青藏高原基站铁锂电池蓄能电源测试及应用探究

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1、青藏高原基站铁锂电池蓄能电源测试及应田理曲/■J【摘要】为提高基站蓄电池使用能效，通过研究新型铁锂电池原理，结合实测数据分析，并与传统铅酸蓄电池在高海拔严寒温度场景存在容量下降快、使用寿命短等问题相对比，验证了铁锂电池在青藏高原地区适当场景应用的可行性。【关键词】磷酸铁锂电池高原基站倍率放电容量测试doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2017.08.018中图分类号:TN929.5文献标志码:A文章编号:1006-1010(2017)08-0091-06引用格式：汪永寿，杜发辉，翟宇

2、明.青藏高原基站铁锂电池蓄能电源测试与应用研究[J].移动通信，2017,41(8):91-96.ResearchonTestandApplicationofLithium-IronBatteryEnergyStoragefortheBaseStationonQinghai-TibetPlateauWANGYongshouDUFahuiZHAIYuming[Abstract]Inordertoenhancetheuseefficacyofbasestationbattery,theprincipleofn

3、ovellithium-ironbatterywasinvestigatedinthispaper.Combinedwiththeanalysisoftesteddata,lithium-ironbatterywascomparedwiththetraditionallead-acidbatteryinfastdecreaseofcapacityandshortuselifeintheconditionsofhighaltitudeandlowtemperature.Thefeasibilityofthe

4、applicationoflithium-ironbatteryintheappropriateconditionsonQinghai-Tibetplateauwasverified・[Keywordsjlithiumironphosphatebatteryplateaubasestationhigh-ratedischargecapacitytest1引言传统铅酸蓄电池因为具备电压恒定、放电性能好和维护工作量小等优势，成为过去十几年来通信基站建设储能系统的首选。但是，在铁塔公司青海现场的实际运行中发现，

5、铅酸蓄电池的预期寿命周期与实际运行周期往往差距巨大。理论预计8年左右的寿命周期，在实际运行3年左右可能就会损坏，在某些环境比较恶劣的地方，实际运行时间更短，这些问题会导致产生巨大成本损失。磷酸铁锂电池是近几年兴起并在纯电动客车领域得到大范围推广的一种新型锂电池，相比传统铅酸电池来说具有比能量高、使用寿命长、可100%DOD（DepthofDischarge,放电深度）放电、环保无污染等优势，因此在低海拔地区基站经常能看到它们的身影。高原地区通信基站若也能使用新型铁锂电池的储能系统，基站总体能源系统将提升一

6、个档次，同时也可创造极大的经济效益。铁锂电池与铅酸电池设备成本、购置成本、充放电特性、运行维护、保护及寿命等方面都存在差异。虽然铁锂电池在性能上明显优于铅酸电池，但应用于青藏高原基站中，铁锂电池是否能满足基站蓄能电源的多方面综合要求，需要对铁锂电池与铅酸电池在综合性能上进行实测比对研究，分析验证铁锂电池作为基站蓄能电源的可行性。2青藏高原基站蓄能电源性能指标要求目前青藏高原基站应用的蓄能电源仍以阀控式免维护铅酸蓄电池为主，电信运营商坚持使用铅酸电池的主要原因是其低廉的价格优势，但是随着锂离子电池的快速发展

7、，自动化程度不断提升，价格逐年下降，传统铅酸电池的优势不保,并且问题日渐突出。首当其冲的是环保问题，铅酸电池的本质原理就是不同价位的铅元素相互转化的一个交替的氧化还原反应过程，制造生产过程中不可避免的会出现不同形式的污染。其次，随着三大运营商基站业务的合并，共用基站时对基站功率及后备电源的性能提出了更高的要求。最后，对于高海拔地区存在的气压低、温差大、地形复杂等一系列状况，后备电源必须具有非常高的环境适应能力。因此，高原环境下对基站后备电源提出了新的要求：绿色环保，对环境友好；体积比能量大，放电倍率高以及

8、循环寿命长；高低温、低气压适应能力好；支持远程后台统一监控。铁锂电池是一种正极材料为磷酸铁锂的环保蓄电池，起步虽晚但发展迅速，现如今在广深江浙沪等经济较好的地区,经常能看到铁锂电池作为后备电源应用在各种类型的通信基站中，但目前青藏地区对铁锂电池应用较少，能否在高海拔超低温情况下做到稳定备电有待验证。3磷酸铁锂离子电池3.1充放电机理模型电极反应如下:正极：LiFePO4^^Li1-xFePO4+xLi++xe-负极：6C+xL