電信級12V蓄電池在接入網(wǎng)上的應(yīng)用

0 引言

縱觀國內(nèi)接入網(wǎng)配套12V蓄電池的發(fā)展，2000年是個分水嶺。在這一年發(fā)生的兩件事值得再次回顧：其一是原華為電氣的接入網(wǎng)—蓄電池攻關(guān)小組在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，首次提出電信級12V電池概念并開發(fā)出新一代接入網(wǎng)配套電池（即目前艾默生的Telion系列電信級12V電池）；另一重要事件是原河北電信在面對接入網(wǎng)配套12V電池（UPS類型電池）高故障率的困擾下，主動出擊對接入網(wǎng)配套電池進行選型，改變了原先單一由接入網(wǎng)OEM供應(yīng)商選配電池的狀況，極大提高了網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量。然而有趣的巧合是，當(dāng)時的原河北電信選擇了原華為電氣的電信級12V電池，并且雙雙在2001年年底，一個因南北電信拆分組建為河北通信，一個因加入艾默生電氣更名為艾默生網(wǎng)絡(luò)能源。

接入網(wǎng)配套蓄電池的狀況可歸納為以下幾點：

——使用條件方面，農(nóng)村與城市差異較大（包括電網(wǎng)條件和環(huán)境溫度）；

——產(chǎn)品品種方面，在沒有選型的地區(qū)，產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)為良莠不齊；

——使用狀況方面，UPS類型產(chǎn)品失效率較高，成為影響網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行的隱患之一；

——更新?lián)Q代產(chǎn)品方面，符合接入網(wǎng)使用要求的電信級12V電池使用效果良好。

1 接入網(wǎng)配套12V蓄電池

1.1 使用壽命

蓄電池制造商提供的蓄電池設(shè)計壽命均為特定條件下的理論值，不能等同實際使用壽命。實際使用壽命與使用條件（環(huán)境溫度、放電深度、斷電頻度、蓄電池管理等）密切相關(guān)，與設(shè)計壽命存在一定差異，甚至相差甚遠(yuǎn)。表1為同期投入運行的UPS類型12V 100A·h蓄電池使用壽命統(tǒng)計結(jié)果（以蓄電池額定容量的80％作為壽命終止標(biāo)志），可以看出，使用時間一年以下的蓄電池比例占30％，使用時間兩年以下的蓄電池比例高達58％，而使用時間超過兩年的蓄電池比例只占12％。

表1 接入網(wǎng)蓄電池使用壽命統(tǒng)計表

1.2 維護調(diào)查

目前接入網(wǎng)配套12V蓄電池大多是內(nèi)置到主設(shè)備機柜的最下層，日常接入網(wǎng)維護有時會忽視對電池的檢查。表2為我們通過問詢調(diào)查的方式獲得的有關(guān)接入網(wǎng)內(nèi)置電池的維護情況?？梢钥闯觯脩魧π铍姵鼐S護方法不但非常了解，而且具有豐富經(jīng)驗，但在接入網(wǎng)電池維護人員配置以及維護實施方面尚存在一定薄弱環(huán)節(jié)，目前能自行維護的比例只占到23％，不能顧及的比例高達近80％。

表2 接 入 網(wǎng) 配 套 蓄 電 池 維 護 調(diào) 查

從蓄電池維護角度考慮，以下因素在蓄電池選配時需要給予重視：

——蓄電池性能價格比在使用環(huán)境不理想、交通位置較偏遠(yuǎn)的地區(qū)，設(shè)備可靠性（質(zhì)量性能）為首要考慮因素，價格因素其次（在合理的電池性能價格比范圍內(nèi)）；

——12V電池的選型根據(jù)接入網(wǎng)實際使用要求，遵照YD/T799－2002標(biāo)準(zhǔn)，制定蓄電池相應(yīng)選型規(guī)范；

——主、輔設(shè)備捆綁（一體化）配套方式由于接入網(wǎng)存在分散建設(shè)的特點，工程安裝、維護工作量較大，加上部分設(shè)備將蓄電池內(nèi)置，總的來說，主、輔設(shè)備一體化配套應(yīng)為優(yōu)選方案；

——優(yōu)化12V電池配置從海外交鑰匙工程的蓄電池配置設(shè)計來看，將設(shè)計容量“一分為二”是主流趨勢，它可以提高系統(tǒng)供電安全。比如48V 200A·h，采用2組48V 100A·h并聯(lián)方式，比1組48V 200A·h可靠性要高。

2 優(yōu)化設(shè)計

艾默生用于接入網(wǎng)配套的蓄電池，設(shè)計指標(biāo)遵循YD/T799－2002，獲得用戶普遍認(rèn)可。

2.1 容量設(shè)計

首次放電即可達額定容量的100％。

在規(guī)定的條件下，蓄電池額定容量是指完全充電后所能提供的由制造廠標(biāo)明的A·h容量。其中C₁₀為10h率額定容量A·h；C₃為3h率額定容量A·h，數(shù)值為0.75C₁₀；C₁為1h率額定容量A·h，數(shù)值為0.55C₁₀。

艾默生電池設(shè)計容量充裕，均可以通過用戶嚴(yán)格的容量測試，但通用型UPS類電池（如高功率設(shè)計類型）主要是恒功率放電有優(yōu)勢（12V 100A·h 15min率為370W），采用YD/T799－2002方法驗收往往難以達到要求。

2.2 活性物質(zhì)設(shè)計

鉛酸蓄電池正極活性物質(zhì)為二氧化鉛，負(fù)極活性物質(zhì)為海綿鉛?；钚晕镔|(zhì)利用率的降低，可以有效延長電池使用壽命，但相對增加了電池總重量。艾默生電池重量（T12V100SE/A、T12V100SE/B）約為42kg，完全滿足YD/T799－2002中5.6.2條要求。

2.3 深放電恢復(fù)指標(biāo)設(shè)計

接入網(wǎng)配套蓄電池往往是小電流、長時間深放電應(yīng)用，電池發(fā)生深放電情況往往難以避免，艾默生電池通過以下改進設(shè)計來提高電池深放電恢復(fù)能力：

——提高板柵合金Sn含量，以減少板柵與鉛膏之間不動態(tài)層的形成，提高充電效率；

——改進板柵結(jié)構(gòu)，采用錯位式柵格結(jié)構(gòu)（高功率電池采用放射狀結(jié)構(gòu)較好），同時增加電池極板厚度（提高抗應(yīng)力強度，防止板柵變形、減少鉛膏軟化松動，增強板柵耐腐蝕能力）；

——鉛膏改型，延長鉛膏被鈍化時間，適合長時間放電。