移動基站蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測必要性探討

朱昌松

（中國移動通信集團浙江有限公司杭州分公司，浙江 杭州310006）

1 概 述

電源系統(tǒng)是移動基站中非常重要的設(shè)備，它的主要任務(wù)是給傳輸與通信設(shè)備提供不間斷連續(xù)可靠的操作電源，其性能和質(zhì)量的好壞直接影響關(guān)系到基站的穩(wěn)定運行和設(shè)備安全。在交流電失電或其它事故狀態(tài)下電源系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，供電系統(tǒng)將面臨癱瘓，造成設(shè)備停運及其它重大運行事故。

維護設(shè)備自動化程度不高、通信基站地理位置分散等原因，導致維護人員維護工作不堪重負，無法確切掌握蓄電池組運行真實數(shù)據(jù)，不能有效預防事故的發(fā)生。如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運行管理的新課題。

閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結(jié)構(gòu)，使得我們無法準確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護”的這一優(yōu)點，已經(jīng)成為蓄電池運行管理中的缺點和難點。在提高蓄電池性能，減少維護工作量的同時，如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運行管理的新課題。

2 蓄電池維護現(xiàn)狀

目前，移動公司對蓄電池組的管理主要采用定期維護的方式。一般人工定期對蓄電池的電壓進行測量，每一年或兩年對蓄電池組進行一次核對性放電。而維護蓄電池組主要由代維公司負責，由于人員素質(zhì)不齊，其效果打折扣，并且不能完全解決蓄電池存在的問題。

按維護規(guī)程規(guī)定，每一年或兩年必須對蓄電池組進行核對性放電，采用0.25C的放電電流放電，檢驗其容量是否達到標稱容量的80%以上。

從上面的放電過程可以看出，核對性放電需要消耗大量的人力物力，而且是無目的去放。不管蓄電池好壞，時間一到必須去做核對性放電，同時也縮短了蓄電池組的使用壽命。另一個致命的缺點是在兩次放電的間隔無法監(jiān)測蓄電池的狀況，一旦在此期間蓄電池失效，將造成無法預料的后果。

因此，目前的維護手段并不能徹底解決蓄電池維護管理問題，并且給維護人員增加了很大的工作量。

3 電池巡檢儀存在的問題

目前使用較多的蓄電池在線監(jiān)測裝置是電池巡檢儀，電池巡檢儀又分為兩種，一種是測量蓄電池單體電壓的巡檢儀，結(jié)構(gòu)是由一個主控模塊和數(shù)個采集模塊組成，主模塊接收監(jiān)控器的命令，發(fā)送電池數(shù)據(jù)到直流設(shè)備的監(jiān)控器；采集模塊中每個模塊采集10～20節(jié)蓄電池的電壓、電流和溫度；通過監(jiān)控器可顯示各單節(jié)蓄電池電壓，判斷故障蓄電池的編號且給出報警。這類電池巡監(jiān)儀由于功能單一、不能測試容量、且測量精度差、容易誤報，限制了它的廣泛使用。

另外一種是智能巡檢儀。智能巡檢儀除了能測量蓄電池的單體電壓，還具有測量和顯示整組蓄電池的容量以及進行數(shù)據(jù)智能分析功能。它在結(jié)構(gòu)上與上面一種類似，由主機和電池采集模塊組成。這類電池巡檢儀一般由專業(yè)電池巡檢儀廠家生產(chǎn)，其端電壓監(jiān)測部分同樣誤差較大、容易誤報；容量監(jiān)測是在電池放電和充電狀態(tài)時測量電池電流及端電壓的變化，并利用這些數(shù)據(jù)繪制曲線來分析電池的特性；由于運行中充放電電流是變化的，其計算分析出的容量并不準確。

因此，目前的電池巡檢儀并不能解決蓄電池管理存在的實際問題，由于設(shè)備的不穩(wěn)定以及容易誤報，反而增加了維護人員的工作量。

4 內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)

隨著技術(shù)的發(fā)展一種新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線內(nèi)阻監(jiān)測這一新檢測技術(shù)開始逐步運用到通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)。通過測量蓄電池的內(nèi)阻來確定蓄電池的狀態(tài)被證明是非常有效的方法，因此內(nèi)阻測試已成為核對性放電測試的廉價補充或替代手段。

基于蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)（以下簡稱內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)）能夠定期自動監(jiān)測每節(jié)蓄電池的內(nèi)阻，并通過不同時間內(nèi)阻變化的對比來定性判定蓄電池的容量，發(fā)現(xiàn)蓄電池有問題后再做進一部的處理，從而實現(xiàn)由“定期檢修”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)換。

內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)主要能實現(xiàn)下面的功能：

（1）單體內(nèi)阻在線監(jiān)測功能。能實現(xiàn)單體內(nèi)阻的在線自動定期測試，測試過程完全自動完成，無需人工干預，無需在充電回路上額外串接開關(guān)、二極管或其他裝置。

這項功能主要用來替代目前的手工內(nèi)阻測量方法。通過在線內(nèi)阻測量可以避免人工測量重復性差、耗時耗力、不易測量及數(shù)據(jù)分析困難等缺點。

（2）單體電壓在線監(jiān)測功能。能實現(xiàn)單體電壓的巡檢功能，此項功能可以替代目前的手工用萬用表測量電壓的方法。目前手工測量一般一個月進行一次，數(shù)據(jù)的連續(xù)性不高。而在線電壓監(jiān)測要求每分鐘監(jiān)測一次并記錄，可以很好地觀察蓄電池電壓變化情況。

（3）組壓、環(huán)境溫度、充放電電流監(jiān)測功能。

（4）網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)測功能。可以對各個基站、變電站蓄電池的內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)進行組網(wǎng)，并進行WEB頒布，實現(xiàn)蓄電池集中網(wǎng)絡(luò)化管理。

（5）分析功能。每月能自動對各個采集的蓄電池參數(shù)進行分析，并生成月分析報表。能對下面內(nèi)容進行分析并得出結(jié)果：

a.單體內(nèi)阻是否過高，找出失效或需活化的電池；

b.分析浮充時的單體電壓，找出需充電的電池；

c.分析浮充時的單體電壓，找出過充的電池；

d.對浮充電壓進行分析，判斷充電機電壓是否過高或過低。

由于監(jiān)測系統(tǒng)記錄了大量的數(shù)據(jù)，具備了自動分析的基礎(chǔ)。可以根據(jù)運行的實際經(jīng)驗以及相關(guān)標準的規(guī)定建立分析模型對數(shù)據(jù)進行自動分析，實現(xiàn)系統(tǒng)的管理目標。

同時，內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)阻測量重復精度及絕對精度應(yīng)要達到便攜式內(nèi)阻測試儀的水平，一般重復精度應(yīng)在5%以內(nèi)，測量值應(yīng)與便攜式的類似（可以與美國ALBER的CLC－200進行比較）。

5 總 結(jié)

為了能解決目前蓄電池管理維護存在的問題，組建蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)是十分有必要的。

通過內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以大大減輕人工維護的工作量，利用其對蓄電池內(nèi)阻、電壓等的分析及時找出蓄電池存在的問題，為蓄電池管理維護提供了實際數(shù)據(jù)依據(jù)，從而實現(xiàn)了由“定期檢修”向“狀態(tài)檢修”的轉(zhuǎn)換，將蓄電池的管理維護水平提升到一個新的高度。

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