磷酸鐵鋰電池的節(jié)能減排應(yīng)用
通信用直流開關(guān)電源系統(tǒng)
鑒于通信的高可靠性要求,完善的通信電源解決方案要求開關(guān)電源系統(tǒng)配置蓄電池。通信主設(shè)備、附屬設(shè)備種類眾多,開關(guān)電源應(yīng)用場景也很多,總結(jié)主要有以下幾種:
(a)戶外型基站;
(b)村通等無空調(diào)的基站;
(c)空間緊張的室內(nèi)宏基站;
(d)直流供電的室內(nèi)覆蓋/分布式信源站;
(e)無市電或三四類市電地區(qū)的太陽能光伏基站;
(f)直流供電方案的WLAN站點等。
通信用UPS交流電源系統(tǒng)
UPS交流電源系統(tǒng)主要應(yīng)用于供配電系統(tǒng)的交流主回路部分,通信行業(yè)應(yīng)用UPS交流電源系統(tǒng)的場景主要如下:
(a) 交流供電的室內(nèi)覆蓋/分布站;
(b)交流供電的微蜂窩站;
(c)嵌入式UPS供電的數(shù)據(jù)機房;
(d)交流供電方案的WLAN站點等。
通信用240V/336V高壓直流電源系統(tǒng)(HVDC)
通信用高壓電源直流系統(tǒng)(HVDC)是目前通信機房應(yīng)用的新型供電系統(tǒng),其配套電池組電壓等級有240V和336V兩種,蓄電池容量通常為50Ah~200Ah。
3.2 磷酸鐵鋰電池應(yīng)用于通信行業(yè)的三大應(yīng)用優(yōu)勢
對于通信行業(yè),主要關(guān)注磷酸鐵鋰電池的三大優(yōu)勢,從“節(jié)能”、“節(jié)地”、“節(jié)材”的角度體現(xiàn)節(jié)能減排。
體積小、重量輕
對于民用住宅內(nèi)的站點,可節(jié)省承重加固的費用,進一步加速站點的建設(shè), “節(jié)材”優(yōu)勢更加明顯。
高溫性能優(yōu)異
優(yōu)異的耐高溫性能可成倍增加戶外站電池的壽命,降低維護及更換電池費用,提供系統(tǒng)可靠性;此外在有空調(diào)的基站中,可以嘗試將空調(diào)設(shè)置為35度時啟動,能有效降低基站平均電耗,“節(jié)能”優(yōu)勢更加明顯。
高功率放電
鐵電池在3C以上放電依然能放出全部容量的90%以上,高功率、深度放電的優(yōu)勢能有效降低目前UPS備用電池的總?cè)萘?、容量降低的時對機房空間及承重要求過大等問題也伴隨得到解決, “節(jié)地”優(yōu)勢更加明顯。
3.3通信用磷酸鐵鋰電池節(jié)能減排應(yīng)用方向
比亞迪將通信行業(yè)三大典型需求與鐵電池的三大產(chǎn)品優(yōu)勢有機的結(jié)合起來,行成了獨特的通信用鐵電池電源系統(tǒng)解決方案,提出了通信電源行業(yè)節(jié)能減排的幾種應(yīng)用方案。
室外一體化鐵電池電源解決方案
室外通信基站太陽直射,內(nèi)置的鉛酸蓄電池壽命通常不超過2年,本方案采用磷酸鐵鋰電池,耐高溫性能優(yōu)異,壽命達到5-10年。
此方案中電池的體積小,重量輕,耐高溫、長使用壽命等優(yōu)勢在“節(jié)能”“節(jié)材”“節(jié)地”三個方面實現(xiàn)節(jié)能減排的目的,同時有效降低維護運營成本。
村通等無空調(diào)的基站電源解決方案
村通工程的基站都設(shè)在偏遠的農(nóng)村,規(guī)模小、配置小,基本上都沒有空調(diào),而且停電頻繁,鉛酸電池在惡劣環(huán)境下工作的壽命短、更換頻繁、偏遠農(nóng)村的維護成本高。改用鐵電池,則高溫性能好、可深度充放電,循環(huán)壽命長,體積小、重量輕,安裝輕便,可以在“節(jié)能”“節(jié)地”“節(jié)材”三方面達到節(jié)能減排的目的,同時還能改善網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量。
空間緊張的室內(nèi)宏基站電源解決方案
室內(nèi)宏基站數(shù)量多,覆蓋廣,要求供電可靠,所以一般都有兩組電池備電。站內(nèi)鉛酸電池占地面積大、重量過重,當話務(wù)量增多而引起擴容需求時站內(nèi)空間制約了新增設(shè)備的可能。
如果采用一體化開關(guān)電源配合鐵電池,則可降低機房中電源及電池的占地面積,滿足設(shè)備擴容的需求。同時鐵電池耐高溫性能優(yōu)異,可以將站內(nèi)空調(diào)啟動溫度提高到35度左右,能夠降低空調(diào)的能耗,通過節(jié)省電費有效降低運營成本,在“節(jié)能”“節(jié)地”“節(jié)材”三方面達到節(jié)能減排的目的。
室內(nèi)覆蓋/分布式站電源解決方案
原有2G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)覆蓋,加之3G及WLAN熱點的不斷新建,室內(nèi)覆蓋站的數(shù)量將進一步增多。由于室內(nèi)覆蓋站點取電一般就近選擇市電,選擇48V通信電池模塊或鐵電池UPS進行備電則可有效解決該類問題。
通信用高壓直流電源系統(tǒng)(HVDC)供電方案
針對數(shù)據(jù)中心的供電方案,行業(yè)專家提出了通信用240V/336V高壓直流電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)對蓄電池的要求的特點是高電壓(240V/336V)、短時間、大電流放電。如采用機架式磷酸鐵鋰電池組則有以下優(yōu)勢:
重量輕,節(jié)省機房加固成本;
體積小,可以與HVDC系統(tǒng)以列頭柜形式并列安放,不用單獨建立電池房,也可節(jié)省供電系統(tǒng)的占地面積,提高通信設(shè)備機架裝機率;
鐵電池可高倍率放電,降低蓄電池配置的容量;
鐵電池放電平臺穩(wěn)定,在電池供電模式下穩(wěn)定的輸入電壓避免設(shè)備因輸入電壓的大范圍波動而引起異常。
嵌入式UPS交流電源系統(tǒng)供電方案
對于中小型數(shù)據(jù)中心,歐美的發(fā)達國家還有一種嵌入式UPS分布式供電方案,即用小功率UPS與網(wǎng)絡(luò)柜配合以機柜為單位為服務(wù)器供電。選擇鐵電池UPS有以下優(yōu)勢:
重量輕,節(jié)省機房加固成本;
體積小,3KVA鐵電池機UPS僅占網(wǎng)絡(luò)柜2U空間,提高服務(wù)器裝機率;
電池長壽命,主機與電池壽命幾乎相同,降低電池更換成本;
安全性好,鐵電池不起火、不爆炸,滿足IDC機房高安全性的要求通信用磷酸鐵鋰電池應(yīng)用的節(jié)能減排案例及效益分析
自2009年起,比亞迪公司與國內(nèi)運營商開始試點合作,以下是與廣東移動首批試點案例分析。
4.1 深圳移動試點案例
與深圳移動自2010年4月開始試點,試點主要類型是宏基站和UPS直放站,其中比亞學校站的電池放置于站外朝南側(cè),處于太陽直射狀態(tài),模擬極高溫度下測試容量衰減;九州賓館站采用72V150AH鐵電池與3KVA 在線式UPS配合,相關(guān)試點分別于2010年5月 9月 及2011年1月 3月進行四次全容量測試。
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