3G时代最佳后备电源方案——双登铁锂电池一体化后备电源系统

蓄电池是通信电源系统重要的组成部分，然而，传统的阀控式铅酸蓄电池存在寿命短、维护成本高等缺点。尤其是在3G时代，基站部署规模增加而且更加灵活，传统的铅酸蓄电池占地面积大，维护困难，逐渐难以满足需求。近几年，电信、移动、联通三家运营商逐渐开始试用铁锂电池。河南移动日前刚刚完成首次针对铁锂电池的集中采购招标，显示未来铁锂电池应用规模将进一步扩大。而江苏双登集团自主研发的“铁锂电池一体化后备电源系统”解决方案，引领了3G时代后备电源方案的新趋势。

降低总所有成本（TCO）

总所有成本（TCO）这个概念，已经成为通信业权衡投资的关键指标。TCO既包括初始投资成本，也包括在整个生命周期内的维护成本和产生的效益。尽管价格比普通铅酸蓄电池稍高，但由于寿命更长、维护成本等优势，铁锂电池的TCO远低于铅酸蓄电池。

据了解，普通铅酸蓄电池的生命周期平均约为3年，铁锂电池的生命周期提高了3倍，平均可以达到10年。同时，相同容量的铁锂电池的体积和重量是铅酸蓄电池的三分之一，而且可以任意连接摆放，对建筑空间、承重等都没有特殊要求，大大降低了场地租用成本。

由于采用智能间歇式充放电浮充管理模式，铁锂电池大大降低了耗电成本；此外，铁锂电池具有优越的耐高温性能，工作环境温度可以超过60℃，并且不影响使用性能，因此完全可以取消基站空调配置，大大降低了设备购置成本、耗电成本。此外，一体化的系统设计，确保系统的稳定性且实现远程监控，大大降低日常维护工作量，降低了日常运行成本。

一体化后备电源系统解决方案

结合铁锂电池的优良特性，以及3G时代更高的灵活性要求，运营商提出了直流后备电源分布式供电方案，以及基于铁锂电池一体化后备电源的使用要求，这也将成为未来中小型后备电源和在特殊环境条件下后备电源的技术发展趋势。   

针对这种新趋势，江苏双登集团提出了基于铁锂电池、BMS、整流模块一体化后备电源系统的解决方案。并实现批量生产应用于通信领域的后备电源系统。该方案应用BMS电路板，形成在电源模块与铁锂电池之间起到一个桥梁：保障铁锂电池组在充放电时的电流、电压和温度参数都在其可以承受的范围内；延长使用寿命；同时保证铁锂电池组在使用中可以达到系统的要求和设计时的标准。

这种方案具有集成化、轻型化、智能型集中监控、无人值守、标准化机柜安装方式等特点，被广泛应用于接入网设备、远端交换局、移动通信设备、传输设备、卫星地面站和微波通信设备等领域。

例如，在“光进铜退”系统中，在FTTB模式下，采用19英寸1U标准单元的48V/10Ah通信铁锂电池系统，以1.1A放电，满足ONU、EPON、传输设备等的使用要求；在FTTH模式下，采用12V/5Ah通信铁锂电池系统，以1.2A放电，满足后备时间为4h的使用要求。此外，在在3G微蜂窝基站、室内分布基站、室外一体化机柜、应急通信车、分布式基站等中，都可以应用该解决方案。

双登：混合新能源系统实现基站节能
    

“十二五”内，3G网络仍将继续加强覆盖建设，同时LTE等新技术也将逐步进入商用，移动通信基站的数量将进一步增长，这对通信业节能减排形成了巨大挑战。

目前，新能源基站逐渐得到业内普遍认可。在采用新能源系统时，既要最优化的新能源系统配置，降低系统整体造价，又要保证基站供电的可靠性和安全性。为此，江苏双登集团推出了新能源混合基站电源系统，结合当地的地理和气候特点，有针对性的使用市电、柴油机和风能、太阳能组建混合能源系统。

风-光-市电、光-电、风-电互补电源系统
此种混合电源系统用于对于现有市电供电基站的节能改造，利用空置的机房屋顶和其它空地安装风力发电机及光伏组件。通过风光发电供给基站负载使用，不改动原有基站电源系统结构及配置，且新能源发电只供给基站通信设备用电。

此系统的工作模式分为全浮充、半浮充及后备模式，工作方式的确定主要与基站新能源系统发电量与基站负载用电量比值来决定。当新能源系统发电量为系统日用电量1/3左右时，采取全浮充模式，即蓄电池浮充电压由开关电源提供。当新能源系统发电量为系统日用电量1/3-1左右时，此时开关电源的浮充电压下调至49-50V之间，蓄电池处于浅循环状态，提供的10-20%左右的后备容量供存储多余的新能源系统发电，在没有新能源系统电力时，如晚间提供负载用电。当新能源系统发电量大于设备日用电量1倍以上时，系统采用市电后备的工作模式，即在新能源系统工作时，开关电源处于关机状态，只有当有连续阴雨天及阴天，新能源系统发电不足导致蓄电池欠压到设定值如46.4V时，系统起启到开关电源为蓄电池补充充电，当到达设定电压如50V，开关电源再次关闭。

以上工作模式可以通过监控模块及远程动环灵活设置，跟据季节不同及控制器所显示的当前日发电量进行管理及调整，从而实现新能发电效益的最大化。

风-光-柴、光柴、风-柴混合电源系统

此种混合电源系统用于给边远的无市电区域的基站提供可靠的电力供应系统。系统中的柴油机为后备状态，主要用于在连续的阴雨天或者雪天新能源发电不足时，为电池提供补充充电。

双登风光柴混合电源系统具有完善的柴油发电启动控制策略，从蓄电池当前电压，荷电态判断是否启动柴油发电机。并且具有柴油发电启动反馈控制，可以适应不同的柴油发电机控制要求。在柴油发电机停机条件上，设置了电压，荷电态，电流，及延时控制策略，保证蓄电池不出现过充及柴油发电机怠速运行油料消耗的问题。

这种系统主要应用于对原来由柴油机独立供电的基站运行效能优化，或者用于保障风-光独立基站在阴雨天的供电安全。当新能源系统配置容量相近于负载功率时，负载首先由新能系统与电池组成的独立系统供电，如果蓄电池电压降至设定电压，启动油机为蓄电池均充。

风-光，光伏，风力独立光伏系统

这一系统主要应用于风能、光能非常充足和稳定的地区。根据当地风力及太阳能资源情况决定风光互补系统的配置比例，或在一些特殊的地区如风力资源特别好或太阳能资源特别好的地区使用独立的光伏及风力发电系统。在系统设计时还需要综合考虑当地的气候情况，配置合适的蓄电池容量，保证基站供电的可靠性。系统采用模块化结构，整体控制系统符合移动通信电源相关标准，可以为后续的扩容提供很大的便利。