移動(dòng)基站蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測必要性探討

朱昌松

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)浙江有限公司杭州分公司，浙江 杭州310006）

1 概 述

電源系統(tǒng)是移動(dòng)基站中非常重要的設(shè)備，它的主要任務(wù)是給傳輸與通信設(shè)備提供不間斷連續(xù)可靠的操作電源，其性能和質(zhì)量的好壞直接影響關(guān)系到基站的穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備安全。在交流電失電或其它事故狀態(tài)下電源系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運(yùn)及其它重大運(yùn)行事故。

維護(hù)設(shè)備自動(dòng)化程度不高、通信基站地理位置分散等原因，導(dǎo)致維護(hù)人員維護(hù)工作不堪重負(fù)，無法確切掌握蓄電池組運(yùn)行真實(shí)數(shù)據(jù)，不能有效預(yù)防事故的發(fā)生。如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預(yù)測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運(yùn)行管理的新課題。

閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結(jié)構(gòu)，使得我們無法準(zhǔn)確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護(hù)”的這一優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為蓄電池運(yùn)行管理中的缺點(diǎn)和難點(diǎn)。在提高蓄電池性能，減少維護(hù)工作量的同時(shí)，如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預(yù)測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運(yùn)行管理的新課題。

2 蓄電池維護(hù)現(xiàn)狀

目前，移動(dòng)公司對蓄電池組的管理主要采用定期維護(hù)的方式。一般人工定期對蓄電池的電壓進(jìn)行測量，每一年或兩年對蓄電池組進(jìn)行一次核對性放電。而維護(hù)蓄電池組主要由代維公司負(fù)責(zé)，由于人員素質(zhì)不齊，其效果打折扣，并且不能完全解決蓄電池存在的問題。

按維護(hù)規(guī)程規(guī)定，每一年或兩年必須對蓄電池組進(jìn)行核對性放電，采用0.25C的放電電流放電，檢驗(yàn)其容量是否達(dá)到標(biāo)稱容量的80%以上。

從上面的放電過程可以看出，核對性放電需要消耗大量的人力物力，而且是無目的去放。不管蓄電池好壞，時(shí)間一到必須去做核對性放電，同時(shí)也縮短了蓄電池組的使用壽命。另一個(gè)致命的缺點(diǎn)是在兩次放電的間隔無法監(jiān)測蓄電池的狀況，一旦在此期間蓄電池失效，將造成無法預(yù)料的后果。

因此，目前的維護(hù)手段并不能徹底解決蓄電池維護(hù)管理問題，并且給維護(hù)人員增加了很大的工作量。

3 電池巡檢儀存在的問題

目前使用較多的蓄電池在線監(jiān)測裝置是電池巡檢儀，電池巡檢儀又分為兩種，一種是測量蓄電池單體電壓的巡檢儀，結(jié)構(gòu)是由一個(gè)主控模塊和數(shù)個(gè)采集模塊組成，主模塊接收監(jiān)控器的命令，發(fā)送電池?cái)?shù)據(jù)到直流設(shè)備的監(jiān)控器；采集模塊中每個(gè)模塊采集10～20節(jié)蓄電池的電壓、電流和溫度；通過監(jiān)控器可顯示各單節(jié)蓄電池電壓，判斷故障蓄電池的編號且給出報(bào)警。這類電池巡監(jiān)儀由于功能單一、不能測試容量、且測量精度差、容易誤報(bào)，限制了它的廣泛使用。

另外一種是智能巡檢儀。智能巡檢儀除了能測量蓄電池的單體電壓，還具有測量和顯示整組蓄電池的容量以及進(jìn)行數(shù)據(jù)智能分析功能。它在結(jié)構(gòu)上與上面一種類似，由主機(jī)和電池采集模塊組成。這類電池巡檢儀一般由專業(yè)電池巡檢儀廠家生產(chǎn)，其端電壓監(jiān)測部分同樣誤差較大、容易誤報(bào)；容量監(jiān)測是在電池放電和充電狀態(tài)時(shí)測量電池電流及端電壓的變化，并利用這些數(shù)據(jù)繪制曲線來分析電池的特性；由于運(yùn)行中充放電電流是變化的，其計(jì)算分析出的容量并不準(zhǔn)確。

因此，目前的電池巡檢儀并不能解決蓄電池管理存在的實(shí)際問題，由于設(shè)備的不穩(wěn)定以及容易誤報(bào)，反而增加了維護(hù)人員的工作量。

4 內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)

隨著技術(shù)的發(fā)展一種新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線內(nèi)阻監(jiān)測這一新檢測技術(shù)開始逐步運(yùn)用到通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)。通過測量蓄電池的內(nèi)阻來確定蓄電池的狀態(tài)被證明是非常有效的方法，因此內(nèi)阻測試已成為核對性放電測試的廉價(jià)補(bǔ)充或替代手段。

基于蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)）能夠定期自動(dòng)監(jiān)測每節(jié)蓄電池的內(nèi)阻，并通過不同時(shí)間內(nèi)阻變化的對比來定性判定蓄電池的容量，發(fā)現(xiàn)蓄電池有問題后再做進(jìn)一部的處理，從而實(shí)現(xiàn)由“定期檢修”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)換。

內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)主要能實(shí)現(xiàn)下面的功能：

（1）單體內(nèi)阻在線監(jiān)測功能。能實(shí)現(xiàn)單體內(nèi)阻的在線自動(dòng)定期測試，測試過程完全自動(dòng)完成，無需人工干預(yù)，無需在充電回路上額外串接開關(guān)、二極管或其他裝置。

這項(xiàng)功能主要用來替代目前的手工內(nèi)阻測量方法。通過在線內(nèi)阻測量可以避免人工測量重復(fù)性差、耗時(shí)耗力、不易測量及數(shù)據(jù)分析困難等缺點(diǎn)。

（2）單體電壓在線監(jiān)測功能。能實(shí)現(xiàn)單體電壓的巡檢功能，此項(xiàng)功能可以替代目前的手工用萬用表測量電壓的方法。目前手工測量一般一個(gè)月進(jìn)行一次，數(shù)據(jù)的連續(xù)性不高。而在線電壓監(jiān)測要求每分鐘監(jiān)測一次并記錄，可以很好地觀察蓄電池電壓變化情況。

（3）組壓、環(huán)境溫度、充放電電流監(jiān)測功能。

（4）網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)測功能?？梢詫Ω鱾€(gè)基站、變電站蓄電池的內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)，并進(jìn)行WEB頒布，實(shí)現(xiàn)蓄電池集中網(wǎng)絡(luò)化管理。

（5）分析功能。每月能自動(dòng)對各個(gè)采集的蓄電池參數(shù)進(jìn)行分析，并生成月分析報(bào)表。能對下面內(nèi)容進(jìn)行分析并得出結(jié)果：

a.單體內(nèi)阻是否過高，找出失效或需活化的電池；

b.分析浮充時(shí)的單體電壓，找出需充電的電池；

c.分析浮充時(shí)的單體電壓，找出過充的電池；

d.對浮充電壓進(jìn)行分析，判斷充電機(jī)電壓是否過高或過低。

由于監(jiān)測系統(tǒng)記錄了大量的數(shù)據(jù)，具備了自動(dòng)分析的基礎(chǔ)。可以根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定建立分析模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理目標(biāo)。

同時(shí)，內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)阻測量重復(fù)精度及絕對精度應(yīng)要達(dá)到便攜式內(nèi)阻測試儀的水平，一般重復(fù)精度應(yīng)在5%以內(nèi)，測量值應(yīng)與便攜式的類似（可以與美國ALBER的CLC－200進(jìn)行比較）。

5 總 結(jié)

為了能解決目前蓄電池管理維護(hù)存在的問題，組建蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)是十分有必要的。

通過內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以大大減輕人工維護(hù)的工作量，利用其對蓄電池內(nèi)阻、電壓等的分析及時(shí)找出蓄電池存在的問題，為蓄電池管理維護(hù)提供了實(shí)際數(shù)據(jù)依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)了由“定期檢修”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)換，將蓄電池的管理維護(hù)水平提升到一個(gè)新的高度。

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