蓄电池和开关电源之间关系密不可分，我们经常 遇到这样的问题： 1、我不知道我们要配多大的蓄电池合适？ 蓄电池坏了，是电源的原因，还是电池坏了 是蓄电池质量不好………… 2、我们的电源为什么配这么大的容量？ 这些问题困扰我们的维护人员和用户，当您听完 下面的课程，有些问题会迎刃而解，也许您也会变成 这方面的专家。

　　1、阀控铅酸密封免维护蓄电池原理 2、影响蓄电池寿命的因素 2、蓄电池的充放电特性 3、开关电源的蓄电池管理功能 4、蓄电池的安装与日常维护

　　阀控密封蓄电池是利用阴吸收原理使电池得以密封。 电池充电时，正极会析出氧气，负极会析出氢气。正极析 氧是在正极充电量达到70%时就开始了。析出的氧气达到 负极，跟负极起下述反映，达到阴极吸收的目的。 2Pb+O2=2PbO 2Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

　　负极析氢则要在充电达到90％时才开始，再加上氧在 负极的还原作用及负极本身氢过电位的提高，从而避免了 大量析氢反应。

　　影响阀控式密封铅酸蓄电池寿命的因素很多，既有电 池设计和制造方面的因素，又有用户使用条件和维护方面 的因素。

　　正极板栅耐腐蚀性能和电池的水损耗速度乃是两个最 主要的因素。由于现在的蓄电池的正极板栅的厚度加大， 采用PB－CA－SN－AI四元耐蚀合金。根据板栅腐蚀速度 推算，电池寿命可达10年~15年。然而从电池使用结果来 看，水损耗速度却成为影响密封电池使用寿命的最关键 因素。

　　对一般密封铅蓄电池而言，由于采用“贫液式” 设 计，电池的正极和负极活性物质的量及电解液的量处 于最佳匹配状态，所以电池容量对电解液量极为敏 感，存在如下关系：电池失水10％，容量降低20％； 失水25％，电池寿命结束。

　　蓄电池失水的途径 电池失水途径有：电池槽、盖渗漏；环境温度过高；节流阀 频繁开启或阀门开启后关闭不了，导致氢气和氧气逸出，同 时带走酸雾；热失控现象。 其中，热失控现象是指电池在充电后期（或浮充状态）， 由于没有及时调整充电电压，使电池的充电电流和温度发生 一种累积性的相互增强作用，此时电池温度急剧上升，从而 导致电池槽盖膨胀变形，失水速度加大，甚至电池损坏。

　　众所周知，蓄电池使用的环境温度、充放电流、放电 深度、电池容量的合理配置、定期维护是保证电池正常 寿命的关键。环境温度过高，蓄电池中的化学反应加 剧，在充电过程中蓄电池的减压阀会频繁开启，从而加 速了失水速度，降低了蓄电池寿命。放电深度以及放电 电流和终止电压与蓄电池寿命之间的关系也是非常密切 的，具体情况详见表1、表2。

　　蓄电池使用的环境温度与寿命之间的关系 蓄电池工作温度会影响到蓄电池的容量、内阻、充电效 率、充电电流等。温度升高，蓄电池的容量会增加，内阻减 小，充电效率增加。若为同一浮充电压，充电电流增加。如 果在浮充电压为55.2V时，环境温度为26℃时，寿命为10年； 环境温度为36℃时，寿命4年。

　　从表1可以看出，蓄电池的使用寿命不能笼统地一概而论，应该 视具体使用情况而定。一定程度来说，蓄电池的寿命是由其循环次 数来决定，而不是以使用多少年来衡量的。 从表2可以看出，放电电流越大，时间越短，实际放出的容量越 小；放电电流越小，时间越长，实际放出的容量就越大（即放电深 度越深）。所以放电过大和过小，都应尽力避免。过大时电池会因 在极短时间内降至极低而导致失效，过小则会造成深度放电而低效 报废

　　蓄电池的放电电流不宜太大，一般情况下可选用10 小时放电率来进行放电，要尽量避免大电流（小于1H放 电率）。放电到终止电压时必须采取保护措施，不得继 续放电。以10H放电率放电时，终止电压为43.2V。当电 源系统直流断路器将负载断开后，蓄电池的端电压会向 上反弹5V左右。

　　从图1可以看出，在放电初期电池端电压下降是 比较快的。在放电10分钟，电压下降到53.0V；大 约半小时后，电池端电压降至49V左右；1小时后降 至48V。蓄电池在48V时，放电时间最长，大约要持 续7到8小时；8小时后，蓄电池端电压开始下降， 下降速度比较快。降至43.2V时系统直流断路器断 开，以便保护蓄电池，此时蓄电池端电压会有所上 升，上升值约为5V左右。

　　蓄电池充电过程是电能转化成化学能的过程，充电电压 和电流要合适，偏大和偏小均会影响蓄电池的寿命。一般 情况下采用0.1C电流来充电，浮充和均充电压的选择要依 据电池厂家的推荐值来设定。充电过程如图2、图3所示 （电池放电超过50％容量后，以0.1C充电率来充电）。

　　对于给通信设备供电的蓄电池来说，合理的配置蓄电池 容量是非常重要的。容量偏小不能满足通信设备在停电较长的 情况下正常供电，影响正常通信；容量太大不仅是一种浪费， 也会影响蓄电池的寿命，所以要合理选择蓄电池的容量。选择 蓄电池容量主要是根据负载电流、蓄电池的效率、停电时间长 短和频繁程度以及扩容情况来决定。可根据下列公式来进行蓄 电池容量的选择：C=[（负载电流＋备用负载电流）×10]÷蓄 电池效率×A。式中C代表蓄电池容量，A表示所需放电时间的 加权系数＝所需放电时间（小时）÷10。

　　举例说明如下：有一移动基站BTS满负荷电流为15A，传 输设备工作电流为5A，还准备增加一套CDMA设备，其所需电 流为20A。该基站经常停电，停电时间约为24小时。计算所需 电池容量为C＝（15＋5＋20）×10÷0.85×2.4＝1119，故选 用500AH两组电池即可。如果停电时间太长，例如48小时，是 不能用增加电池容量的办法来实现，而应考虑用发电机来发 电，否则将影响到蓄电池的寿命。

　　一旦选择好了蓄电池后，就必须选择合适的电源系 统，以保证整个通信设备系统的正常工作。选择依据是：要保 证蓄电池在最大充电（均充）电流情况下电源系统能可靠工 作；要配置合理以保证能节约资源和建设成本。电源的配置可 根据下面的经验公式来计算选择： 电源容量＝（负载容量＋0.15C）×120％＋1个整流器容量， 单位：A式中：C为蓄电池的总容量，120％为设计的余量加权 系数，1为N+1冗余备份。

　　在选择电源系统时，原则上要保证该电源机架上的整 流器个数最少不得小于3个。另外还要考虑到以后的扩容。 例如联通公司有一个基站，蓄电池为2组300AH，负载电流 为30A，那么所需电源的容量＝（30＋90）×120%=144A。 根据以上原则应选择ZXDU500电源系统，最终配置应为4个 整流器，容量为200A。

　　开关电源系统在保证设备安全可靠供电的同 时，其最重要的功能就是蓄电池管理。不同的 厂家实现的方法各有不同，但是都必须完成如 下管理功能：温度补偿、充电智能限流、自动 均充功能、周期均充、欠压保护告警功能。

　　众所周知正确的浮充电压是保护蓄电池正常寿 命的基本保证。电压过低，电池充不满；电压过高， 容易造成电池失水。温度高，电池化学反应加剧，此 时需通过降低浮充电压来减缓化学反应；温度低，化 学反应减缓，此时需通过升高浮充电压来增强化学反 应，以保证充电能量的正常转换。

　　温度补偿功能是通过电源设备的前台监控单元来实现的，它 是通过检测蓄电池温度，然后根据实测的温度来调节蓄电池的 浮充电的。温度补偿是以25℃为基准，以每节（2V）－3mV/℃ 进行调节。对于通信电源使用的48V电池组来说，计算公式为 △V=(T-25)×(-3mV)×24。例如：电池温度为10℃，那么此时 蓄电池的浮充电压为53.5+(10-25)×(-3mV)×24= 53.5＋ 1.08=54.58V。 所以说当你在冬天或夏天看到蓄电池的浮充电压高于53.5V 或低于53.5V，这是温度补偿所致，属正常现象。

　　蓄电池的充电电流要求在0.1C~0.25C，C为蓄电池的容量。推荐 值为0.15C。如果过大，电池就会迅速产生大量气体造成膨胀变 形、活性物质脱落甚至出现“热失控现象”，导致蓄电池及早失 效 而报废；如果充电电流过小，那么充电时间就会变得比较长，甚 至导致蓄电池充不饱，长期也会影响电池的正常寿命。开关电源 的智能限流就是系统根据蓄电池的容量（事先必须在监控参数中 正确设定蓄电池容量）、负载所需电流的大小来自动计算整流器 的限流点。计算公式为：单体（整流器）限流点＝（0.15C+负载 电流）÷单体个数，C为系统蓄电池的总容量。

　　均充就是均衡充电。一般在下列情况下，蓄电池需要均 衡充电：市电停电后电池释放的能量超过15％；市电来电时； 蓄电池长期处于浮充状态（电网稳定，长期不停电）；电池组 中，出现了落后电池，在浮充状态下单体电压低于2.2V；更换 新电池后。均充电压为56.4V，均充时间不大于10小时。

　　电源系统为了保护蓄电池放电时不过放，采用直流断路 器将蓄电池和负载断开，以达到保护蓄电池的目的。现在的通 信电源为了延长重要负载的工作时间，增加了“二次下电”的 功 能。

　　所谓二次下电就是电源系统将输出负载分成两组：一组为 一次下电负载，它脱离系统的下电电压较高，一般为44.5V以上 （用户亦可自行设定），驳接一些不太重要的设备，例如BTS 等；另一组为二次下电负载，它脱离系统的下电电压比较低，一 般不得低于43.2V，驳接一些重要设备，例如传输设备等。图4说 明了蓄电池和负载之间的连接关系。工作地-48V熔丝1熔丝2熔丝 3断路器1断路器2熔丝4熔丝5熔丝6蓄电池熔丝1蓄电池熔丝2蓄电 池组工作地一次下电负载组，接次要负载，下电电压44.5V二次 下电负载组接重要负载，下电电压43.2V。

　　工作地 -48V 熔丝1 断路器1 熔丝2 熔丝3 一次下电负载组，接次要负载，下 电电压44.5V

　　在安装蓄电池时，要避免将蓄电池放在阳光直射的地方， 要远离热源；要避免放置地环境过于潮湿和有带电粉尘存 在。电池要垂直摆放，尽量避免倾斜；要保证蓄电池的正 常散热。

　　材料：多股铜芯软线缆，绝缘层为双护套。线径：在选择蓄电池导 线时不但要考虑到载流量，还要考虑导线的压降。一般情况下压降不得 大于0.5V。所以选择导线线径时要将如下因素考虑进去：蓄电池均充时 的最大电流0.20C、每平方毫米导线的最大允许通过电流（电流在 1A~41A时，每平方毫米载流量为4A；电流41A~100A时，每平方毫米载流 量为2A；电流在100A~200A时，每平方毫米载流量为1.6A；电流在200A 以上时，每平方毫米载流量为1.2A）、导线长度带来的压降（截面积 ≥2ρIL，I为最大充电电流，L为蓄电池连接导线的最大长度，ρ为铜 导线的导电率）。在选取蓄电池的连接导线时，一般在一定的范围内截 面积越大越好。

　　在安装蓄电池时，为了安全，将蓄电池的熔丝拔掉或在蓄 电池组中断开某两节蓄电池之间的连接铜片。在连接前首先要 用万用表测量蓄电池的端电压，然后将电源设备的输出电压微 调到蓄电池端电压值。此时可将蓄电池的熔丝推上或将连接铜 片连接上。

　　在安装蓄电池时，所用的扳手必须用绝缘胶布缠好；蓄电池 之间的连接导线或连接铜条的螺钉一定要拧紧，不得有任何松 动；蓄电池的引出线要有明确的正负标志，一般情况下正极采 用蓝色或红色导线，负极采用黑色导线；蓄电池的正极接到电 源的工作地上，负极接到电源的蓄电池接线端子上；在接蓄电 池之前应将其熔丝拔掉，安装好蓄电池并确认正负连接无误时 方可将熔丝推上。

　　为了保护蓄电池和对蓄电池的正确充电，在做蓄电池放电试 验时必须通过电源系统来放电，也就是将放电用的假负载连接 到电源设备的负载端子上。此时电源系统才对电池的放电情况 进行监控，以便保护蓄电池不过放。另外，给蓄电池充电时， 电源系统会根据放电情况采取相应的充电模式：均充或浮充。

　　对于一般的蓄电池放电实验，放电率不宜太大。 可选择3H放电率，即放电电流约为0.30C。放电容量 不得超过50％。

　　在蓄电池的使用过程中需对其做相应的维护。由于蓄电池 在运行一段时间后，就会出现个别电池落后（一般情况下落 后电池端电压不得小于正常的20mV）或失效的现象。如果 不及时发现，那么落后的电池会越来越落后，直至失效。失 效的电池会导致其他好的电池随时间推移慢慢失效，进而使 整个电池组报废。所以一般要对蓄电池每隔3个月进行一次 维护，主要是检查蓄电池组中有无漏液、有无“臌肚子现 象”、有无落后电池存在、蓄电池连接处有无锈蚀和固定螺 钉 松动、环境温度是否正常等等。只有做到及时发现及时处 理，才能确保蓄电池的正常寿命。

　　影响蓄电池使用寿命的因素是多方面的。如果 蓄电池出现问题，应从多方面对其分析。如：工作 的环境温度、蓄电池本身设计制造缺陷、停电频繁 程度、放电深度、充电电压（均充和浮充电压）、 充电率和放电率、欠压保护情况、安装规范情况、 蓄电池的日常维护情况等等，以及时正确的解决问 题。

　　1、蓄电池 出现“鼓肚子”现象是由什么原因引起的？ 2、蓄电池组如果出现了落后蓄电池，那么您是如何查 出来的？ 3、蓄电池日常需要做哪些方面的维护？ 4、某一通信电源系统的蓄电池，在放电时有一组蓄电 池有电流，但是另外一组却放不出电流，这是为什么？ 5、如果您要更换一套电源的两组蓄电池，那么您是 如何做才能确保通信设备的安全？