蓄電池在線維護與管理

李福生

一、概述

目前，國內絕大部分機房/基站的蓄電池組，只安裝了在線監測系統（即機房動環系統的一部分），雖然解決了對蓄電池組的集中在線監測問題，但蓄電池本身的維護還需要用戶花大量的人力和資金去解決（人工維護）。由于蓄電池本身的特性決定，這種傳統的人工維護技術已遠遠不能滿足實際需要，很多蓄電池組在線運行的容量實際已遠遠低于國標的要求（國標要求在線運行的蓄電池組容量不得低于額定容量的80%），存在一定的安全隱患。

為了保證蓄電池組在線運行的可靠性，延長蓄電池組在線運行周期，提高電源系統的安全可靠性，經相關技術人員探索、研究，同時與相關廠家技術人員交流，決定采用HZ-BMM系列蓄電池在線維護系統來解決上述蓄電池固有存在的問題。從而提高專業通信局現有通信電源系統的安全可靠性，保證專用通信的安全、可靠、暢通。

二、系統組成

HZ-BMM系列由1臺維護控制終端、1個或多個電流變送器和多個集成維護模塊組成。其中，HZ-BDM02維護終端最多可掛接16個集成維護模塊，1個集成維護模塊可監測維護12節2V單位電池。以通信基站48V蓄電池組為例，維護2組蓄電池只需要配置1臺HZ-BDM02維護控制終端，4個集成維護模塊和2個電流變送器。

HZ-BMM蓄電池組在線維護系統除了具有蓄電池在線檢測功能外；還具有蓄電池在線維護功能，解決了蓄電池組因單體電池之間的差異，造成部分單體電池長期過充電和部分單體電池長期欠充電的現象，達到延長蓄電池組使用壽命的目的；同時，還具有對蓄電池性能進行判斷、對蓄電池各類告警及時上報、對蓄電池放電數據進行統計分析等在線管理功能，使得對蓄電池的維護管理更直觀、更有效。

三、安裝規范

3.1安裝前的準備

為了確保施工時的人身和設備安全，避免盲目施工，施工前應先熟悉現場環境，確定設備及工具的合理擺放位置；到施工現場，按裝箱單驗清貨物。施工前，測量記錄蓄電池組總電壓及每節單體電池電壓，測量時，要使用四位半（或更高精度）萬用表進行測量，并認真填寫《現場測量記錄表》，存檔。檢查工具是否滿足安全要求，扳手、改錐要做好絕緣處理。

3.2設備安裝

為了保證蓄電池組的供電安全和施工過程中的人身和設備安全，施工過程必須將蓄電池與電源、負載脫離。為了最大限度的實現上述目標，設備安全分為A、B兩個階段，A階段無需將蓄電池組與電源脫離，B階段則必須將蓄電池組與電源、負載脫離。

A階段，選擇安全、方便的位置，固定安裝一條用于放置集中維護的35mm標準金屬導軌。將集中維護模塊固定安裝在金屬導軌上，模塊與主機、模塊與模塊之間的連接接口采用標準的DB9插座；施工人員就根據現場實際情況確定數據線的長度。然后將兩邊插頭按序號一一對應焊接，然后安裝護殼即可。根據集中維護模塊安裝位置，預測采集線的長度。由于維護模塊對相應電池維護時需要進行充電，建議采集線采用線徑為1.5mm2的多股線。連接電池端需要安裝5A線保險，保險另一端焊接相應尺寸的銅鼻子。用壓好的模塊數據將所有的模塊連接起來，并將第一只模塊與主機的1-3號模塊接口任意連接。

B階段，在設備安裝B階段開始前，必須將蓄電池組與電源、負載脫離。保證施工人員與設備安全。安裝電池信號采集線，安裝前需要先編線號，然后將集中維護模塊的“電池接口”拔下來，按模塊標簽圖示接入信號線。然后將帶有線保險的那端信號線按序號連接到相應蓄電池電極；核查線序無誤后，接入保險擰緊。端信號線按序號連接到相應蓄電池電極；核查線序無誤后，再接入保險擰緊。最后再將集中維護模塊的‘電池接口插頭插到相應的‘電池接口插座。如果有條件主機要安裝到19寸標準機架上。

本工程采用TCP/IP模式，按要求將主機通信接口與上位機的通信接口正確可靠連接。1000AH以下的系統均配置開口電流變送器，注意電流變送器充電電流方向要與變送器頂部的電流標識方向一致，盡量將母線從變送器正中心穿過，然后固定好電流變送器。將集中維護模塊與主機連接好以后，再將主機的電源線按極性連接到供電電源上。確認連線無誤后，可打開主機電源開關時行測試。電池組維護模塊由撥碼開關設置地址，實際的地址為撥碼開關設置的地址加一。

四、工程實例

本次工程涉及六個模塊點，現以翠屏山機房為例。翠屏山現有兩組蓄電池，為24×2V-500AH的48V系統蓄電池組，為2010年4月啟用，已用四年，雖嚴格按照規范使用電池，但電池性能參數明顯下降，最顯著特點就是單體蓄電池電壓不均衡，最大值與最小值相關0.021V， 施工方案為HZ-BMM在線維護主機一臺，BEM-02V-12-500AH維護模塊2只，YDG-HTD-7-±100A霍爾電流變送器1只。安裝本系統后各參數性能明顯提高，單體蓄電池電壓不均衡，最大值與最小值相關0.003V。預估計電池可延長壽命5年左右，不但響應了國家節能減排的號召，還降低了更換電池的費用成本與更換風險。

本工程采用聯網安裝。保證總電壓和每節單體電池電壓都可以正常檢測，如果顯示通信故障，請仔細檢查數據線壓接壓接是否正確，連接是否可靠，然后再檢查主機接地端子是否已經與機架或機房“大地”可靠連接。數據正常顯示后，可以關閉主機電源，請相關負責人閉合蓄電池開關或熔絲。再重新打開主機電源開關，再次確認數據檢測，顯示正常。進行主機與上位機通信測試，保證上位機可以正常接收主機監測數據，并可以對相應參數進行設置。系統正常工作半小時后，用萬用表測量一遍蓄電池組總電壓及單本電壓，同時記錄主機顯示相應的電壓，并仔細填寫《設備開通測試記錄》。

五、結束語

綜上所述，蓄電池在線維護與管理系統確實能提高電池性能與壽命，是當前電力系統中改革創新的一部分，在通信系統中會發揮越來越重要的著重要的角色，因此需要我們格外關注。本次工程屬于試點工程，運行一年多來，蓄電池組性能穩定，工程質量得到保障，但施工成本有待降低，后期通過全面展開，達到規模效應，逐步降低安裝成本，這仍然是我們今后研究的一大重點。