通讯直流电源是根底电信设备,爲通讯主设备提供供电保证。蓄电池组是通讯直流电源零碎中的重要组成局部,相当于备用电源,是通讯直流电源零碎的最初一道防线。
在电信业务的初期开展进程中,运营商对蓄电池关注较少,在交流停电时蓄电池能供电就可以了。近年来,电信运营范畴的竞争加剧、愈演愈烈,运营商对蓄电池的运用寿命、维护任务量、TCO十分关注,要求越来越高。
随着通讯网络的开展与技术提高,爲了节省建立本钱、放慢建立周期,在城乡结合部、小城镇和乡村地域,运营商往往不建立机房或许挪动方舱,而是采用室外柜方案安顿通讯主设备及直流电源零碎。近年来,全球主流运营商的新建基站中,室外基站的比例逐年进步。关于低纬度及沙漠化的国度或地域(如南亚、非洲等),低温对室外基站的影响很大。室外基站普通处于偏僻地域,电力保证较差,尤其在开展中国度。室外基站常常面对低温、电网频繁停电的恶劣任务环境。通讯直流电源零碎的室外使用渐趋主流,蓄电池常常处于低温、电网频繁停电的恶劣使用环境。
蓄电池在恶劣使用环境上面临的成绩
随着室外基站使用增多,恶劣使用环境下蓄电池毛病逐步凸显出来,如巴基斯坦、印度等南亚地域,既给运营商形成了经济损失又损害了运营商的客户称心度。针对在恶劣使用环境下蓄电池少量损坏,中兴通讯停止了普遍调研,深化理解蓄电池的使用场景,调查剖析蓄电池毛病缘由。成绩的关键不在蓄电池自身,成绩出在室外蓄电池柜没有思索对蓄电池停止低温防护。要想基本处理成绩,必需提供蓄电池在室外恶劣环境下使用的综合处理方案。
室外蓄电池柜自动散热技术的比照剖析
室外柜的散热方式有多种选择,哪种散热方式合适室外蓄电池柜呢?这要从蓄电池的商品特性说起。关于通讯直流电源零碎中的铅酸蓄电池,用户最关注的是运用寿命。影响铅酸蓄电池运用寿命的次要要素是环境温度和电网条件。
铅酸蓄电池的运用寿命与环境温度亲密相关。环境温度越高,蓄电池的运用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度(25 oC)时,温度每上升10oC,运用寿命延长一半。
蓄电池的放电次数、放电深度间接影响蓄电池运用寿命。放电次数越多、放电深度越深,蓄电池的运用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的运用寿命。
关于室外基站,通常状况下运营商有力改善电网条件或许改善电网条件的本钱太高、无法接受,所以我们从降低蓄电池的任务环境温度动手,来进步蓄电池的运用寿命。
室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交流器,但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。关于低温地域(普通在40℃以上)的使用场景,需求经过自动散热,使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯打破惯例,组合创新,把制冷部件引入了室外蓄电池柜。
通讯主设备(如GSM、传输等)和直流电源的功率变化局部(整流器)在设备运转进程中都会发热,而蓄电池却不同。依据蓄电池充放电的电化学机理,蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)根本不发热。即蓄电池在正常运用进程中的发热量可以疏忽,因而,室外蓄电池柜内没有热源,需求的制冷量小,据测算,通常状况下室外蓄电池柜只需200—400W的制冷量就够了。热电制冷(Thermoelectric Cooler,即TEC)空调采用新兴的半导体制冷技术,关于室外蓄电池柜的使用场景,TEC空谐和传统紧缩机空调相比有很多劣势:
1) 构造复杂、牢靠性高。整个制冷器由热电制冷模块和导线衔接而成,不需求紧缩机,没无机械转动部件,因此无振动、无摩擦、无噪声。牢靠性高、寿命长(在32℃环境下寿命大于100,000小时)。
2)制冷不受交流停电影响。采用直流48V供电,在交流停电时由蓄电池给TEC空调供电,室外蓄电池柜内依然可以完成制冷。
3) 制冷效率与制冷量。在大容量状况下,热电制冷的效率不及蒸气紧缩式制冷。但是蒸气紧缩式制冷机的效率随容量的减小而下降,且紧缩机也不能够做得过小,而热电制冷的效率与容量大小有关,在冷量负荷小的使用范畴具有劣势。关于室外蓄电池柜使用场景(冷量负荷小),采用TEC空调是一个理想选择。
4)体积小。特别合适室外柜装置。
5)性价比。综合以上剖析,室外蓄电池柜采用TEC空调,性价比高。
6) 维护方便。TEC空调不需求制冷剂循环、没有紧缩机转动,活期关注一下防虫网不要被堵住即可,维护任务量很小。
7) 绿色环保。不必氟利昂制冷剂,对大气臭氧层无损害,绿色环保。
基于以上剖析,我们选用综合功能优于传统紧缩机空调的TEC空调作爲室外蓄电池柜的制冷部件。
低温防护才能良好的系列化TEC室外蓄电池柜
TEC室外蓄电池柜由TEC空调、柜体、隔热保温层等组成。爲了满足装置不同容量和不同品种蓄电池需求,中兴通讯设计了系列TEC蓄电池柜,两种典型的机柜如图1所示。图左机柜最大可以装置2组狭长形12V 150Ah AGM或许胶体蓄电池。图右机柜最大可以装置6组狭长形12V 150Ah AGM或许胶体蓄电池(也可以装置3组宽体12V 150Ah或许200Ah胶体蓄电池)。爲了到达理想的降温效果,要求机柜具有良好的隔热效果,我们对隔热棉停止了专业设计,尽量运用整张原资料而增加开孔和裁剪,隔热棉采用40mm厚度。与TEC模块一样采用IP55防护等级设计。
TEC蓄电池柜在商品设计时充沛思索制冷效果和商品牢靠性,选用先进的制冷芯片,高牢靠性的风扇,保温性良好的隔热棉。TEC蓄电池柜具有良好的低温防护才能。
图1 两种典型TEC蓄电池柜外形图
综合处理方案提升蓄电池运用寿命并降低TCO
关于通讯直流电源零碎在恶劣使用环境下的室外使用,综合处理方案的要点是经过采用TEC空调大幅度进步室外蓄电池柜的低温防护才能,明显改善蓄电池的任务环境。采用TEC空调的室外蓄电池柜实验测试后果标明,在柜外环境温度40℃以上时,柜内温度比柜外温度低15℃,蓄电池任务在最佳运用温度范围内。采用TEC室外蓄电池柜和运营商现网的普通室外蓄电池柜相比,蓄电池的运用寿命进步了1.5倍,进步幅度十分大。
综合处理方案采用TEC室外蓄电池柜,在蓄电池柜上添加一些本钱投入,取得了珍贵的低温防护才能,使蓄电池任务在最佳运用温度范围内,防止了因运用寿命过低形成的蓄电池成批改换,防止了现场成批改换蓄电池所需的蓄电池推销本钱、相关运输费用和改换的人工费用,因而降低了运营商的运转维护本钱。蓄电池运用寿命的大幅度进步无效保证通讯网络的平安牢靠运转,明显改善运营商的客户称心度。因而采用综合处理方案在蓄电池运用寿命提升的同时,爲运营商降低了TCO(Total Cost of Ownership)。
使用实例与用户价值
综合处理方案曾经在巴基斯坦实践使用。2010年5月中旬, TEC蓄电池柜运抵巴基斯坦某运营商室外基站,采用综合处理方案对该站的直流电源零碎停止了现场改造。TEC蓄电池柜投入运用后,对其制冷才能停止了测试,依据现场测试数据生成的温度走势曲线见图2。T2爲TEC蓄电池柜外部温度,Tc爲室外环境温度(在遮阳篷下的阴凉处测得),ΔT爲环境温度与柜内温度的温差。
图2 TEC蓄电池柜温度走势曲线
从测试后果看,在半夜12:00至下午5:00之间的工夫段,室外环境温度较高,最高到达45℃时,TEC蓄电池柜可以到达内外温差15℃的制冷效果。蓄电池柜外部温度可以控制在25℃—30℃之间,满足蓄电池最佳运用温度范围要求。
经过巴基斯坦某运营商室外站的直流电源零碎现场改造,用户十分认可中兴通讯的综合处理方案,以为采用综合处理方案可以大幅度进步蓄电池在恶劣使用环境下的生活才能,明显增加蓄电池的维护任务量,可以无效降低室外站直流电源零碎的综合TCO。
通讯直流电源是根底电信设备,爲通讯主设备提供供电保证。蓄电池组是通讯直流电源零碎中的重要组成局部,相当于备用电源,是通讯直流电源零碎的最初一道防线。
在电信业务的初期开展进程中,运营商对蓄电池关注较少,在交流停电时蓄电池能供电就可以了。近年来,电信运营范畴的竞争加剧、愈演愈烈,运营商对蓄电池的运用寿命、维护任务量、TCO十分关注,要求越来越高。
随着通讯网络的开展与技术提高,爲了节省建立本钱、放慢建立周期,在城乡结合部、小城镇和乡村地域,运营商往往不建立机房或许挪动方舱,而是采用室外柜方案安顿通讯主设备及直流电源零碎。近年来,全球主流运营商的新建基站中,室外基站的比例逐年进步。关于低纬度及沙漠化的国度或地域(如南亚、非洲等),低温对室外基站的影响很大。室外基站普通处于偏僻地域,电力保证较差,尤其在开展中国度。室外基站常常面对低温、电网频繁停电的恶劣任务环境。通讯直流电源零碎的室外使用渐趋主流,蓄电池常常处于低温、电网频繁停电的恶劣使用环境。
蓄电池在恶劣使用环境上面临的成绩
随着室外基站使用增多,恶劣使用环境下蓄电池毛病逐步凸显出来,如巴基斯坦、印度等南亚地域,既给运营商形成了经济损失又损害了运营商的客户称心度。针对在恶劣使用环境下蓄电池少量损坏,中兴通讯停止了普遍调研,深化理解蓄电池的使用场景,调查剖析蓄电池毛病缘由。成绩的关键不在蓄电池自身,成绩出在室外蓄电池柜没有思索对蓄电池停止低温防护。要想基本处理成绩,必需提供蓄电池在室外恶劣环境下使用的综合处理方案。
室外蓄电池柜自动散热技术的比照剖析
室外柜的散热方式有多种选择,哪种散热方式合适室外蓄电池柜呢?这要从蓄电池的商品特性说起。关于通讯直流电源零碎中的铅酸蓄电池,用户最关注的是运用寿命。影响铅酸蓄电池运用寿命的次要要素是环境温度和电网条件。
铅酸蓄电池的运用寿命与环境温度亲密相关。环境温度越高,蓄电池的运用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度(25 oC)时,温度每上升10oC,运用寿命延长一半。
蓄电池的放电次数、放电深度间接影响蓄电池运用寿命。放电次数越多、放电深度越深,蓄电池的运用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的运用寿命。
关于室外基站,通常状况下运营商有力改善电网条件或许改善电网条件的本钱太高、无法接受,所以我们从降低蓄电池的任务环境温度动手,来进步蓄电池的运用寿命。
室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交流器,但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。关于低温地域(普通在40℃以上)的使用场景,需求经过自动散热,使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯打破惯例,组合创新,把制冷部件引入了室外蓄电池柜。
通讯主设备(如GSM、传输等)和直流电源的功率变化局部(整流器)在设备运转进程中都会发热,而蓄电池却不同。依据蓄电池充放电的电化学机理,蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)根本不发热。即蓄电池在正常运用进程中的发热量可以疏忽,因而,室外蓄电池柜内没有热源,需求的制冷量小,据测算,通常状况下室外蓄电池柜只需200—400W的制冷量就够了。热电制冷(Thermoelectric Cooler,即TEC)空调采用新兴的半导体制冷技术,关于室外蓄电池柜的使用场景,TEC空谐和传统紧缩机空调相比有很多劣势:
1) 构造复杂、牢靠性高。整个制冷器由热电制冷模块和导线衔接而成,不需求紧缩机,没无机械转动部件,因此无振动、无摩擦、无噪声。牢靠性高、寿命长(在32℃环境下寿命大于100,000小时)。
2)制冷不受交流停电影响。采用直流48V供电,在交流停电时由蓄电池给TEC空调供电,室外蓄电池柜内依然可以完成制冷。
3) 制冷效率与制冷量。在大容量状况下,热电制冷的效率不及蒸气紧缩式制冷。但是蒸气紧缩式制冷机的效率随容量的减小而下降,且紧缩机也不能够做得过小,而热电制冷的效率与容量大小有关,在冷量负荷小的使用范畴具有劣势。关于室外蓄电池柜使用场景(冷量负荷小),采用TEC空调是一个理想选择。
4)体积小。特别合适室外柜装置。
5)性价比。综合以上剖析,室外蓄电池柜采用TEC空调,性价比高。
6) 维护方便。TEC空调不需求制冷剂循环、没有紧缩机转动,活期关注一下防虫网不要被堵住即可,维护任务量很小。
7) 绿色环保。不必氟利昂制冷剂,对大气臭氧层无损害,绿色环保。
基于以上剖析,我们选用综合功能优于传统紧缩机空调的TEC空调作爲室外蓄电池柜的制冷部件。
低温防护才能良好的系列化TEC室外蓄电池柜
TEC室外蓄电池柜由TEC空调、柜体、隔热保温层等组成。爲了满足装置不同容量和不同品种蓄电池需求,中兴通讯设计了系列TEC蓄电池柜,两种典型的机柜如图1所示。图左机柜最大可以装置2组狭长形12V 150Ah AGM或许胶体蓄电池。图右机柜最大可以装置6组狭长形12V 150Ah AGM或许胶体蓄电池(也可以装置3组宽体12V 150Ah或许200Ah胶体蓄电池)。爲了到达理想的降温效果,要求机柜具有良好的隔热效果,我们对隔热棉停止了专业设计,尽量运用整张原资料而增加开孔和裁剪,隔热棉采用40mm厚度。与TEC模块一样采用IP55防护等级设计。
TEC蓄电池柜在商品设计时充沛思索制冷效果和商品牢靠性,选用先进的制冷芯片,高牢靠性的风扇,保温性良好的隔热棉。TEC蓄电池柜具有良好的低温防护才能。
图1 两种典型TEC蓄电池柜外形图
综合处理方案提升蓄电池运用寿命并降低TCO
关于通讯直流电源零碎在恶劣使用环境下的室外使用,综合处理方案的要点是经过采用TEC空调大幅度进步室外蓄电池柜的低温防护才能,明显改善蓄电池的任务环境。采用TEC空调的室外蓄电池柜实验测试后果标明,在柜外环境温度40℃以上时,柜内温度比柜外温度低15℃,蓄电池任务在最佳运用温度范围内。采用TEC室外蓄电池柜和运营商现网的普通室外蓄电池柜相比,蓄电池的运用寿命进步了1.5倍,进步幅度十分大。
综合处理方案采用TEC室外蓄电池柜,在蓄电池柜上添加一些本钱投入,取得了珍贵的低温防护才能,使蓄电池任务在最佳运用温度范围内,防止了因运用寿命过低形成的蓄电池成批改换,防止了现场成批改换蓄电池所需的蓄电池推销本钱、相关运输费用和改换的人工费用,因而降低了运营商的运转维护本钱。蓄电池运用寿命的大幅度进步无效保证通讯网络的平安牢靠运转,明显改善运营商的客户称心度。因而采用综合处理方案在蓄电池运用寿命提升的同时,爲运营商降低了TCO(Total Cost of Ownership)。
使用实例与用户价值
综合处理方案曾经在巴基斯坦实践使用。2010年5月中旬, TEC蓄电池柜运抵巴基斯坦某运营商室外基站,采用综合处理方案对该站的直流电源零碎停止了现场改造。TEC蓄电池柜投入运用后,对其制冷才能停止了测试,依据现场测试数据生成的温度走势曲线见图2。T2爲TEC蓄电池柜外部温度,Tc爲室外环境温度(在遮阳篷下的阴凉处测得),ΔT爲环境温度与柜内温度的温差。
图2 TEC蓄电池柜温度走势曲线
从测试后果看,在半夜12:00至下午5:00之间的工夫段,室外环境温度较高,最高到达45℃时,TEC蓄电池柜可以到达内外温差15℃的制冷效果。蓄电池柜外部温度可以控制在25℃—30℃之间,满足蓄电池最佳运用温度范围要求。
经过巴基斯坦某运营商室外站的直流电源零碎现场改造,用户十分认可中兴通讯的综合处理方案,以为采用综合处理方案可以大幅度进步蓄电池在恶劣使用环境下的生活才能,明显增加蓄电池的维护任务量,可以无效降低室外站直流电源零碎的综合TCO。