通信基站电池仓温度解决方案.doc

通信基站（房）电池恒温箱方案蓄电池组是基站实现直流不间断供电的一个重要组成部份。目前移动基站采用的都是二十世纪末发展起来的阀控式密封铅酸蓄电池（简称VRLA电池）。这种电池在推广初期，供应商称之为“免维护”电池，致部份维护人员认为这种电池不需要维护，这一误区至今还有影响。从移动、联通、网通各大运营商目前使用的情况来看，都普遍存在蓄电池容量下降过快，使用寿命短的现象，原本许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为1520年以上，但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。因而科学地加强对这种蓄电池组的维护与保养对提高其可用度仍是十分重要的。蓄电池维护是整个电源维护工作中的重点，一切电源维护都围绕此项工作展开。一般说来，阀控式铅酸电池维护的关键在于控制环境的温度及电池的充放电，相同的电池，在不同的设备条件、不同的使用条件和不同维护条件下使用寿命相差很大。环境温度是影响蓄电池寿命的最重要的因素之一，蓄电池的最佳环境温度是2325。以往，基站内的蓄电池通常和设备放置在同一环境中，利用机房空调或者商用空调将环境温度维持在2325之间，为满足基站内的恒温环境，通常会安装3匹或5匹的空调器，夏季降温，冬季加热，这样，每年用于基站空调的能耗相当可观。据统计，全国有30多万个基站，每年每个基站内的空调耗电费用大约为1万元左右，共接近30亿，成为通信行业的重要开支之一。因此，节能减排、降低使用成本越来越受到通信行业的重视。为了在不影响电池使用寿命的前提下尽可能降低能耗，行业内外采取了多种方法，至今未有一万全之策。针对此情况，我们根据通信基站的特点，对通信室内基站和室外基站分别设计出相应电池控温产品系列，现针对两款产品作详细阐述。室内基站（一）新建室内基站恒温电池箱解决方案传统的方法是给整个基站进行降温，普通的基站面积大约10m2，要将整个空间的温度维持在2325，所消耗的电能是巨大的。基站中除了电池外，其它通信设备对环境温度的要求并不高，一般在35左右即可，故2325的低温其实只是为了确保电池的工作环境。苏州昆拓冷机有限公司针对该情况，根据分区域放置原理，开发了以降低微环境温度将电池得到可靠维护的电池箱空调器，独特的功能及效率配合恒温电池箱，主要用于通讯基站内存放蓄电池，它主要由电池存放箱、电池仓空调和控制报警系统组成。即将基站内的电池统一安放于有隔热保温的密闭电池箱内，在电池箱的侧钣或正门上安装电池仓空调器，对电池箱内部进行控温，使得电池箱内电池的工作微环境温度始终维持在243，而电池箱外部的基站内环境温度只需维持在35左右即可。恒温电池箱目前有两种机型，双门柜存放：2V，24节（1组）蓄电池；单门柜存放：12V，8节（2组）蓄电池。电池放置见下图：门装式空调安装方便快捷 室内新站电池保温箱及空调器 2、电池保温箱空调器特点： 由于冷风直接送至热源附近，可以保证机柜内不出现热点，并能阻止灰尘、湿气及腐蚀性气体进入电池仓内部。 采用特种换热器，换热量较大，风阻低，整体结构坚固、抗尘、抗油污、防腐； 环保、节能、高效； 精巧的专利快装固定结构，安装过程简便快捷； 远程自动化智能监控系统可随时对机柜控温现场信息进行在线监测和交互控制； 较高的防护等级（达到国标IP55）提高了电池使用的安全、可靠性；（二）室内基站老站电池恒温箱改造快装式恒温电池舱技术解决方案目前通信基站使用的蓄电池使用多种品牌、按不同方式敞开放置在电池架上，并安放在基站内。如48V500AH电池放置如下: 为实现基站内电池按目前放置方式不变的前提下达到保温效果，我们研发了快装式恒温电池舱，以满足不同品牌、不同放置方式电池的恒温要求，并实现现场快速安装功能。一、电池舱的主要结构目前，国内基站使用的蓄电池品牌和规格见下表，其他品牌的电池尺寸与表中列出的尺寸相近。目前基站的电池放置一般有单排靠墙放置和双排平行放置，具体的舱体尺寸见下表。以下是按目前基站常用电池放置方案列出的电池舱规格表：恒温电池舱规格表（300Ah*2V*24)-2组电池品牌排列方式外型尺寸恒温电池舱外形尺寸（L*D*H)单排靠墙放置双排平行放置光宇电池单层双列1755*450*5134500*600*6601950*1700*660华日电池单层双列1746*495*412双登电池单层双列1818*460*450光宇电池双层单列1755*238*11164500*400*12601950*1200*1260华日电池双层单列1776*293*1032光宇电池双层双列945*540*11052900*600*12601150*1700*1260华日电池双层双列933*495*1032南都电池六层975*400*1035双登电池双层双列1046*480*942双登电池四层侧卧923*360*914南都电池四层1365*400*6953500*500*8601450*1500*860双登电池四层平卧1266*360*672二、快装式恒温电池仓构成恒温快装电池舱主要由电池仓空调、电池舱体和控制系统组成。门装式空调安装方便快捷 空调正面 空调背面电池舱体主要由铝合金框架、隔热门板组成，确保舱体的强度和保温效果。三、电池舱体主要材料1、框架：采用高强度AL6063铝型材框架，结构坚固，安装方便。2、前门和侧门：采用双层镀锌钢板（T0.8）内加EPS挤塑隔热板（T30），钢板外表面喷粉处理。3、顶板：双层镀锌钢板结构内加EPS挤塑板（T30），外层厚度为T1.5，内层厚度为0.8。4、挤塑板的导热系数为：0.027 W/m.k。5、门板与框架、框架底部与地面间均采用EPDM半圆型密封条，确保电池房的保温效果。四、电池废气的排放1、在电池舱的左右两侧板上分别设计了进风口和排气口，在排气口内侧安装有两台12V/120*120*25直流风扇，由控制线路板设定其工作时间和周期。2、在进出风口支架内放入300目过滤网，既可保证防尘和适量的密封要求，也可确保风量的顺利进出。过滤网对箱内的保温效果几乎没有影响。 右侧门进风口 左侧门排气口五、材料的防火等级符合UL94V-2等级，具体分级指标如下 级 别 测 试 项 目94V-094V-194V-21 十次点燃总有焰燃烧时间最大值（S）502502502 个别的有焰燃烧时间最大值（s）1030303 无焰燃烧时间(s)3060604 有焰熔滴无无允许仅短时燃烧六、仓内温差控制安装两台电池仓空调的方案，使双前门电池房不另外使用内部循环风扇即可保证箱内的温度差控制在2度以内。在两组电池连接处安装两组循环风扇（共四个风扇），使整个仓内的温度保持一致。风扇规格为220V/AC，120*120*25。循环风扇七、电池仓的保温效果按目前我们试验的顶装空调六面体电池柜放置2组共48节电池的电池仓来看，在环温温度为35-38 度时的日耗电量为8kwh (72小时测试,无充放电情况)，箱内的温度为25 度。因电池仓的安装方式有差异，且受机房地面和墙体的保温效果差异较大，我们估计在四面密封性能良好的前提下,日耗电量应可以控制在10kwh以下.(环境温度35-38度)。八、电池仓结构设计下面以2900*600*1260恒温电池舱为例介绍其现场安装方式：1、电池舱总体介绍： 恒温电池舱主要由框架、左右门板、前门板、顶板和电池仓空调器组成。见下图：右侧板顶板前门板电池仓空调 恒温电池仓外形图2、电池房安装步骤： 基站电池放置方式见下图。 基站电池放置图 框架安装图 框架连接型材安装图框架连接型材循环风扇安装图机柜空调的安装全部安装完成后，启动机柜空调进行试运行，检查声音是否正常。室外窄频站电池柜控温改造方案室外窄频站由于裸露在室外，气温高、粉尘多，环境更为恶劣，对电池的使用寿命影响更大，目前的室外基站通常都未安装电池仓空调器，直接放置在机柜内，通过风扇或者出风口换热，夏季高温时，与电池的工作温度25相差甚多，无法保证电池的正常使用环境。针对此情况，我们建议在电池柜门上或侧钣上直接安装电池仓空调器，根据电池功耗大小选择不同功率空调器，在柜内钣壁上贴保温棉，以起到保温隔热效果。由于室外站绝大部分安置在荒郊野外，如采购更换机柜等其他方法，则改造工作量巨大，此方案是最便捷有效的室外窄频基站电池仓控温的改造方案。 门装式电池仓空调恒温电池保温箱解决方案的意义1、降低能耗费用60%以上因电池箱的体积小，所耗电能是之前的几十分之一，实现了电池工作区与非电池工作区两个环境两个温度，整个基站的能耗大大降低，从而达到了既节能又不影响电池使用寿命的初衷。据测试数据显示，单门柜通常安装一台600W的空调器，双门柜通常安装一台1000W的空调器。故与传统控温方法相比，安装电池仓空调至少节约能耗60%以上。具体能耗数据如下：单门柜：环温37度时耗电：3.5KWH/24小时，环温35度时耗电：3KWH/24小时双门柜：环温37度时耗电：7KWH/24小时，环温37度时耗电：6KWH/24小时恒温电池箱及电池仓空调技术参数型 号CQC-600CQE-1000工作电压220V/AC 220V/AC 额定功率（W）240380制冷功率（W）6001000温度范围（C）25-3025-30换气风扇工作电压12V/DC12V/DC换气风量(m3/h)100100噪音（dB)5560电加热功率（W）500700重量（kg)95140颜 色RAL7035RAL7035外形尺寸（mm)1325*575*1240800*575*12402、延长电池使用寿命环境温度过高对蓄电池使用寿命的影响很大,温度升高时,蓄电池的极板腐蚀将加剧,同时将消耗更多的水,从而使电池寿命缩短.蓄电池在25的环境下可获得较长的寿命,长期运行温度若升高10,使用寿命约降低一半。电池仓将电池放置在一个较小环境中，环境洁净