蓄電池在線維護(hù)與管理

李福生

一、概述

目前，國(guó)內(nèi)絕大部分機(jī)房/基站的蓄電池組，只安裝了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（即機(jī)房動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的一部分），雖然解決了對(duì)蓄電池組的集中在線監(jiān)測(cè)問(wèn)題，但蓄電池本身的維護(hù)還需要用戶花大量的人力和資金去解決（人工維護(hù)）。由于蓄電池本身的特性決定，這種傳統(tǒng)的人工維護(hù)技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要，很多蓄電池組在線運(yùn)行的容量實(shí)際已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)的要求（國(guó)標(biāo)要求在線運(yùn)行的蓄電池組容量不得低于額定容量的80%），存在一定的安全隱患。

為了保證蓄電池組在線運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)蓄電池組在線運(yùn)行周期，提高電源系統(tǒng)的安全可靠性，經(jīng)相關(guān)技術(shù)人員探索、研究，同時(shí)與相關(guān)廠家技術(shù)人員交流，決定采用HZ-BMM系列蓄電池在線維護(hù)系統(tǒng)來(lái)解決上述蓄電池固有存在的問(wèn)題。從而提高專業(yè)通信局現(xiàn)有通信電源系統(tǒng)的安全可靠性，保證專用通信的安全、可靠、暢通。

二、系統(tǒng)組成

HZ-BMM系列由1臺(tái)維護(hù)控制終端、1個(gè)或多個(gè)電流變送器和多個(gè)集成維護(hù)模塊組成。其中，HZ-BDM02維護(hù)終端最多可掛接16個(gè)集成維護(hù)模塊，1個(gè)集成維護(hù)模塊可監(jiān)測(cè)維護(hù)12節(jié)2V單位電池。以通信基站48V蓄電池組為例，維護(hù)2組蓄電池只需要配置1臺(tái)HZ-BDM02維護(hù)控制終端，4個(gè)集成維護(hù)模塊和2個(gè)電流變送器。

HZ-BMM蓄電池組在線維護(hù)系統(tǒng)除了具有蓄電池在線檢測(cè)功能外；還具有蓄電池在線維護(hù)功能，解決了蓄電池組因單體電池之間的差異，造成部分單體電池長(zhǎng)期過(guò)充電和部分單體電池長(zhǎng)期欠充電的現(xiàn)象，達(dá)到延長(zhǎng)蓄電池組使用壽命的目的；同時(shí)，還具有對(duì)蓄電池性能進(jìn)行判斷、對(duì)蓄電池各類告警及時(shí)上報(bào)、對(duì)蓄電池放電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析等在線管理功能，使得對(duì)蓄電池的維護(hù)管理更直觀、更有效。

三、安裝規(guī)范

3.1安裝前的準(zhǔn)備

為了確保施工時(shí)的人身和設(shè)備安全，避免盲目施工，施工前應(yīng)先熟悉現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，確定設(shè)備及工具的合理擺放位置；到施工現(xiàn)場(chǎng)，按裝箱單驗(yàn)清貨物。施工前，測(cè)量記錄蓄電池組總電壓及每節(jié)單體電池電壓，測(cè)量時(shí)，要使用四位半（或更高精度）萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，并認(rèn)真填寫(xiě)《現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量記錄表》，存檔。檢查工具是否滿足安全要求，扳手、改錐要做好絕緣處理。

3.2設(shè)備安裝

為了保證蓄電池組的供電安全和施工過(guò)程中的人身和設(shè)備安全，施工過(guò)程必須將蓄電池與電源、負(fù)載脫離。為了最大限度的實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)備安全分為A、B兩個(gè)階段，A階段無(wú)需將蓄電池組與電源脫離，B階段則必須將蓄電池組與電源、負(fù)載脫離。

A階段，選擇安全、方便的位置，固定安裝一條用于放置集中維護(hù)的35mm標(biāo)準(zhǔn)金屬導(dǎo)軌。將集中維護(hù)模塊固定安裝在金屬導(dǎo)軌上，模塊與主機(jī)、模塊與模塊之間的連接接口采用標(biāo)準(zhǔn)的DB9插座；施工人員就根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)度。然后將兩邊插頭按序號(hào)一一對(duì)應(yīng)焊接，然后安裝護(hù)殼即可。根據(jù)集中維護(hù)模塊安裝位置，預(yù)測(cè)采集線的長(zhǎng)度。由于維護(hù)模塊對(duì)相應(yīng)電池維護(hù)時(shí)需要進(jìn)行充電，建議采集線采用線徑為1.5mm2的多股線。連接電池端需要安裝5A線保險(xiǎn)，保險(xiǎn)另一端焊接相應(yīng)尺寸的銅鼻子。用壓好的模塊數(shù)據(jù)將所有的模塊連接起來(lái)，并將第一只模塊與主機(jī)的1-3號(hào)模塊接口任意連接。

B階段，在設(shè)備安裝B階段開(kāi)始前，必須將蓄電池組與電源、負(fù)載脫離。保證施工人員與設(shè)備安全。安裝電池信號(hào)采集線，安裝前需要先編線號(hào)，然后將集中維護(hù)模塊的“電池接口”拔下來(lái)，按模塊標(biāo)簽圖示接入信號(hào)線。然后將帶有線保險(xiǎn)的那端信號(hào)線按序號(hào)連接到相應(yīng)蓄電池電極；核查線序無(wú)誤后，接入保險(xiǎn)擰緊。端信號(hào)線按序號(hào)連接到相應(yīng)蓄電池電極；核查線序無(wú)誤后，再接入保險(xiǎn)擰緊。最后再將集中維護(hù)模塊的‘電池接口插頭插到相應(yīng)的‘電池接口插座。如果有條件主機(jī)要安裝到19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架上。

本工程采用TCP/IP模式，按要求將主機(jī)通信接口與上位機(jī)的通信接口正確可靠連接。1000AH以下的系統(tǒng)均配置開(kāi)口電流變送器，注意電流變送器充電電流方向要與變送器頂部的電流標(biāo)識(shí)方向一致，盡量將母線從變送器正中心穿過(guò)，然后固定好電流變送器。將集中維護(hù)模塊與主機(jī)連接好以后，再將主機(jī)的電源線按極性連接到供電電源上。確認(rèn)連線無(wú)誤后，可打開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)時(shí)行測(cè)試。電池組維護(hù)模塊由撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置地址，實(shí)際的地址為撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置的地址加一。

四、工程實(shí)例

本次工程涉及六個(gè)模塊點(diǎn)，現(xiàn)以翠屏山機(jī)房為例。翠屏山現(xiàn)有兩組蓄電池，為24×2V-500AH的48V系統(tǒng)蓄電池組，為2010年4月啟用，已用四年，雖嚴(yán)格按照規(guī)范使用電池，但電池性能參數(shù)明顯下降，最顯著特點(diǎn)就是單體蓄電池電壓不均衡，最大值與最小值相關(guān)0.021V， 施工方案為HZ-BMM在線維護(hù)主機(jī)一臺(tái)，BEM-02V-12-500AH維護(hù)模塊2只，YDG-HTD-7-±100A霍爾電流變送器1只。安裝本系統(tǒng)后各參數(shù)性能明顯提高，單體蓄電池電壓不均衡，最大值與最小值相關(guān)0.003V。預(yù)估計(jì)電池可延長(zhǎng)壽命5年左右，不但響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，還降低了更換電池的費(fèi)用成本與更換風(fēng)險(xiǎn)。

本工程采用聯(lián)網(wǎng)安裝。保證總電壓和每節(jié)單體電池電壓都可以正常檢測(cè)，如果顯示通信故障，請(qǐng)仔細(xì)檢查數(shù)據(jù)線壓接壓接是否正確，連接是否可靠，然后再檢查主機(jī)接地端子是否已經(jīng)與機(jī)架或機(jī)房“大地”可靠連接。數(shù)據(jù)正常顯示后，可以關(guān)閉主機(jī)電源，請(qǐng)相關(guān)負(fù)責(zé)人閉合蓄電池開(kāi)關(guān)或熔絲。再重新打開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)，再次確認(rèn)數(shù)據(jù)檢測(cè)，顯示正常。進(jìn)行主機(jī)與上位機(jī)通信測(cè)試，保證上位機(jī)可以正常接收主機(jī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可以對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)正常工作半小時(shí)后，用萬(wàn)用表測(cè)量一遍蓄電池組總電壓及單本電壓，同時(shí)記錄主機(jī)顯示相應(yīng)的電壓，并仔細(xì)填寫(xiě)《設(shè)備開(kāi)通測(cè)試記錄》。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，蓄電池在線維護(hù)與管理系統(tǒng)確實(shí)能提高電池性能與壽命，是當(dāng)前電力系統(tǒng)中改革創(chuàng)新的一部分，在通信系統(tǒng)中會(huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的著重要的角色，因此需要我們格外關(guān)注。本次工程屬于試點(diǎn)工程，運(yùn)行一年多來(lái)，蓄電池組性能穩(wěn)定，工程質(zhì)量得到保障，但施工成本有待降低，后期通過(guò)全面展開(kāi)，達(dá)到規(guī)模效應(yīng)，逐步降低安裝成本，這仍然是我們今后研究的一大重點(diǎn)。