探究通信电源系统中蓄电池作用

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1、探究通信电源系统中蓄电池作用　　摘要：蓄电池是保持通信电源系统连续、可靠运行的不可缺少的组成部分，通过电池与电源母线直接并联或间接并联，充分发挥电池的抗突变等特性，以实现通信电源的不间断运行。随着科技水平的不断进步，蓄电池从过去只有最基本的备用功能，发展到现在具有了诸如：、防冲击、防短路等功能。本文结合实际工程维护经验，对蓄电池在通信电源系统的作用进行详细的分析。关键词：通信电源系统；失控；短路；冲击中图分类号：E968文献标识码：A1蓄电池结构通信电源系统中的电池一般指的是蓄电池。所有蓄电池均由正极、负极、

2、电解液、隔膜、电池槽（容器）５个主要部分组成。对于阀控式铅酸蓄电池，还需要有安全阀。1．１电解液电解液的作用是浸润极板的活性物质，并形成导电粒子，且在电流状态下参与电极反应。在阀控式铅酸蓄电池中，电解液是硫酸溶液，以其状态不同有贫液式和胶体式两种。（１）贫液式：电池内不允许有流动的电解液，电解液浓度比传统的大。7（２）胶体式：该电解液由提纯的硅溶胶和一定比例的稀硫酸配制而成，凝胶后为触变性胶体。1．２隔膜隔膜防止正、负极短路，阻止正极溶解的有害物质流向负极，贮存７０％的电解液，提供氧自正极扩散至负极的通道。1

3、．３电池槽电池槽盛装极板组、电解液及其附件，要求该材料绝缘、阻燃、不渗漏、不变形。1．４安全阀安全阀———单向节流阀又称排气阀，用于泄放高压盈余气体，避免电池槽炸裂。它有两个技术指标：开阀压和闭阀压。开阀压过低，会使排气阀频繁开启，影响活性物质利用率，还会加速电源失水；闭阀压及时关闭阀门，杜绝大气窜入电池。2蓄电池在通信电源系统的作用随着蓄电池制备技术的发展和成本的不断降低，其在通信电源中的应用越来越广泛，几乎所有通信设备的后备电源系统都离不开它。但是，在通信电源系统中，蓄电池除了备用功能外，还有许多其他作用

4、，而且这些作用对于电源系统也是必不可少的。2．１备用7备用是蓄电池在任何系统中最基本的功能，备用功能涉及的主要参数是电池的容量，一般用安时（Ａｈ）作为衡量蓄电设备容量的单位，代表１Ａ的电流１ｈ所流过的电量，Ａｈ和库仑的关系为：１Ａｈ＝３６００Ｃ如果负载的平均电流为ＩＬ（Ａ），需要支撑的时间为Ｔ（ｈ），则可以推导出电池的实际容量为：电池实际容量≈１．３９ＩＬＴ式中，可靠系数取１．３９已经考虑了温度、老化、余量等因素。在实际工程中根据实际情况可以采用３种方法对电池容量进行测量：（１）电压法：直接使用电压表测量电池

5、的电压，误差约２０％。（２）内阻法：测量电池内阻，误差约在５％～１０％。（３）库仑法：累加流出的电流量，算出总容量，误差约在２％以下。需要说明的是，任何导致电池水分丢失的操作，都会对电池寿命产生不可逆转的损失，从而影响电池的备用功能。例如，大充大放、频繁均充等，都会影响到电池的寿命。7在蓄电池维护过程中，均衡充电也是影响电池备用功能的一个重要因素。电池在用过一段时间后，各串联单元的电压可能会不一致。为了稳定各单元的电压就需要均充，也就是通过升高整组电池的电压，从而拉高落后电池的电压。均充会让大部分蓄电池承受过

6、压充电，并导致电解水。因此，质量好的阀控式铅酸蓄电池，在寿命期内可以保持较好的一致性，不需要频繁的均充。蓄电池均充时需要注意以下几点：（１）在例行检查时，应检查和记录整组电池的内阻。如果内阻没有大的波动，则不需要对其均充。通过检查电池的一致性情况，发现有落后电池才考虑均充或者单独处理落后电池。（２）过大充电电流也会导致电解水的发生，因此建议充电电流不要超过０．２Ｃ１０，即不要超过电池容量的２０％。最好在１０％左右，严禁超过２５％。（３）对于通信电源系统，不仅要考虑正常工作时的充电电流，也应考虑到主控单元失效后

7、电源对电池的充电电流。最好能确保在主控单元失效后充电电流仍不超过０．２５Ｃ１０，即不超过２５％。2．2防冲击电源母线除了来自电源失控带来的冲击，还会面临许多来自其它方面的扰动和冲击，包括雷电感应、操作过电压、交流串入等等。如果没有电池的箝位保护，通信设备将会面临极大的损坏风险。2．3防短路7通信电源系统经常面临出现短路故障的风险。引起短路的原因很多，既有由误操作引起，也有由设备损坏引起的。按照短路阻抗的大小分类，短路阻抗小的称之为“硬短路”，短路阻抗大的称之为“软短路”或“半短路”。通信电源系统所带负载往往不

8、是单一的通信设备。通常很多设备统一由直流配电单元分配供电，每一个设备的分路通过空气开关与电源母线连接。当其中一个分路出现短路故障时，必然会影响到母线。如果母线没有挂电池，则很容易导致母线失压，从而导致所有通信设备工作中断。因此，笔者对电池的防短路特性进行了实验。在实验中，发现电源系统带电池可以对短路过程起到以下作用：（１）抑制母线电压的跌落如图1和图2所示，在不带电池的情况下，母线电压会跌落到５Ｖ左