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德国VMF-BATTERY蓄电池在室外UPS基站应用的问题

 随着室外基站应用增多,恶劣应用环境下UPS蓄电池故障逐渐凸显出来,如巴基斯坦、印度等南亚地区,既给运营商造成了经济损失又损害了运营商的客户满意度。调研机构针对在恶劣应用环境下VMF蓄电池大量损坏进行了广泛调研,深入了解UPS电池的应用场景,调查分析蓄电池故障原因。

       随着科技的不断发展,UPS蓄电池的性能越来越好,平均无故障工作时间越来越长,整机的可靠性越来越高,做好UPS中消耗品蓄电池的维护变得尤为重要。

       由于目前国内直流系统的充电机制不是非常的完善,在实际中存在电压漂移的情况,UPS蓄电池长期处于浮冲状态,如果浮冲电压偏离正常的范围,就会造成蓄电池的过充或欠充,长期的过充或欠充对于蓄电池的性能影响非常大。

    从目前蓄电池使用的状况调查来看,热失控是蓄电池失效的主要原因之一。 热失控是指蓄电池在恒压充电时,充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用,并逐步损坏蓄电池。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池容量下降,严重的还会引起极板形变,最后失效。    

      温度对蓄电池的自然老化过程有很大影响,温度每上升摄氏5度电池寿命就下降10%,所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度,所有在线式和后备/在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大,这也是后备式或在线互动式UPS电池更换周期相对较长的一个重要原因。

       VMF蓄电池的运行湿度应该在5%-95%,环境湿度过高会在蓄电池表面结露,容易出现短路、PF境湿度过低、容易产生静电。灰尘过多也容易使铅酸蓄电池短路,安全阀堵塞失效。

      问题的关键不在VMF蓄电池本身,问题出在室外蓄电池柜没有考虑对蓄电池进行高温防护。要想根本解决问题,必须提UPS电源蓄电池在室外恶劣环境下应用的综合解决方案。

 室外柜的散热方式有多种选择,哪种散热方式适合室外蓄电池柜呢?这要从UPS电池的产品特性说起。对于通信直流电源系统中的铅酸蓄电池,用户最关注的是使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是环境温度和电网条件。

     UPS蓄电池的使用寿命与环境温度密切相关。环境温度越高,蓄电池的使用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度25度时,温度每上升10度,使用寿命缩短一半。

      UPS蓄电池的放电次数、放电深度直接影响蓄电池使用寿命。放电次数越多、放电深度越深,蓄电池的使用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的使用寿命。

      对于室外基站,通常情况下运营商无力改善电网条件或者改善电网条件的成本太高、无法承受,所以从降低UPS蓄电池的工作环境温度入手,来提高蓄电池的使用寿命。

      室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交换器,但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。对于高温地区UPS电池的应用场景,需要通过主动散热,使室外VMF蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。一些厂商突破常规,组合创新,把制冷部件引入了室外蓄电池柜。

      通信主设备和直流电源的功率变化部分在设备运行过程中都会发热,而蓄电池却不同。根据UPS蓄电池充放电的电化学机理,VMF蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)基本不发热。即蓄电池在正常使用过程中的发热量可以忽略,因此,室外UPS电池柜内没有热源,需要的制冷量小,据测算,通常情况下室外蓄电池柜只要200W-400W的制冷量就够了。
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