lián)通的調(diào)查情況來看，認(rèn)為影響基站
蓄電池容量下降過快、使 用壽命縮短的原因主要有以下幾個方面。
*，基站頻繁停電、停電時間長、停電時間無規(guī)律，使
蓄電池頻繁充放電，是造成
蓄電池容量下降過快和使用壽命縮短的一個 zui主要原因。
根據(jù)目前廠家對基站報廢
蓄電池解剖情況來看， 導(dǎo)致
蓄電池壽命終止的原因在于
蓄電池負(fù)極板的硫酸化，這是
蓄電池早期容量衰 竭（PCL）的一種典型現(xiàn)象。筆者認(rèn)為造成
蓄電池負(fù)極板產(chǎn)生硫酸化的原因可能有以下兩個方面。
?。?）基站停電頻次過高，一天內(nèi)停電數(shù)次，甚至連續(xù)停電數(shù)天， 使基站
蓄電池在放電后尚未充足電的情況下又放電，
蓄電池出 現(xiàn)欠充。如連續(xù)多次發(fā)生欠充，將造成
蓄電池容量累積性虧損， 則該基站的
蓄電池容量將在較短時間內(nèi)下降，其使用壽命將較快終止。
蓄電池 容量下降的速度與該基站
蓄電池連續(xù)欠充的次數(shù)成一定的正比關(guān)系。造成
蓄電池容量下降的內(nèi)在原因在于，電池放電后在未充足電的情況下又 放電，正、負(fù)極在放電后生成的硫酸鉛未能分別*恢復(fù)成二氧化鉛和金屬鉛的情況下，正、負(fù)極板又放電，使
蓄電池產(chǎn)生欠充，連續(xù)多次欠 充，使負(fù)極板逐步硫酸化，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)晶硫酸鉛，特別是在
蓄電池處于深度過放電的情況下，
蓄電池負(fù)極板的硫酸化將更嚴(yán)重，硫酸化 的速度將更快，造成負(fù)極板表面被屏蔽，其功能逐步下降直至失效，導(dǎo)致
蓄電池使用壽命下降直至終止。 從現(xiàn)有基站
蓄電池實(shí)際使用情況分析 ，
蓄電池發(fā)生累計欠充可能性是存在的。另外，
蓄電池雖存在多次欠充，但二次欠充或多次欠充不是有規(guī)律連續(xù)發(fā)生的， 電池發(fā)生累計欠充可 能性及概率有多大，有待廠家及電池相關(guān)研究部門確定。
?。?）筆者在這里提出另外一個觀點(diǎn)，供
蓄電池生產(chǎn)廠家和研究部門探討。造成基站
蓄電池容量下降、使用壽命縮短的zui主要原因 是由
蓄電池負(fù)極板硫酸化引起的，
蓄電池累計欠充將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化外，
蓄電池充放電循環(huán)次數(shù)增加或一定時間內(nèi)充放電循環(huán)過度頻繁是否 也將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化，或者是導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化的一個重要因素， 因?yàn)楣P者從浙江某運(yùn)營公司基站
蓄電池調(diào)研情況來看，是不能排除該方面 因素的。從調(diào)研收集相關(guān)存在
蓄電池使用壽命縮短和報廢的基站表明， 大部分基站
蓄電池存在連續(xù)欠充可能性較小（2003年下半年至今年供電 情況除外），存在一次欠充情況是存在的，因?yàn)楦鶕?jù)以往幾年浙江全省各地區(qū)供電情況來講， 供電情況相對正常，雖該部分基站平常停電次數(shù) 較多，一個月有數(shù)次，甚至更多，但二次停電間隔時間小于24h很少，根據(jù)基站設(shè)備配置和
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源設(shè)置參數(shù)和
蓄電池充電特性表明，絕大部分 基站電池只要充電時間大于24h，就能基本充足電，不會存在欠充問題。另外從基站告警信息來看，基站
蓄電池一次欠充情況是存在，連續(xù)欠充 發(fā)生概率較少。但
蓄電池充放電循環(huán)次數(shù)很多（與基站停電次數(shù)相同）。從筆者掌握的資料和廠家反饋信息，目前*行業(yè)相關(guān)規(guī)定和 廠家提供循環(huán)次數(shù)， 均為理論上
蓄電池應(yīng)能達(dá)到的循環(huán)次數(shù)， 但
蓄電池真正是否能達(dá)到該循環(huán)次數(shù)或隨著循環(huán)次數(shù)增多及頻繁程度會對蓄電 池造成什么影響，生產(chǎn)廠家都未進(jìn)行過專門研究。同樣的
蓄電池使用在交換局站或供電情況正常的城區(qū)基站，其容量保持和使用壽命絕大部分 均正常。為什么停電頻繁的基站會出現(xiàn)
蓄電池容量下降過快、 壽命縮短的現(xiàn)象，而從實(shí)際調(diào)研收集資料分析，該部分基站發(fā)生累計欠充概率較 小，但充放電循環(huán)次數(shù)很多。因此基站
蓄電池頻繁充放電循環(huán)是否也將導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化或是導(dǎo)致負(fù)極板硫酸化的主要因素， 或者說
蓄電池頻 繁充電循環(huán)將導(dǎo)致
蓄電池產(chǎn)生累計欠充。*，閥控式密封電池與以前防酸隔爆電池在生產(chǎn)制作工藝、板柵合金、極板厚度、酸液比重、 酸液數(shù)量等方面均有很大差別，這些差別是否會對閥控式密封電池充放電循環(huán)產(chǎn)生不良影響，隨著充放電循環(huán)次數(shù)增加、頻繁程度提高而導(dǎo)致 負(fù)極板逐步硫酸化， 因此筆者建議
蓄電池生產(chǎn)廠家及研究部門能否對此課題進(jìn)行專門研究， 筆者認(rèn)為這將決定閥控式密封電池是否適合在充 放電循環(huán)次數(shù)較多的基站和場合使用， 或者閥控式密封電池只適用于浮充狀態(tài)下使用。
當(dāng)然造成
蓄電池負(fù)極板硫酸化原因除上述原因外還有多種因素，如電解液或玻璃纖維棉雜質(zhì)超標(biāo)，使電池自放電速率加快。浮充 或均衡電壓過低，使部分硫酸鉛晶體不能被溶解。經(jīng)常放電過量或經(jīng)常小電流深放電，使
蓄電池初期充電效率下降。電池工作環(huán)境溫度過高， 雜質(zhì)離子更為活躍，加速電池自放電。
根據(jù)目前電池生產(chǎn)廠家的規(guī)模、 生產(chǎn)工藝及技術(shù)水平， 造成基站
蓄電池負(fù)極板硫酸化主要原因不在于產(chǎn)品質(zhì)量，因在
蓄電池正 常使用情況下，
蓄電池負(fù)極板硫酸化的時間較長，從而造成
蓄電池容量難以恢復(fù)。另外從使用情況分析，不同生產(chǎn)廠家，不管進(jìn)口或國產(chǎn)電池 ，都存在該問題。 所以筆者認(rèn)為造成基站
蓄電池負(fù)極板硫酸化的主要原因在基站頻繁停電， 經(jīng)常過放電和小電流的深度過放電，造成
蓄電池 欠充，欠充連續(xù)多次的發(fā)生，形成
蓄電池累計欠充，基站充放電循環(huán)次數(shù)過度頻繁，從而造成負(fù)極板不可逆轉(zhuǎn)的硫酸化。 負(fù)極板的硫酸化是目 前影響基站
蓄電池容量下降， 使用壽命縮短的主要原因所在。
第二，
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源設(shè)置參數(shù)不合理，基站
蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓過低，復(fù)位電壓設(shè)置過低，使
蓄電池出現(xiàn)過放電甚至深度過放電 現(xiàn)象， 從另一方面加劇
蓄電池負(fù)極板硫酸化，是使
蓄電池容量下降，使用壽命縮短的另一個主要原因。
目前基站組合
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源均設(shè)置低電壓隔離保護(hù)功能或二次下電功能。當(dāng)
蓄電池放電至某一設(shè)定電壓值時，
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源系統(tǒng)將自動切 斷對部分重負(fù)載供電或全部負(fù)載的供電，以保護(hù)
蓄電池不過放電，確保
蓄電池使用壽命。如電池zui低欠壓保護(hù)值設(shè)置過低，
蓄電池將出現(xiàn)過放 電， 多次的過放電和過放電后未能及時補(bǔ)充電或充電不足都將嚴(yán)重影響電池使用壽命; 另外如
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源復(fù)位電壓設(shè)置過低，將使電池在放電過 程中出現(xiàn)重復(fù)多次放電; 具體電池zui低欠壓保護(hù)值設(shè)置應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流大小而設(shè)置， 而目前基站
蓄電池zui低欠壓保護(hù)值一般設(shè)置在單體電池電 壓每只1.8V左右，有的甚至設(shè)定為每只1.75V。根據(jù)閥控式密封電池的放電性能結(jié)合基站實(shí)際負(fù)載電流（目前基站實(shí)際負(fù)載電流絕大部分均小于 0.1C10A），基站電池zui低欠壓保護(hù)值應(yīng)設(shè)置在電池單體電壓每只1.8V左右。因此，目前基站
蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置參考電壓過低，如基站長時間 停電，會使電池出現(xiàn)過放電，甚至是小電流深度過放電，而過放電的電池要*充足電，恢復(fù)容量所需充電時間較長，深度過放電的電池在基 站現(xiàn)有*恒壓充電條件下， 一般是很難*恢復(fù)其額定容量的。所以
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源參數(shù)設(shè)置不合理，從另一方面加劇電池負(fù)極板硫酸化， 從而 造成電池容量下降，使用壽命縮短。
第三，基站使用環(huán)境較惡劣。基站停電后，由于無空調(diào)，使基站環(huán)境溫度逐步上升?；蛘哂捎诳照{(diào)故障，使基站室內(nèi)溫度偏高， 從而降低了
蓄電池使用壽命。
室內(nèi)基站均配置空調(diào)， 配置的空調(diào)為一般柜機(jī)或分體式空調(diào)， 長時間不間斷使用使部分基站空調(diào)出現(xiàn)故障而停機(jī)，空調(diào)損壞后 有時得不到及時維修，而室內(nèi)基站為封閉機(jī)房，空調(diào)停機(jī)后使基站室內(nèi)溫度大幅上升，彩鋼板機(jī)房其室內(nèi)溫度甚至可達(dá)到70℃以上。另一方面 ，即使空調(diào)正常，而基站由于停電后，無交流
電源 target=_blank>
電源，空調(diào)也無法制冷，特別在夏天，將使基站室內(nèi)溫度大幅上升，從而影響
蓄電池正常工作。 室內(nèi)溫度過高一方面使閥控式密封電池內(nèi)部失水量加劇，電解液飽和度下降（玻璃纖維棉隔膜內(nèi)電解液減少）使電池容量降低和電池使用壽命 縮短。另一方面由于室內(nèi)溫度過高，將使
蓄電池熱失控效應(yīng)加劇，從而造成
蓄電池正極板腐蝕速率加劇、極板變形膨脹、電池外殼鼓脹甚至開 裂等，zui后導(dǎo)致電池容量快速下降，電池壽命縮短，根據(jù)相關(guān)資料表明，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時，每升高10℃，電池使用壽命將縮短1/2。
第四，基站停電后，
蓄電池放電至終止電壓，未及時進(jìn)行補(bǔ)充電，也將導(dǎo)致電池容量下降和使用壽命縮短。
由于部分基站地處郊區(qū)或偏遠(yuǎn)山村等地， 市電供應(yīng)狀況較差，市電停電的次數(shù)多且停電時間較長，往往一旦市電停電后，
蓄電池 放電至終止電壓，市電還未恢復(fù)，這樣一方面可能造成
蓄電池過放電， 另一方面電池放電后又不能得到及時補(bǔ)充電，根據(jù)相關(guān)資料表明，電池 放電后如不能及時進(jìn)行補(bǔ)充電，將使
蓄電池容量逐步下降，經(jīng)過幾次循環(huán)后，
蓄電池使用壽命將明顯縮短。
筆者認(rèn)為，上述4點(diǎn)原因是造成目前基站電池容量早期失效，使用壽命縮短的主要原因。當(dāng)然影響
蓄電池容量及使用壽命因素很多 ，正常使用情況下，影響
蓄電池壽命主要因素是正極板腐蝕速度和玻璃纖維隔膜（AGM）中電解液飽和度。但基站由于自身所處環(huán)境（市電供應(yīng) 、環(huán)境溫度等）較特殊，真正影響
蓄電池使用壽命主要原因在負(fù)極板硫酸化， 而造成負(fù)極板硫酸化的主要原因在于基站頻繁停電， 造成蓄電 池累計欠充及使
蓄電池循環(huán)次數(shù)增加;另外
蓄電池欠壓保護(hù)值的設(shè)置不當(dāng)，基站室內(nèi)溫度過高，
蓄電池放電后未及時補(bǔ)充電等方面進(jìn)一步加劇 負(fù)極板硫酸化， 這也可從另一面解釋為什么城區(qū)基站或供電狀況好的基站電池使用壽命較其它類型基站長， 早期
蓄電池使用壽命較近期電池 使用壽命長的原因。
3 如何延長基站
蓄電池使用壽命
我們知道影響基站電池使用壽命的原因后， 在目前市電供應(yīng)不能改善的前提下， 仍可采取相關(guān)措施來彌補(bǔ)或改善，從而延長蓄 電池使用壽命。筆者認(rèn)為可從以下幾個方面著手，采用綜合措施，數(shù)者結(jié)合，改善基站機(jī)房環(huán)境，提高基站供電可靠性，確保移動通信暢通， 具體如下。
*， 針對基站市電停電頻繁造成
蓄電池在未充足電的情況下又放電，建議采用以下措施彌補(bǔ)，增加
蓄電池充入的電量。
?。?）對目前基站組合
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源中對
蓄電池充電限流值參數(shù)進(jìn)行調(diào)整， 目前
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源中對
蓄電池充電限流值一般設(shè)定為0.1C10A， 建議調(diào)整為0.15～0.2C10A（應(yīng)根據(jù)季節(jié)做響應(yīng)調(diào)整），但zui大充電電流不能超過0.25C10A，以縮短
蓄電池充電時間，增加
蓄電池充電前期充入 的電量。（2）根據(jù)該基站停電次數(shù)及時間，如果停電次數(shù)多且停電時間長，建議對
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源中均衡充電時間判別參數(shù)（充電時間和充電電流 值判別）進(jìn)行調(diào)整，延長均衡充電時間，可比原設(shè)定延長20%～30%;另外建議調(diào)整
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源均衡充電時間周期設(shè)置，把原設(shè)置一般3個月時間 周期調(diào)整為1個月或更短，對
蓄電池進(jìn)行均衡充電。
第二， 對基站組合
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源內(nèi)電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓值進(jìn)行重新設(shè)定，提高
蓄電池欠壓保護(hù)的設(shè)置電壓，盡量避免
蓄電池出現(xiàn)過 放電和深度過放電（小電流過放電），具體設(shè)置要求如下，
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源一次下電設(shè)置電壓要求不低于46V，二次下電設(shè)置電壓必須要求大于44V（ 建議設(shè)置在44.4V）。對負(fù)載電流小于1/3 I10A的基站，其放電時間盡可能不大于24h，即行切斷（不管
蓄電池欠壓保護(hù)設(shè)置電壓是否到了設(shè)定 值）。具體可在
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源內(nèi)設(shè)置。
第三，改善基站機(jī)房室內(nèi)環(huán)境，加裝基站智能通風(fēng)系統(tǒng)，解決基站由于市電停電或空調(diào)故障，機(jī)房內(nèi)溫升過高對
蓄電池及通信設(shè) 備影響;基站加裝智能通風(fēng)系統(tǒng)，不但能節(jié)省大量能源，降低基站運(yùn)行費(fèi)用（這方面數(shù)據(jù)在浙江聯(lián)通湖州分公司已通過試點(diǎn)驗(yàn)證， 并在全國聯(lián) 通逐步推廣），更能提高基站通信設(shè)備系統(tǒng)可靠性，降低通信設(shè)備故障率， 減少
蓄電池熱失控發(fā)生概率和降低電池失水速率，從而延長
蓄電池 使用壽命。
第四，監(jiān)控中心或OMC一旦接到基站停電告警后，應(yīng)密切注意該基站運(yùn)行情況， 一旦出現(xiàn)無線信號中斷超過6h，應(yīng)及時通知基站 維護(hù)人員攜帶
發(fā)電機(jī)組趕赴現(xiàn)場進(jìn)行發(fā)電，確保
蓄電池因放電終止后能進(jìn)行及時充電，延長
蓄電池使用壽命。
第五，在工程前期站址勘察、設(shè)計階段，一方面應(yīng)選擇供電質(zhì)量好的供電線路; 另一方面應(yīng)了解該基站市電供應(yīng)情況（停電時間 、次數(shù)等），有重點(diǎn)的合理配置基站
蓄電池容量， 而不應(yīng)采取一刀切方式配置
蓄電池組容量。
在選擇基站
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源設(shè)備時， 應(yīng)選擇交流輸入范圍寬、數(shù)字化程度高、智能化程度高、有完善的
蓄電池管理功能的
電源 target=_blank>開關(guān)
電源 target=_blank>
電源， 以縮短
蓄電池充電時間和定期對
蓄電池進(jìn)行相關(guān)檢測。
對于停電頻繁，停電時間較長，且移動油機(jī)又無法到達(dá)的重要基站，可配置固定自動化柴油
發(fā)電機(jī)組，解決基站供電問題。
4 結(jié)論
在目前全國范圍內(nèi)用電情況日趨緊張， 預(yù)計在今后2～3年內(nèi)，市電供電狀況將得不到*改善，因此基站的供電將比以往更差， 停電頻率更高、停電時間將更長，
蓄電池使用環(huán)境將更惡劣，如何確?；就ㄐ艜惩ǎ岣咄ㄐ趴煽啃?，提升服務(wù)質(zhì)量，同時又經(jīng)濟(jì)合理配置 通信設(shè)備是各運(yùn)營商面臨的一個課題， 因此如何延長
蓄電池供電時間和使用壽命是該課題的一個zui主要內(nèi)容。 當(dāng)然影響基站
蓄電池壽命的因 素很多，在實(shí)際應(yīng)用中，針對本文所論述影響
蓄電池使用壽命的因素， 應(yīng)同時采用多種相關(guān)措施加以改善，從而延長
蓄電池使用壽命，提高通 信可靠性。
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