充電機充電蓄電池共用管理器技術在通信基站的應用趨勢
2018-12-17 11:00:44??????點擊：
隨著社會經濟的迅速發展,移動通信基站作為推動我國社會發展的核心部分,在我國信息傳遞以及人們的日常生活中有著極其重要的作用。隨著用戶規模的日益擴大和通信業務量的增長,移動通信基站采取節能減排的措施已經刻不容緩。蓄充電機充電蓄電池是保障通信設備不間斷供電的關鍵設備,傳統基站蓄充電機充電蓄電池建設成本是開關電源建設成本的3倍左右,因此加強蓄充電機充電蓄電池的管理,改善其使用狀況,有效延長蓄充電機充電蓄電池使用壽命,具有重要意義。同時節能減排與低成本運營之間有著相輔相成、缺一不可的聯系。
蓄充電機充電蓄電池在基站建設的前期及后期存在以下問題:
在蓄充電機充電蓄電池的實際配置中,考慮后期負載擴容需求,往往會出現蓄充電機充電蓄電池容量配置過高的的情況,這樣雖然解決了蓄充電機充電蓄電池后備時間的問題,但也導致了充電機充電蓄電池投入成本過高、充電機充電蓄電池容量使用不充分等問題。
充電機充電蓄電池容量使用不充分存在兩個方面,一是配置的充電機充電蓄電池容量過高,增加投資壓力;二是當充電機充電蓄電池容量不滿足后備要求時,整組的充電機充電蓄電池就會被淘汰,蓄充電機充電蓄電池還有容量,但卻無法繼續提供服務。蓄充電機充電蓄電池廠家多,型號多,給后續充電機充電蓄電池更新增添麻煩,體現在:“品種繁多,容量差別大,舊充電機充電蓄電池利用率低;若對原有充電機充電蓄電池組擴容,并聯使用時必須是同品牌、同型號、同容量、同批次使用;為避免基站因擴容需要更換充電機充電蓄電池,普遍采用大容量充電機充電蓄電池;充電機充電蓄電池更換必須兩組同時更換,充電機充電蓄電池的建設和維護成本居高不下”。
充電機充電蓄電池模塊化與充電機充電蓄電池共用管理器的一系列創新方法和技術手段應用于通信基站建設,有效的解決了上述問題。
充電機充電蓄電池模塊化
充電機充電蓄電池模塊化就是把大容量充電機充電蓄電池運用單位改變為小容量充電機充電蓄電池運用單位,再把小單位充電機充電蓄電池組作為基本充電機充電蓄電池模塊,通過充電機充電蓄電池模塊疊加實現基站充電機充電蓄電池容量的精準配置,充電機充電蓄電池模塊化的基本原則就是最小冗余配置的原則,基站充電機充電蓄電池容量配置應以滿足后備保障時間為前提,建設初期應按實際負荷需求配置電源模塊。以后再根據實際需求逐步補充或更換充電機充電蓄電池模塊。
充電機充電蓄電池共用管理器(圖1)
在通信電源機房中,充電機充電蓄電池共用管理器安裝于開關電源與充電機充電蓄電池組之間,作為多組充電機充電蓄電池接入開關電源的合路裝置,同時保證充電機充電蓄電池組之間無環流。充電機充電蓄電池共用管理器可控制各組充電機充電蓄電池的充、放電電流、保證每組充電機充電蓄電池平衡工作。充電方式可為多組充電機充電蓄電池共同充電或分組充電,放電方式則為多組充電機充電蓄電池共同放電,即各組充電機充電蓄電池組通過充電機充電蓄電池共用管理器同時向負載供電,充電機充電蓄電池組之間不允許有環流存在,應用于各基站的新建或改造。
用戶通過設備面板對蓄充電機充電蓄電池組的使用進行控制管理設置,為產品的不同充電機充電蓄電池端口設置不同的浮充電壓、均充電壓值,并按充電機充電蓄電池容量大小分配充電電流。在分組工作模式下,用戶可以按需選擇蓄充電機充電蓄電池組的充放電順序;在同步工作模式下,各組蓄充電機充電蓄電池同時放電,每組蓄充電機充電蓄電池分擔的工作電流相對變小,蓄電充電機充電蓄電池放電率越低釋放出的容量就越大。
1充電機充電蓄電池共用管理器基本功能
1
可支持多路差異充電機充電蓄電池;
2
充電機充電蓄電池之間保持隔離狀態,避免環流發生;
3
可單獨設置浮充電壓、均充電壓、終止充電壓值;
4
可同步充、放電,也可分組充、放電;
5
蓄充電機充電蓄電池組定向充放電;
6
充電機充電蓄電池定時充放電及充電機充電蓄電池組活化;
7
友好的人機操作界面。可連接FSU、實時監控;
8
可實現定時管理、分時供電。
2充電機充電蓄電池共用管理器采用的技術
1
定時記憶功能;
2
充電機充電蓄電池定向充放電管理;
3
智能自適應功率分配技術;
4
充電機充電蓄電池定時充放電及活化功能;
5
混合充放電管理;
6
充電機充電蓄電池電壓電流采集技術;
7
大功率MOS管高速切換技術。
3充電機充電蓄電池共用管理器采用的技術
1
智能化的并聯充電機充電蓄電池管理系統;
2
實現蓄充電機充電蓄電池資源的合理化配置;
3
實現削峰填谷分時供電;
4
支持不同類型的充電機充電蓄電池并聯使用;
5
實現蓄充電機充電蓄電池定向充放電管理。
4充電機充電蓄電池共用管理器的價值
1
隔離保護可延長充電機充電蓄電池使用壽命;
2
充電機充電蓄電池重組可減少舊充電機充電蓄電池的浪費;
3
限流充電提高充電機充電蓄電池壽命削峰填谷;
4
充電機充電蓄電池利舊可減少新充電機充電蓄電池的投資;
5
滾動擴容可提高投資的使用率;
6
分時供電管理節約運營成本。
充電機充電蓄電池共用管理器在充電機充電蓄電池模塊化中的應用
傳統開關電源與充電機充電蓄電池組連接示意圖如圖2所示。圖3為充電機充電蓄電池共用管理器充電機充電蓄電池接入示意圖。
充電機充電蓄電池共用管理器的技術創新
充電機充電蓄電池共用管理器能夠實現差異蓄充電機充電蓄電池的并聯工作,在并聯充、放電過程中,通過時分方式切斷并聯蓄充電機充電蓄電池組之間的環流通道,消除充電機充電蓄電池組之間相互充電、限壓等不良影響,使多組性能有差異的不同容量、不同廠商、不同新舊的蓄充電機充電蓄電池組得以并聯共用,從而提高蓄充電機充電蓄電池組的整體使用壽命和效率。實現同類型充電機充電蓄電池同充同放的功能,這樣對于接入多組容量不同的充電機充電蓄電池在負荷的分擔上保證電流的合理性。
充電機充電蓄電池共用管理器采用時分技術手段,一方面保障充電機充電蓄電池容量組合使用的需求,另一方面從技術上保證蓄充電機充電蓄電池供電的穩定性和可靠性。
共用充電機充電蓄電池組在新建方案上的應用
新建站在傳統建設時通常會配置超時間備電要求的大容量蓄充電機充電蓄電池,以防止系統在一段時間內不會因為充電機充電蓄電池容量下降導致后備時間不足,另外一方面為以后的系統擴容預留容量,否則一旦負荷增加,這組充電機充電蓄電池組不能滿足備電要求就要更換,通過實施充電機充電蓄電池模塊化應用思路,前期配置時只需要考慮當前的負荷即可,在后期增加系統或者負荷時再按照充電機充電蓄電池模塊化的思路增加充電機充電蓄電池組。
在新建站中勘察設計工作可以做到工況預留。在初期勘察設計階段就考慮到后期系統、充電機充電蓄電池安裝的位置與線纜路由,那么在后期增加充電機充電蓄電池配置時即可減少勘察和設計的工作量。
共用充電機充電蓄電池管理在存量改造方案的應用
當基站需要增加新的通信系統時,原有充電機充電蓄電池容量可能存在不滿足要求的情況,在保留原有充電機充電蓄電池的基礎上,核準新增系統的的總體負載,計算出需要的充電機充電蓄電池容量,針對增加部分進行充電機充電蓄電池組配置,通過充電機充電蓄電池共用管理器為整套通信系統供電。
充電機充電蓄電池共用管理器在充電機充電蓄電池模塊化中的應用
峰谷電價作為國家推動企業錯峰用電的手段之一,由于充電機充電蓄電池的充電放及循環使用次數等特性原因,削峰填谷的任務由鋰充電機充電蓄電池完成最合適。在大多數情況下,鋰充電機充電蓄電池需要與鉛酸蓄充電機充電蓄電池共同作用于基站,充電機充電蓄電池共用管理器技術可以有效的解決鋰充電機充電蓄電池與鉛酸蓄充電機充電蓄電池共用的問題。
舉例:如果基站原有2組500Ah蓄充電機充電蓄電池,現在實測充電機充電蓄電池容量為800Ah,不能保證后備時間,傳統做法只能將兩組蓄充電機充電蓄電池換掉。若采用充電機充電蓄電池合路器,用戶只需補充一組梯次充電機充電蓄電池。若新增梯次充電機充電蓄電池容量為500Ah,充電機充電蓄電池成本約為0.8萬元,充電機充電蓄電池合路器成本0.3萬元,則本方案設實際投資為1.1萬元。對梯次充電機充電蓄電池定時放電管理,53V50A,500Ah可以滿足10h,可以連續放電26.5kW,白天電價1.3元/度,晚上電價0.42元/度,26.5kW差價23.32元,年節約費用=365×23.32=8511.8(元);一年半即可實現運行成本轉盈利。
結束語
充電機充電蓄電池共用管理器有效解決了以下5個方面問題:
1
完美的實現充電機充電蓄電池模塊化方案,做好一次設計多次接入,一次建設多次擴容預留;
2
降低建設采購的資金壓力,創造顯著的經濟效益,減少初期投資,提高新建站和改造站的利潤率;
3
對充電機充電蓄電池接入要求放寬,不再要求同容量、同品牌、同批次、同新舊,且可以接入多組充電機充電蓄電池;
4
提高充電機充電蓄電池容量的使用效率;
5
將其他如梯次充電機充電蓄電池和削峰填谷等響應國家號召的綠色應用完美實現。
在通信基站電源行業以充電機充電蓄電池共用管理器為核心的充電機充電蓄電池模塊化建設思路和方案將是未來蓄充電機充電蓄電池的發展趨勢!
蓄充電機充電蓄電池在基站建設的前期及后期存在以下問題:
在蓄充電機充電蓄電池的實際配置中,考慮后期負載擴容需求,往往會出現蓄充電機充電蓄電池容量配置過高的的情況,這樣雖然解決了蓄充電機充電蓄電池后備時間的問題,但也導致了充電機充電蓄電池投入成本過高、充電機充電蓄電池容量使用不充分等問題。
充電機充電蓄電池容量使用不充分存在兩個方面,一是配置的充電機充電蓄電池容量過高,增加投資壓力;二是當充電機充電蓄電池容量不滿足后備要求時,整組的充電機充電蓄電池就會被淘汰,蓄充電機充電蓄電池還有容量,但卻無法繼續提供服務。蓄充電機充電蓄電池廠家多,型號多,給后續充電機充電蓄電池更新增添麻煩,體現在:“品種繁多,容量差別大,舊充電機充電蓄電池利用率低;若對原有充電機充電蓄電池組擴容,并聯使用時必須是同品牌、同型號、同容量、同批次使用;為避免基站因擴容需要更換充電機充電蓄電池,普遍采用大容量充電機充電蓄電池;充電機充電蓄電池更換必須兩組同時更換,充電機充電蓄電池的建設和維護成本居高不下”。
充電機充電蓄電池模塊化與充電機充電蓄電池共用管理器的一系列創新方法和技術手段應用于通信基站建設,有效的解決了上述問題。
充電機充電蓄電池模塊化
充電機充電蓄電池模塊化就是把大容量充電機充電蓄電池運用單位改變為小容量充電機充電蓄電池運用單位,再把小單位充電機充電蓄電池組作為基本充電機充電蓄電池模塊,通過充電機充電蓄電池模塊疊加實現基站充電機充電蓄電池容量的精準配置,充電機充電蓄電池模塊化的基本原則就是最小冗余配置的原則,基站充電機充電蓄電池容量配置應以滿足后備保障時間為前提,建設初期應按實際負荷需求配置電源模塊。以后再根據實際需求逐步補充或更換充電機充電蓄電池模塊。
充電機充電蓄電池共用管理器(圖1)
在通信電源機房中,充電機充電蓄電池共用管理器安裝于開關電源與充電機充電蓄電池組之間,作為多組充電機充電蓄電池接入開關電源的合路裝置,同時保證充電機充電蓄電池組之間無環流。充電機充電蓄電池共用管理器可控制各組充電機充電蓄電池的充、放電電流、保證每組充電機充電蓄電池平衡工作。充電方式可為多組充電機充電蓄電池共同充電或分組充電,放電方式則為多組充電機充電蓄電池共同放電,即各組充電機充電蓄電池組通過充電機充電蓄電池共用管理器同時向負載供電,充電機充電蓄電池組之間不允許有環流存在,應用于各基站的新建或改造。
用戶通過設備面板對蓄充電機充電蓄電池組的使用進行控制管理設置,為產品的不同充電機充電蓄電池端口設置不同的浮充電壓、均充電壓值,并按充電機充電蓄電池容量大小分配充電電流。在分組工作模式下,用戶可以按需選擇蓄充電機充電蓄電池組的充放電順序;在同步工作模式下,各組蓄充電機充電蓄電池同時放電,每組蓄充電機充電蓄電池分擔的工作電流相對變小,蓄電充電機充電蓄電池放電率越低釋放出的容量就越大。
1充電機充電蓄電池共用管理器基本功能
1
可支持多路差異充電機充電蓄電池;
2
充電機充電蓄電池之間保持隔離狀態,避免環流發生;
3
可單獨設置浮充電壓、均充電壓、終止充電壓值;
4
可同步充、放電,也可分組充、放電;
5
蓄充電機充電蓄電池組定向充放電;
6
充電機充電蓄電池定時充放電及充電機充電蓄電池組活化;
7
友好的人機操作界面。可連接FSU、實時監控;
8
可實現定時管理、分時供電。
2充電機充電蓄電池共用管理器采用的技術
1
定時記憶功能;
2
充電機充電蓄電池定向充放電管理;
3
智能自適應功率分配技術;
4
充電機充電蓄電池定時充放電及活化功能;
5
混合充放電管理;
6
充電機充電蓄電池電壓電流采集技術;
7
大功率MOS管高速切換技術。
3充電機充電蓄電池共用管理器采用的技術
1
智能化的并聯充電機充電蓄電池管理系統;
2
實現蓄充電機充電蓄電池資源的合理化配置;
3
實現削峰填谷分時供電;
4
支持不同類型的充電機充電蓄電池并聯使用;
5
實現蓄充電機充電蓄電池定向充放電管理。
4充電機充電蓄電池共用管理器的價值
1
隔離保護可延長充電機充電蓄電池使用壽命;
2
充電機充電蓄電池重組可減少舊充電機充電蓄電池的浪費;
3
限流充電提高充電機充電蓄電池壽命削峰填谷;
4
充電機充電蓄電池利舊可減少新充電機充電蓄電池的投資;
5
滾動擴容可提高投資的使用率;
6
分時供電管理節約運營成本。
充電機充電蓄電池共用管理器在充電機充電蓄電池模塊化中的應用
傳統開關電源與充電機充電蓄電池組連接示意圖如圖2所示。圖3為充電機充電蓄電池共用管理器充電機充電蓄電池接入示意圖。
充電機充電蓄電池共用管理器的技術創新
充電機充電蓄電池共用管理器能夠實現差異蓄充電機充電蓄電池的并聯工作,在并聯充、放電過程中,通過時分方式切斷并聯蓄充電機充電蓄電池組之間的環流通道,消除充電機充電蓄電池組之間相互充電、限壓等不良影響,使多組性能有差異的不同容量、不同廠商、不同新舊的蓄充電機充電蓄電池組得以并聯共用,從而提高蓄充電機充電蓄電池組的整體使用壽命和效率。實現同類型充電機充電蓄電池同充同放的功能,這樣對于接入多組容量不同的充電機充電蓄電池在負荷的分擔上保證電流的合理性。
充電機充電蓄電池共用管理器采用時分技術手段,一方面保障充電機充電蓄電池容量組合使用的需求,另一方面從技術上保證蓄充電機充電蓄電池供電的穩定性和可靠性。
共用充電機充電蓄電池組在新建方案上的應用
新建站在傳統建設時通常會配置超時間備電要求的大容量蓄充電機充電蓄電池,以防止系統在一段時間內不會因為充電機充電蓄電池容量下降導致后備時間不足,另外一方面為以后的系統擴容預留容量,否則一旦負荷增加,這組充電機充電蓄電池組不能滿足備電要求就要更換,通過實施充電機充電蓄電池模塊化應用思路,前期配置時只需要考慮當前的負荷即可,在后期增加系統或者負荷時再按照充電機充電蓄電池模塊化的思路增加充電機充電蓄電池組。
在新建站中勘察設計工作可以做到工況預留。在初期勘察設計階段就考慮到后期系統、充電機充電蓄電池安裝的位置與線纜路由,那么在后期增加充電機充電蓄電池配置時即可減少勘察和設計的工作量。
共用充電機充電蓄電池管理在存量改造方案的應用
當基站需要增加新的通信系統時,原有充電機充電蓄電池容量可能存在不滿足要求的情況,在保留原有充電機充電蓄電池的基礎上,核準新增系統的的總體負載,計算出需要的充電機充電蓄電池容量,針對增加部分進行充電機充電蓄電池組配置,通過充電機充電蓄電池共用管理器為整套通信系統供電。
充電機充電蓄電池共用管理器在充電機充電蓄電池模塊化中的應用
峰谷電價作為國家推動企業錯峰用電的手段之一,由于充電機充電蓄電池的充電放及循環使用次數等特性原因,削峰填谷的任務由鋰充電機充電蓄電池完成最合適。在大多數情況下,鋰充電機充電蓄電池需要與鉛酸蓄充電機充電蓄電池共同作用于基站,充電機充電蓄電池共用管理器技術可以有效的解決鋰充電機充電蓄電池與鉛酸蓄充電機充電蓄電池共用的問題。
舉例:如果基站原有2組500Ah蓄充電機充電蓄電池,現在實測充電機充電蓄電池容量為800Ah,不能保證后備時間,傳統做法只能將兩組蓄充電機充電蓄電池換掉。若采用充電機充電蓄電池合路器,用戶只需補充一組梯次充電機充電蓄電池。若新增梯次充電機充電蓄電池容量為500Ah,充電機充電蓄電池成本約為0.8萬元,充電機充電蓄電池合路器成本0.3萬元,則本方案設實際投資為1.1萬元。對梯次充電機充電蓄電池定時放電管理,53V50A,500Ah可以滿足10h,可以連續放電26.5kW,白天電價1.3元/度,晚上電價0.42元/度,26.5kW差價23.32元,年節約費用=365×23.32=8511.8(元);一年半即可實現運行成本轉盈利。
結束語
充電機充電蓄電池共用管理器有效解決了以下5個方面問題:
1
完美的實現充電機充電蓄電池模塊化方案,做好一次設計多次接入,一次建設多次擴容預留;
2
降低建設采購的資金壓力,創造顯著的經濟效益,減少初期投資,提高新建站和改造站的利潤率;
3
對充電機充電蓄電池接入要求放寬,不再要求同容量、同品牌、同批次、同新舊,且可以接入多組充電機充電蓄電池;
4
提高充電機充電蓄電池容量的使用效率;
5
將其他如梯次充電機充電蓄電池和削峰填谷等響應國家號召的綠色應用完美實現。
在通信基站電源行業以充電機充電蓄電池共用管理器為核心的充電機充電蓄電池模塊化建設思路和方案將是未來蓄充電機充電蓄電池的發展趨勢!
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