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谈磷酸铁锂电池在通信机房各个供电系统中的实际应用(二)
  • 酸铁锂电池在充、放电的过程中,对应的锂离子在正负极之间来回的嵌脱,完成对负载的供电。磷酸铁锂蓄电池工作温度范围宽,没有记忆效应,绿色环保,能量密度较高且具有大电流充放电能力。

    单模块电池测试时,用直流电源对电池组以56.5V/25A充电,电流小于200mA时截止;充电结束后静置一段时间后,将电池以25A恒流放电至欠压截止;记录充放电时间、放电截止电压、放电容量等。被测单模块电池的充放电曲线如图6所示。
      
      每组48V/1000Ah和四组48V/1000Ah的安装图如图7所示。
      
      在安装电池组时,将四组电池分别进行离线测试,测试充电前的开路电压正常后,并接入直流屏的四个电池保险上。
      
      测试后,调整开关电源直流供电电压与之对应,分别将四组电池接入系统进行补充电。此时开关电源充电压设置为56.8V,充电电流限制为每组100A。当每个-48V电池模块电电压非常接近时,充电电流逐渐减小,随后若某个电池单体电压达到3.55V后,BMS系统进行了保护,充电系统通过每个模块的BMS与电池断开,电池模块充电完成。

    电池静止后进行了放电试验,为了测试四组电池组的大电流放电能力,采用0.2C10(A)放电电流放电,即对每组1000Ah电池组单独放电电流为200A。放电时间为5h,实验后四组电池每组放出容量为1000Ah,锂电池组放出了额定容量的100%,所以电池组放出的容量完全满足额定容量的要求。整个放电过程中,智能假负载一直稳定运行。

     在中心局通信电源供电系统中,开关电源与磷酸铁锂电池组为并联间歇充电方式,所以,电池组无法脱离供电系统,无法单独对电池做容量试验。

    一般情况下,这种试验是在带实际负荷的条件下进行的(或实际负荷加上假负载)。为确保在这种情况下直流供电系统安全可靠的供电,对柴油发电机组进行检查,保障柴油发电机组运行正常,同时针对直流供电系统的负荷情况,确定电池组的放电电压和开关电源的充倍率,符合3h率、5h率或10h率放电,最好在环境温度为25℃左右按10h率进行容量试验。同时利用自身的电池BMS系统对电池组进行实时检测数据和截图存档。图8为磷酸铁锂电池组的容量试验。
      
      8 磷酸铁锂电池组在基站的应用
      
      针对锂电池组的特性,在基站直流开关电源应用设置时,只须把浮充电压和均充电压调整到锂电池组所需要的充电电压即可(同时必须在通信设备直流供电电压范围内),因为锂电池组即便是长期处于充电状态下,由于自身的BMS保护功能,电池性能是不会发生改变的。
      
      例如:某基站后备电池组,使用48V/400Ah磷酸铁锂电池两组,每组电池由16个3.2V/400Ah的单体电池串联组成,其中400Ah的电池是由4个单体容量为100Ah的电芯并联组成的,16节400Ah的电池串联组成一个48V/400Ah的电池组,每个电池组有一个BMS控制系统,如图9所示。图10为一组48V/400Ah电池组的实物图。
         
      

    在安装电池组时将两组电池分别进行在线测试,充、放电正常后分别并接入直流屏的两个电池保险上。
      
      测试情况见图11给出的电池组在线测试的图表。
      
      

    测试后,调整开关电源直流供电电压与之对应,分别将该组电池接入直流供电系统中。此时开关电源充电压设置为56.8V,充电电流限制为每组40A。同时为了防止电源监控模块损坏,整流模块自主工作时充电电压过低,将所有运行的开关电源模块进行调整,调整后对两组电池组进行补充电,随着每组电池电压升高,充电电流会相应减小,当每个56.8V电池组电压和开关电源的充电电压非常接近时,充电电流逐渐减小电池组充电完成。
      
        9 磷酸铁锂电池组在高压直流的应用
      
      高压直流和磷酸铁锂电池供电是一种新的电源供电管理保障模式,具有投资少、运行可靠性高、建设维护成本低等优势,主要应用于集中和分散式组网供电系统中。
      
            高压直流电源的实时监控、稳压限流、均浮充自动转换、电池温度补偿、智能化管理等功能的设置,可以直接参照铅酸电池的设置就可以了。只要把充电电压提高到磷酸铁锂电池所需的充电电压即可。图12为高压直流供电系统图。
      
      编辑:Harris
      
      

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