隨著我國通信行業(ye)的快速發展，基站已經遍及城(cheng)市、鄉鎮、農村(cun)的各個角落。

便攜(xie)式儲(chu)能(neng)設(she)備代替現有小容量發電(dian)(dian)機(ji)為通信基站供電(dian)(dian)，有效的解決(jue)傳統發電(dian)(dian)機(ji)設(she)備由于自身(shen)重(zhong)量大，攜(xie)帶(dai)和運輸(shu)困難，發電(dian)(dian)成本(ben)高，存在排放污(wu)(wu)染，噪聲污(wu)(wu)染等問(wen)題。

方便及時地(di)為基站負載提供(gong)持續供(gong)電，對通(tong)信企業(ye)建設綠(lv)色網絡(luo)，節約企業(ye)運營(ying)成本，增強企業(ye)競爭力(li)和生存(cun)能力(li)有(you)著重(zhong)要的(de)意義。

通信基站供電現狀

通信基(ji)(ji)站由(you)通信設(she)備、基(ji)(ji)站電(dian)源(yuan)、蓄電(dian)池組(zu)和機房空調(diao)幾(ji)部分組(zu)成。基(ji)(ji)站設(she)備采(cai)(cai)用直流(liu)-48V工作電(dian)源(yuan)，由(you)基(ji)(ji)站電(dian)源(yuan)及(ji)蓄電(dian)池組(zu)提(ti)供(gong)(gong)。基(ji)(ji)站電(dian)源(yuan)及(ji)機房空調(diao)采(cai)(cai)用380V交(jiao)流(liu)工作電(dian)源(yuan)，正常時(shi)由(you)市電(dian)提(ti)供(gong)(gong)交(jiao)流(liu)供(gong)(gong)電(dian)；市電(dian)停電(dian)時(shi)，由(you)發(fa)電(dian)機提(ti)供(gong)(gong)交(jiao)流(liu)供(gong)(gong)電(dian)。

供電技術存在的問題

通信(xin)基站供(gong)電(dian)(dian)(dian)技(ji)術在(zai)市電(dian)(dian)(dian)停(ting)電(dian)(dian)(dian)后(hou)，使(shi)用發(fa)電(dian)(dian)(dian)機、風能(neng)、電(dian)(dian)(dian)能(neng)等方式(shi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)，可滿(man)足(zu)基站通信(xin)設備正常運行，但均存在(zai)不(bu)足(zu)。

1.傳統供電技術

(1)發電機設備(bei)(bei)自身重(zhong)量較大，主用功率(lv)3.4kW設備(bei)(bei)重(zhong)量約200kg，攜帶及運輸困難；

(2)發電(dian)(dian)機設備(bei)使(shi)用柴油作為(wei)主要(yao)能源(yuan)，發電(dian)(dian)效(xiao)率較低，成本是市電(dian)(dian)的兩倍，并且(qie)產生(sheng)污染；

(3)發電機噪(zao)聲較大，即使(shi)采用降噪(zao)措施，噪(zao)音一(yi)般也在75～80分貝，不符合城鎮環境(jing)要求，噪(zao)聲污染(ran)嚴重，存在嚴重的擾民問題。

2.風光互補供電技術

(1)風光(guang)互(hu)補供(gong)電系(xi)統適用(yong)于風光(guang)能自然資源(yuan)充足的站點，但受地理位(wei)置及(ji)氣候影響因(yin)素較大(da)(da)，適用(yong)范圍小，不能滿足大(da)(da)部分基站供(gong)電使用(yong)。

(2)風(feng)光能(neng)源續(xu)航(hang)能(neng)力相對(dui)較(jiao)差(cha)，當風(feng)力較(jiao)小或光照不足(zu)時，只能(neng)使用(yong)傳統市電(dian)、發電(dian)機供電(dian)技術(shu)進行基站供電(dian)。

3.便攜式儲能設備的設計思路

1.設備(bei)組成

便攜式儲能(neng)設備用于代替(ti)柴油發(fa)電(dian)機為(wei)通(tong)信基站(zhan)發(fa)電(dian)，是(shi)一種節(jie)能(neng)、環(huan)保的發(fa)電(dian)替(ti)代產品，如圖(tu)所(suo)示(shi)。該裝(zhuang)置(zhi)主要包括儲能設備、控(kong)制(zhi)管理裝(zhuang)置(zhi)、電池充電保(bao)護(hu)控(kong)制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)、快速接口(kou)等。

便(bian)攜式儲(chu)能設備結構

儲能(neng)設備(bei)：內部(bu)裝(zhuang)有多塊儲能(neng)(neng)單(dan)元，儲能(neng)(neng)單(dan)元具(ju)備(bei)在線式更(geng)換功能(neng)(neng)，具(ju)備(bei)較好的續航能(neng)(neng)力，可(ke)為基站通信負載持續供電(dian)。儲能(neng)(neng)單(dan)元安裝(zhuang)于便(bian)攜(xie)式設備(bei)機(ji)架內部(bu)，便(bian)于運輸攜(xie)帶。

儲(chu)能單元使用鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)儲(chu)能，鐵鋰(li)電(dian)(dian)池(chi)使用磷酸鐵鋰(li)作為(wei)正極材料，單體(ti)(ti)電(dian)池具備(bei)工(gong)作電(dian)壓(ya)高、自放電(dian)小、充(chong)放電(dian)循(xun)環次數多、良(liang)好(hao)的高溫特性(xing)。其壽命長(chang)、體(ti)(ti)積小、重量輕、無污染等(deng)優點(dian)，滿足作為通信用(yong)后備(bei)電(dian)源的使用(yong)要求，能夠較(jiao)好(hao)地解(jie)決(jue)傳(chuan)統鉛酸電(dian)池使用(yong)中存在(zai)的主要問題(ti)，因此使用(yong)鐵鋰電池可以有效地減小儲能設備的體積，降低設備重量，增加設備的便攜性。

磷酸鐵鋰電(dian)池和鉛酸電(dian)池比(bi)較

控制管理器(qi)：用于(yu)監測儲(chu)能(neng)設(she)備系統狀態(tai)，控(kong)制(zhi)儲(chu)能(neng)系統的(de)接入、輸(shu)出及更換，主要包括充電保(bao)護電路，并聯輸(shu)出穩流電路以及控(kong)制(zhi)管理單元。

基站電(dian)(dian)(dian)源電(dian)(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian)(dian)保(bao)護控制器：用于基站鉛(qian)酸蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian)(dian)保(bao)護，防止蓄(xu)(xu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)并聯(lian)時，由于電(dian)(dian)(dian)池(chi)組間電(dian)(dian)(dian)壓(ya)差過大所造(zao)成的充電(dian)(dian)(dian)損壞。

直流快速(su)接(jie)口(kou)：用(yong)于儲能設備(bei)與通信基(ji)站(zhan)電源系統(tong)快速并聯接(jie)入，縮(suo)短(duan)系統(tong)接(jie)入時間(jian)。

2.設備特征

便攜式儲(chu)能設備特點分(fen)析如下(xia)

(1)攜帶(dai)方便性儲能(neng)(neng)(neng)單元采用-48V/50Ah鐵(tie)鋰蓄電池(chi)(chi)組替代傳統鉛酸(suan)蓄電池(chi)(chi)，鐵(tie)鋰電池(chi)(chi)能(neng)(neng)(neng)量(liang)體(ti)積比為(wei)(wei)傳統鉛酸(suan)電池(chi)(chi)的2.2～2.3倍，能(neng)(neng)(neng)量(liang)重量(liang)比為(wei)(wei)傳統鉛酸(suan)電池(chi)(chi)的2.6～3.2倍，儲能(neng)(neng)(neng)單元尺(chi)寸僅為(wei)(wei)（L×H×D）442mm×145mm×300mm，重量(liang)31.8kg。同時(shi)箱(xiang)(xiang)體(ti)采用拉桿箱(xiang)(xiang)或背帶(dai)式設計(ji)，增加設備(bei)的可移動(dong)性，便于維護(hu)人員攜帶(dai)及(ji)運輸。

(2)供電(dian)持續性(xing)(xing)便(bian)攜式(shi)儲(chu)能設備(bei)可(ke)(ke)以(yi)滿(man)足基站供電(dian)持續性(xing)(xing)，以(yi)某省(sheng)基站為例，全省(sheng)約3萬座(zuo)基站，其中80%的基站設備(bei)功率小于2.0kW，采用-48V/200Ah便(bian)攜儲(chu)能設備(bei)可(ke)(ke)提供5h以(yi)上設備(bei)供電(dian)。

同時(shi)，儲(chu)(chu)能(neng)(neng)設(she)(she)備內部(bu)裝有多塊可拆(chai)卸的(de)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)單元，并有控制電(dian)路保證多個儲(chu)(chu)能(neng)(neng)電(dian)源供電(dian)一(yi)致(zhi)性(xing)。在(zai)當(dang)前一(yi)組儲(chu)(chu)能(neng)(neng)單元放電(dian)完成(cheng)后，可拆(chai)卸替換新的(de)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)單元，能(neng)(neng)夠實(shi)現在(zai)線(xian)更換，提高設(she)(she)備續航能(neng)(neng)力(li)。

(3)耐高溫性(xing)(xing)基(ji)站(zhan)機房環境溫度(du)受(shou)鉛酸蓄電(dian)池工作(zuo)溫度(du)限制，需在(zai)28℃才能保持蓄電(dian)池充放(fang)電(dian)活(huo)性(xing)(xing)，因(yin)此，發電(dian)機供電(dian)時要求(qiu)啟用基(ji)站(zhan)空調設備進行(xing)制冷(leng)，增加供電(dian)成本。

由于(yu)鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)良(liang)好的耐高溫特性，在0～40℃范圍內，鐵(tie)鋰電(dian)池(chi)可以(yi)正(zheng)常工作，降(jiang)低空調運行費用，達到節能減排(pai)的目的。

(4)低噪聲便攜(xie)式儲能設備采用蓄電(dian)池進行放電(dian)，與(yu)傳(chuan)統發電(dian)機(ji)相比(bi)，無噪聲污染，不存在擾民問題，適用于城鎮居(ju)民區。

(5)無污染排(pai)放(fang)(fang)改進現有(you)發(fa)電機(ji)污染物排(pai)放(fang)(fang)的問題(ti)，無廢(fei)氣，綠色環保。

4.供電系統接入方案

便攜(xie)式儲(chu)能設備在通信基站市電斷電后(hou)，由設備維護(hu)人員攜(xie)帶(dai)，代替柴油發電機發電。在市電斷電后(hou)，如(ru)圖(tu)所(suo)示，維護人員將便攜式儲能設備通過直流快速接口接入基站電源系統，并將控制管理器與基站電源電池充電保護控制器連接，實現基站電源與儲能設備間并聯控制。

便(bian)攜式設(she)備(bei)基站電源(yuan)接入示意

儲能設備接入：基(ji)站用便攜(xie)式儲(chu)能設備接(jie)入基(ji)站電(dian)(dian)源系統后，控制(zhi)管理(li)器通(tong)過基(ji)站電(dian)(dian)源電(dian)(dian)池充(chong)電(dian)(dian)保護控制(zhi)器對基(ji)站蓄電(dian)(dian)池進行(xing)充(chong)電(dian)(dian)保護（允許放(fang)電(dian)(dian)，不允許充(chong)電(dian)(dian)），并由儲(chu)能單元為基(ji)站負載(zai)進行(xing)供電(dian)(dian)。

儲(chu)能(neng)單元更換控制：當儲能(neng)單元電(dian)壓小于設定(ding)值(zhi)時(shi)，向(xiang)工作人(ren)員發送儲能(neng)單元更換警示信息(xi)，由維護人(ren)員對電(dian)能(neng)過低模塊進(jin)行在(zai)線更換，由控(kong)制管(guan)理(li)器實(shi)現新舊模塊間并聯放(fang)電(dian)控(kong)制。

退出管理：市電(dian)恢(hui)復后，由基(ji)站開關電(dian)源恢(hui)復對基(ji)站設備(bei)進行供(gong)電(dian)，同(tong)時(shi)恢(hui)復基(ji)站蓄(xu)電(dian)池充(chong)電(dian)管理。儲(chu)能設備(bei)自(zi)動(dong)關閉，恢(hui)復基(ji)站市電(dian)供(gong)電(dian)機制。

5.儲能設備應用分析

采用便攜式儲能(neng)設備代替(ti)發電機(ji)供電，具(ju)有明顯優勢，主要性能(neng)比較如圖。

便(bian)攜(xie)式儲能(neng)設(she)備與柴油發電機比(bi)較

采用(yong)(yong)便攜式儲能設(she)備(bei)代(dai)替(ti)柴(chai)油(you)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機可以有效節(jie)約運營成本。采用(yong)(yong)發(fa)(fa)電(dian)(dian)機供電(dian)(dian)，發(fa)(fa)電(dian)(dian)成本約2.4元/kWh，采用(yong)(yong)儲能設(she)備(bei)供電(dian)(dian)成本約1.2元/kWh，約為發(fa)(fa)電(dian)(dian)成本的(de)一半。

以某省基(ji)(ji)站(zhan)(zhan)為(wei)例，全省共約3萬(wan)座基(ji)(ji)站(zhan)(zhan)，若(ruo)(ruo)每座基(ji)(ji)站(zhan)(zhan)每月(yue)(yue)發電時長8kWh，則(ze)每年(nian)可節約發電運營(ying)成本(ben)3萬(wan)座×8kWh×12個(ge)月(yue)(yue)×（2.4-1.2）元/kWh=345.6萬(wan)元，若(ruo)(ruo)同時考慮發電時基(ji)(ji)站(zhan)(zhan)空調耗電，則(ze)節約成本(ben)更加明(ming)顯(xian)。

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