通信蓄電池的運行與維護分析

梁國茂　李　力　邢偉杰

[摘 要]蓄電池是組合通信電源系統(tǒng)的重要組成部分，所占的投資比例較大，加強對蓄電池的管理，改善其使用狀況，對延長蓄電池的使用壽命，降低維護成本，具有重要的意義。

[關(guān)鍵詞]通信 蓄電池 運行 維護

作者簡介：梁國茂，男，武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部教員；李力，女，武警石家莊指揮學(xué)院政治部干事，首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)工商管理碩士；邢偉杰，男，武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部教員。

一、蓄電池的使用壽

蓄電池的壽命可分為循環(huán)壽命、浮充壽命和存放壽命。蓄電池的容量減小到規(guī)定值以前，蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)稱為循環(huán)壽命。在正常工作條件下，蓄電池浮充供電的時間，稱為浮充壽命。通常免維護電池的浮充壽命可達到10年以上。

循環(huán)壽命與電池每次放電的深度有密切關(guān)系。放電深度為30%時，充放電循環(huán)次數(shù)可達1200次；放電深度為100%時，循環(huán)壽命僅有200次。因此使用中應(yīng)當盡量避免電池深度放電。

由于自放電作用，存放過程中，免維護電池的剩余容量將逐淅減少，通常，電池剩余容量下降到50%的時間，稱為存放壽命。在不同的溫度下，電池的剩余容量與存放時間有一個對應(yīng)的關(guān)系。當環(huán)境溫為25℃時，存放壽命可達18個月。當環(huán)境溫度為40℃時，存放壽命只有5個多月，因此免維護電池的存放溫度不能太高。

蓄電池的使用壽命與環(huán)境溫度關(guān)系很大。通常來說，若以25℃為基準，平時不能超過+15度～+30度。溫度升高，電池組放電容量會增加，但壽命降低，如果在高溫下長期使用，工作環(huán)境溫度每上升10℃，蓄電池的使用生命減半。若溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1度，其容量下降1%。所以，當電源處于浮充工作狀態(tài)時，需要通過降低浮充電壓來進行補償，補償系數(shù)為環(huán)境溫度每上升1℃，每節(jié)電池單體(2 V的單體)的浮充電壓降低3-5 mV。 但是溫度補償功能只能在一定的范圍內(nèi)起作用，蓄電池最好是工作在20-25℃的環(huán)境下。

二、蓄電池浮充運行狀態(tài)

決定電池壽命的要素有三個：第一是產(chǎn)品質(zhì)量；第二是維護的情況；第三是決定電池是否處于良好的浮充運行狀態(tài)。

（一）關(guān)于浮充電壓的選擇

蓄電池浮充電壓的選擇是對電池維護得好壞的關(guān)鍵。如果選擇得太高，會使浮充電流太大，不僅增加能耗，對于密封電池來說，還會因劇烈分解出氫氧氣體而使電池爆炸。如果選擇太低，則會使電池經(jīng)常充電不足而導(dǎo)致電池加速報廢。

（二）低電壓恒壓充電(均衡充電)技術(shù)

所謂低壓恒壓充電，即過去傳統(tǒng)的恒壓充電法，但其不同點是，低電壓恒壓充電一般采用每只蓄電池平均端電壓為2.25～2.35V的恒定電壓充電。當蓄電池放出很大容量而電勢較低時，充電之初為防止充電電流過大，充電整流器應(yīng)具有限流特性，故仍處于恒流充電狀態(tài)。當充入一定容量后，蓄電池電勢升高，充電電流才逐漸減小。這種充電方式由于有以下優(yōu)點而被推廣使用：充電末期的充電電流很小，故氫氣和氧氣和產(chǎn)生量極小，它能改善勞動條件、降低機房標準，是全密閉電池適用的充電方式；充電末期的電壓低，對程控電源等允許用電壓變化范圍較寬的用電設(shè)備供電時，可在不脫離負載的情況下進行正常充電，以簡化操作，提高可靠性；整流器的輸出電壓最大值較小，可減小整流器中變壓器的設(shè)計重量。

（三）蓄電池浮充電壓與溫度的關(guān)系

值得注意的是，在浮充運行中，閥控電池的浮充電壓與溫度有密切的關(guān)系，浮充電壓應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度的高低作適當修正。在淺度放電的情況下，閥控電池在2.27V/C(25℃)下運行一段時間是能夠補充足其能量的；在深度放電的情況下，閥控電池充電電壓可設(shè)定為2.35～2.40V/C(25℃)，限流點設(shè)定為0.1Q，經(jīng)過一定時間(放電后的電池充足電所需的時間依賴于放出的電量，放電電流等因素)的補充容量后，再轉(zhuǎn)入正常的浮充運行。

為了彌補運行中因浮充充電流調(diào)整不當造成的欠壓，補償閥控蓄電池放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損，應(yīng)2-3個月對電池進行一次補充充電。

三、蓄電池的維護

（一）低電壓保護與二次下電措施

蓄電池的日常管理的內(nèi)容也是非常多的，包括低電壓保護、二次下電、溫度補償、無級限流等等，建立完善的電源維護體系措施可以保證蓄電池處于良好的使用狀態(tài)，延長其使用壽命。

蓄電池在輸出能量時，其兩端電壓不斷下降，當下降到一定值(一般稱為終止電壓)的時候，就必須斷掉其能量輸出回路，否則可能導(dǎo)致蓄電池過放電，使其壽命縮短甚至報廢。這種在終止電壓時，使蓄電池斷掉負載防止過放電的動作和措施，叫做低電壓保護。

二次下電比低電壓保護更進一步。當電池兩端電壓降到一定值時(一般比終止電壓高)，就斷掉一部分次要負載，只給剩下的主要負載供電。之后當電壓下降到終止電壓時，則將主要負載也斷掉，實現(xiàn)對蓄電池的保護。這種兩級斷開負載的動作和措施即為二次下電。二次下電的好處是在保證蓄電池不過放電的同時，可以給重要設(shè)備提供更長的供電時間，盡量減少通信中斷的損失。

（二）蓄電池組的充放電維護

常用的正常充電法有：恒流充電法、恒壓充電法和分級定流充電法等。

采用恒流充電法時，充電電流始終保持不變。在充電過程中，蓄電池的端電壓逐漸升高，為了保持充電電流穩(wěn)定不變，外電源的電壓必須逐漸升高。采用這種方法，充電時間較短，但是由于充電末期，大部分充電電流都用來電解水，這樣不僅浪費了電能，而且還會使極板上的活性物質(zhì)脫落，因此這種方法較少采用。

采用恒壓充電法時，外電源的電壓保持恒定。在整個充電過程中，由于電源電壓保持不變，所以剛充電時，充電電流相當大，隨著蓄電池端電壓不斷升高，充電電流逐漸減小。因此，采用這種充電方法時，可以避免蓄電池過量充電，但是由于充電初期，充電電流過大，所以也有可能損壞極板。

目前比較常用的正常充電法是分級定流充電法。采用這種充電法時，充電過程一般分為兩個階段：第一個階段用10小時率電流充電，通常需要6-7小時，單只蓄電池的端電壓可上升到2.4V。第二階段用20小時率電流充電，直到端電壓(2.6-2.8V)連續(xù)兩小時穩(wěn)定不變?yōu)橹?，這一階段約需要14-17小時。

綜上所述，閥控式密封鉛酸蓄電池并非免維電池，只有正確使用和認真維護才能有較長的壽命。如果片面強調(diào)免維護，對它長期不管，那就只有付出縮短壽命的代價了。特別是對通信系統(tǒng)中的局外點、外租點移動基站，一般環(huán)境惡劣、外電條件差，電池放電次數(shù)多，放電深度大，環(huán)境溫度高，因此，有必要研究更好的使用方法和積累更多的維護經(jīng)驗，以解決在惡劣條件下最大限度地提高閥控式密封鉛酸蓄電池的壽命問題，保證通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

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