Основни причини за съкратен живот на батерията в базовите станции

1. Ролята на батериите в комуникационните системи

Понастоящем по-голямата част от комуникационните захранващи системи използват усъвършенствани запечатани оловно-киселинни (VRLA) батерии с вентилно регулиране. Тези батерии обикновено имат едноклетъчно напрежение от 2V и са свързани последователно, за да образуват 48V или 24V системи. Основните функции на тези батерии са да защитават комуникационното оборудване и да осигуряват безпроблемна работа на мрежата. По отношение на защитата на оборудването, батериите, заедно с непрекъсваемите захранвания (UPS) и превключвателните системи за захранване, играят жизненоважна роля за предотвратяване на скокове на напрежението, пикове и преходни процеси от електрическата мрежа, като ефективно защитават комуникационните устройства и предотвратяват прекъсвания на обекта. Що се отнася до мрежовата работа, батериите, заедно с UPS и системите за превключване на захранване, поддържат работата на системата по време на прекъсване на захранването и филтрират шумовото напрежение, осигурявайки качество на комуникацията.

Веднъж инсталирани в комуникационни базови станции, тези батерии обикновено не се нуждаят от смяна в продължение на няколко години. Поради това е от решаващо значение да се подобри поддръжката на батерията, за да се подобрят нейните работни условия, което от своя страна може ефективно да удължи живота на батерията. Онлайн мониторингът на батериите играе незаменима роля в поддръжката на комуникационни системи за захранване, особено в безпилотни настройки.

2. Текущо състояние на батерийната технология в комуникационните системи

Батерийните пакети са важна част от непрекъсваемото захранване с постоянен ток на базовата станция, с инвестиции, сравними с тези в оборудване за превключващо захранване. Повечето мобилни базови станции използват запечатани оловно-киселинни (VRLA) батерии, разработени в края на 20 век. Благодарение на тяхната регулирана с вентили затворена структура, тези батерии не изискват поддръжка на киселина или вода, нямат изтичане на киселина или мъгла и могат да се монтират заедно с оборудване в същата стая. Те са популярни поради компактния си размер, леко тегло, нисък саморазряд, минимална поддръжка, дълъг живот, удобство и надеждност. Въпреки това е важно да се отбележи, че докато електрохимичните принципи на VRLA батериите остават непроменени, нарастващите изисквания за производителност на батериите направиха тяхната поддръжка по-строга. Освен това в началото производителите понякога наричаха тези батерии дддхххнеобслужваеми, дддххх, което накара част от персонала по поддръжката да вярва, че батериите не се нуждаят от поддръжка. Това погрешно схващане има трайно въздействие, което води до недостатъчно внимание към поддръжката и тестването на батерията.

От текущото използване на батериите на базовата станция най-честите проблеми са бърза загуба на капацитет, кратък живот и чести прекъсвания на сайта. Качеството на батериите от големите производители на VRLA обикновено отговаря на изискванията на оператора, въпреки че има разлики в качеството и производителността между производителите. Самото качество на батерията обаче не е основната причина за бързата загуба на капацитет и съкратения живот. Като се има предвид структурата на батерията, производителността и условията на място, е очевидно, че при нормални обстоятелства VRLA батериите трябва да издържат 1-4 години без значителен спад в капацитета. Основните фактори, влияещи върху живота на батерията, са свързани с работната среда и практиките за поддръжка на базовите станции.

Основни причини за бърза загуба на капацитет и съкратен живот на батериите на базовата станция:

Чести прекъсвания на електрозахранването и дълги, нередовни прекъсвания на електрозахранването: Честото зареждане и разреждане на батериите поради прекъсване на електрозахранването може да доведе до ранна повреда на батерията. Често срещан проблем е сулфатирането на отрицателните пластини, което е типичен признак за ранна загуба на капацитет. Ако базовата станция претърпява чести прекъсвания на захранването, батерията се разрежда, преди да се зареди напълно, което води до недозареждане. Повтарящото се недостатъчно зареждане води до кумулативна загуба на капацитет, което води до значително намаляване на капацитета на батерията за кратко време и съкращаване на нейния живот.

Неправилни настройки на превключващото захранване: Ако настройките на напрежението за защита от ниско напрежение и напрежението за нулиране за превключвателното захранване на базовата станция са твърде ниски, батерията може да претърпи прекомерно разреждане или дълбоко разреждане, което ускорява сулфатацията на отрицателните пластини. Правилните стойности на защита срещу ниско напрежение трябва да бъдат зададени въз основа на тока на натоварване. Понастоящем защитата срещу ниско напрежение често е настроена на твърде ниско ниво, което води до прекомерно разреждане, а когато батерията многократно се прекалява и не се презарежда напълно, нейният живот се съкращава значително.

Тежка работна среда: След прекъсване на захранването, ако базовата станция няма климатик, вътрешната температура се повишава, намалявайки живота на батерията. Ако климатичната система е дефектна и не е ремонтирана навреме, или ако прекъсванията на електрозахранването възпрепятстват работата на климатика, температурите в станцията могат да надвишат 70°C, което сериозно се отразява на работата на батерията. Високите температури ускоряват термичното изтичане, причинявайки корозия на положителните пластини, деформация на пластините и подуване или напукване на батерията, което в крайна сметка води до бързо намаляване на капацитета на батерията и съкращаване на живота.

Липса на презареждане след разреждане: В някои отдалечени райони прекъсванията на електрозахранването са чести и продължават за продължителни периоди. Ако батерията се разреди до крайното си напрежение и не се презареди навреме, капацитетът на батерията намалява и нейният живот се скъсява. По същия начин, ако напрежението на плаващия заряд на превключващото захранване е твърде ниско, батерията може да остане в състояние на недостатъчен заряд за дълги периоди.

3. Необходимостта от наблюдение на батерията

Както беше обсъдено по-рано, комуникационната захранваща система е гръбнакът на комуникационната мрежа, а резервната батерия е последната линия на защита. След като възникне авария поради повреда на батерията в помещението за комуникационно оборудване, последствията могат да бъдат катастрофални. За да осигурят гладкото функциониране на комуникационните мрежи, операторите все повече се фокусират върху поддръжката и тестването на батериите. Те са приели строги стандарти за поддръжка, като IEEE1189-2005, и сега разчитат на по-ефективни системи за наблюдение.

Традиционните методи за поддръжка, като периодични тестове за разреждане, имат ограничения поради ограничения на персонала, отдалечени местоположения и дълго време за тестване. Системите за наблюдение на батерията предлагат няколко предимства пред традиционните методи:

Намален ръчен труд за измерване на място и проверка на батерията.

Непрекъснато наблюдение на състоянието на батерията без необходимост от периодични посещения, спестяване на разходи.

Повишена надеждност на електрозахранването, намаляване на времето за престой на системата.

Ранна подмяна на повредени батерии, преди те да засегнат други клетки, като по този начин се удължава живота на цялата батерийна система.

По-добро управление на циклите за смяна на батерии, осигуряване на проактивно снабдяване и намаляване на необходимостта от масови смени.

Подобрено удовлетворение на клиентите чрез минимизиране на прекъсванията на захранването.

Подобрена надеждност на системата и производствен капацитет чрез ранно идентифициране на повредени батерии.

Използване на патентована технология за измерване на импеданса за откриване на проблеми с батерията на най-ранните етапи.

Дистанционно наблюдение и анализ на тенденциите, подобряване на ефективността на управлението.

Точно проследяване на производителността на батерията при прекъсване на захранването, подобряване на оперативното планиране и готовност.

Въпреки че внедряването на системи за наблюдение на батерията увеличава оперативните разходи в краткосрочен план, дългосрочните ползи - като удължаване на живота на батерията с 30%, намаляване на натоварването по поддръжката със 75% и намаляване на разходите за поддръжка с 80% - го правят инвестиция, която си заслужава. Той също така намалява прекъсванията на сайта, като подобрява надеждността на комуникацията и удовлетвореността на клиентите.