移動基站蓄電池內阻在線監測必要性探討

朱昌松

（中國移動通信集團浙江有限公司杭州分公司，浙江 杭州310006）

1 概 述

電源系統是移動基站中非常重要的設備，它的主要任務是給傳輸與通信設備提供不間斷連續可靠的操作電源，其性能和質量的好壞直接影響關系到基站的穩定運行和設備安全。在交流電失電或其它事故狀態下電源系統一旦出現問題，供電系統將面臨癱瘓，造成設備停運及其它重大運行事故。

維護設備自動化程度不高、通信基站地理位置分散等原因，導致維護人員維護工作不堪重負，無法確切掌握蓄電池組運行真實數據，不能有效預防事故的發生。如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運行管理的新課題。

閥控蓄電池由于特殊的閥控式密封結構，使得我們無法準確掌握蓄電池的健康狀況，其“免維護”的這一優點，已經成為蓄電池運行管理中的缺點和難點。在提高蓄電池性能，減少維護工作量的同時，如何快捷有效地檢測出早期失效蓄電池并預測蓄電池性能變化趨勢已成為蓄電池運行管理的新課題。

2 蓄電池維護現狀

目前，移動公司對蓄電池組的管理主要采用定期維護的方式。一般人工定期對蓄電池的電壓進行測量，每一年或兩年對蓄電池組進行一次核對性放電。而維護蓄電池組主要由代維公司負責，由于人員素質不齊，其效果打折扣，并且不能完全解決蓄電池存在的問題。

按維護規程規定，每一年或兩年必須對蓄電池組進行核對性放電，采用0.25C的放電電流放電，檢驗其容量是否達到標稱容量的80%以上。

從上面的放電過程可以看出，核對性放電需要消耗大量的人力物力，而且是無目的去放。不管蓄電池好壞，時間一到必須去做核對性放電，同時也縮短了蓄電池組的使用壽命。另一個致命的缺點是在兩次放電的間隔無法監測蓄電池的狀況，一旦在此期間蓄電池失效，將造成無法預料的后果。

因此，目前的維護手段并不能徹底解決蓄電池維護管理問題，并且給維護人員增加了很大的工作量。

3 電池巡檢儀存在的問題

目前使用較多的蓄電池在線監測裝置是電池巡檢儀，電池巡檢儀又分為兩種，一種是測量蓄電池單體電壓的巡檢儀，結構是由一個主控模塊和數個采集模塊組成，主模塊接收監控器的命令，發送電池數據到直流設備的監控器；采集模塊中每個模塊采集10～20節蓄電池的電壓、電流和溫度；通過監控器可顯示各單節蓄電池電壓，判斷故障蓄電池的編號且給出報警。這類電池巡監儀由于功能單一、不能測試容量、且測量精度差、容易誤報，限制了它的廣泛使用。

另外一種是智能巡檢儀。智能巡檢儀除了能測量蓄電池的單體電壓，還具有測量和顯示整組蓄電池的容量以及進行數據智能分析功能。它在結構上與上面一種類似，由主機和電池采集模塊組成。這類電池巡檢儀一般由專業電池巡檢儀廠家生產，其端電壓監測部分同樣誤差較大、容易誤報；容量監測是在電池放電和充電狀態時測量電池電流及端電壓的變化，并利用這些數據繪制曲線來分析電池的特性；由于運行中充放電電流是變化的，其計算分析出的容量并不準確。

因此，目前的電池巡檢儀并不能解決蓄電池管理存在的實際問題，由于設備的不穩定以及容易誤報，反而增加了維護人員的工作量。

4 內阻在線監測系統

隨著技術的發展一種新的檢測手段孕育而生，蓄電池在線內阻監測這一新檢測技術開始逐步運用到通信系統、電力系統。通過測量蓄電池的內阻來確定蓄電池的狀態被證明是非常有效的方法，因此內阻測試已成為核對性放電測試的廉價補充或替代手段。

基于蓄電池內阻在線監測的蓄電池在線監測系統（以下簡稱內阻在線監測系統）能夠定期自動監測每節蓄電池的內阻，并通過不同時間內阻變化的對比來定性判定蓄電池的容量，發現蓄電池有問題后再做進一部的處理，從而實現由“定期檢修”向“狀態檢修”的轉換。

內阻在線監測系統主要能實現下面的功能：

（1）單體內阻在線監測功能。能實現單體內阻的在線自動定期測試，測試過程完全自動完成，無需人工干預，無需在充電回路上額外串接開關、二極管或其他裝置。

這項功能主要用來替代目前的手工內阻測量方法。通過在線內阻測量可以避免人工測量重復性差、耗時耗力、不易測量及數據分析困難等缺點。

（2）單體電壓在線監測功能。能實現單體電壓的巡檢功能，此項功能可以替代目前的手工用萬用表測量電壓的方法。目前手工測量一般一個月進行一次，數據的連續性不高。而在線電壓監測要求每分鐘監測一次并記錄，可以很好地觀察蓄電池電壓變化情況。

（3）組壓、環境溫度、充放電電流監測功能。

（4）網絡化集中監測功能。可以對各個基站、變電站蓄電池的內阻在線監測系統進行組網，并進行WEB頒布，實現蓄電池集中網絡化管理。

（5）分析功能。每月能自動對各個采集的蓄電池參數進行分析，并生成月分析報表。能對下面內容進行分析并得出結果：

a.單體內阻是否過高，找出失效或需活化的電池；

b.分析浮充時的單體電壓，找出需充電的電池；

c.分析浮充時的單體電壓，找出過充的電池；

d.對浮充電壓進行分析，判斷充電機電壓是否過高或過低。

由于監測系統記錄了大量的數據，具備了自動分析的基礎。可以根據運行的實際經驗以及相關標準的規定建立分析模型對數據進行自動分析，實現系統的管理目標。

同時，內阻在線監測系統的內阻測量重復精度及絕對精度應要達到便攜式內阻測試儀的水平，一般重復精度應在5%以內，測量值應與便攜式的類似（可以與美國ALBER的CLC－200進行比較）。

5 總 結

為了能解決目前蓄電池管理維護存在的問題，組建蓄電池內阻在線監測系統是十分有必要的。

通過內阻在線監測系統，可以大大減輕人工維護的工作量，利用其對蓄電池內阻、電壓等的分析及時找出蓄電池存在的問題，為蓄電池管理維護提供了實際數據依據，從而實現了由“定期檢修”向“狀態檢修”的轉換，將蓄電池的管理維護水平提升到一個新的高度。

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