戶外電源的蓄電池地埋的可行性分析

?1 前言

　　隨著通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展，為了解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)的覆蓋，涌現(xiàn)出大量的戶外基站和戶外型的通訊設(shè)備。由于這些遠(yuǎn)程通訊設(shè)備處于惡劣的外部環(huán)境下，所以通信設(shè)備所要求的不間斷供電問題一直是困擾業(yè)界的一大難題。

　　通信電源本身基本能滿足戶外的惡劣環(huán)境，而真正的瓶頸是在戶外使用的蓄電池。目前戶外蓄電池存在安裝困難，容易被盜，而且蓄電池的使用壽命受溫度的影響特別大。如何解決戶外環(huán)境對蓄電池的影響，延長其使用壽命的工作至關(guān)重要。本技術(shù)在比較戶外蓄電池使用的幾種方法的基礎(chǔ)上，提出換氣式蓄電池地埋方式，設(shè)計、應(yīng)用了換氣式地埋電池柜，并結(jié)合戶外開關(guān)電源，增加監(jiān)控系統(tǒng)，解決了室外高溫對電池壽命的影響以及地埋電池中可能遇到的電池柜中潮濕氣體交換問題。

　　2 目的和意義

　　換氣式地埋電池柜較好的解決了戶外基站的直流不間斷供電問題；提高了戶外電源電池的使用壽命；降低了戶外基站的綜合使用成本、節(jié)省了綜合能耗；為戶外通信設(shè)備的長時間室外使用開辟了一條可行的途徑。

　　3 國內(nèi)外現(xiàn)有情況

　　對于地埋電池國內(nèi)外有使用的報道，但是都存在埋在地下的電池柜內(nèi)的潮濕氣體腐蝕電池，從而降低電池壽命的問題。對于這一問題目前沒有好的辦法解決。而本文所介紹的方法通過通信電源的監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)電池柜內(nèi)的濕度智能控制地埋電池抽風(fēng)風(fēng)扇，通過實際使用驗證，較好的解決這一問題，極大的提高了電池的使用壽命。該技術(shù)目前在國內(nèi)尚屬空白，有較大的推廣意義。

　　4 總體思路

　?。?）以電池地埋形式，解決室外通信設(shè)備供電問題，達(dá)到較好的防盜、防塵效果，減小室外高溫對電池壽命的影響，延長電池壽命。

　　（2）電池柜的地埋可以靈活的采用12V或者2V的蓄電池，2V的蓄電池使用壽命高于12V電池，所以地埋方式基本都采用2V的電池。

　?。?）通過在地埋的電池柜導(dǎo)氣管中安裝換氣風(fēng)扇、濕度傳感器，收集箱體內(nèi)的濕度數(shù)據(jù)。

　?。?）通過通信電源的監(jiān)控單元監(jiān)測電池柜內(nèi)的濕度指標(biāo)，決定換氣的頻率。

　　5 技術(shù)方案

　?。?）電池箱體材料的選擇與結(jié)構(gòu)加工

　　考慮到電池箱長期埋在潮濕的地下，擬采用塑料制作箱體。同時由于箱體較大，規(guī)格較多，不采用模具注塑的方法，選用板材焊接方法。板材厚度考慮12 mm—15mm。

　?。?）電池箱的放置與支撐

　　考慮到塑料電池箱本身強度不足以支撐電池，因而在塑料電池箱的底部設(shè)有平整的平臺以承受電池的重量。如果現(xiàn)場不便于進(jìn)行泥工作業(yè)，也可以預(yù)制水泥板。

　?。?）電池箱的防水

　　電池箱體通過焊接達(dá)到防水的目的。電池箱體與箱蓋之間加防水膠條，并通過適當(dāng)?shù)木o固措施將防水膠條壓縮，以達(dá)到防水的目的。另外，電池箱體、箱蓋與PVC管的連接也用焊接的方式。

　?。?）電池箱的通風(fēng)散熱

　　由于電池在試用過程中有少量的氣體溢出，電池箱內(nèi)會有酸氣、潮氣，需要排出。首先通過對進(jìn)氣管、排氣管的適當(dāng)排布，可以實現(xiàn)自然呼吸。另外，在排氣管末端安裝風(fēng)扇，通過一路干接點連接，由開關(guān)電源的獨立監(jiān)控單元控制，每天定時進(jìn)行10分鐘左右的強制流通，可以徹底排出電池箱內(nèi)的酸氣、潮氣。

　　通過室外開關(guān)電源設(shè)備的獨立監(jiān)控單元，能夠方便的實現(xiàn)風(fēng)扇的控制。

　　為防止雜物通過進(jìn)氣管、排氣管進(jìn)入電池箱內(nèi)，在進(jìn)氣管、排氣管的管口安裝防蟲網(wǎng)。

　?。?）電池箱防盜問題

　　通過在電池箱體與箱蓋之間安裝門禁，在電池箱體與箱蓋分離時，可以告警。簡略圖示如下：

　　6 經(jīng)濟效益分析

　　中國移動龍巖分公司每年新建室外基站大約200個，每個室外基站的建設(shè)成本估算列于表1。

　　普通安裝與地埋安裝相比還存在許多不足，例如：①普通安裝存在防盜問題較難解決的問題；②普通安裝存在H桿承重的問題；③普通安裝最大只能采用200AH電池，而地埋安裝沒有這個限制。

　　7 結(jié)語

　　從以上分析可以看出，換氣式地埋電池柜每年每站點節(jié)省10325元，如果按照龍巖每年新建200個站點計算，每年將節(jié)省投資200站點×10325元/站點＝2065000元。

　　隨著移動業(yè)務(wù)的發(fā)展，室外站的數(shù)量將越來越多，也就是蓄電池使用在室外的情況越來越多。按照福建移動現(xiàn)有的建設(shè)速度，每年新建2000個邊際站，如果全部采用換氣式電池地埋技術(shù)，僅福建移動每年節(jié)省的投資將達(dá)到2065萬元。

　　在當(dāng)前能源供應(yīng)日益緊張的國際背景下，國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排。通過采用換氣式地埋電池柜的方式，電池的使用壽命將比原來提升3倍以上，每個站點每年能節(jié)約支出達(dá)到萬元以上。如果在全國范圍內(nèi)推廣，將給國家節(jié)約大量資源，具有極大的推廣價值。?