磷酸鐵锂電池與鉛酸蓄電池在基站应用比较
磷酸鐵锂電池與鉛酸蓄電池應用在基站中,主要考慮到不同放電率對該種電池放電容量的影響較小,以及耐受較寬的環境溫度。以下將針對基站的功耗、後備時間進行電池容量選擇的分析。


基站可分爲如下兩種:
(1)宏基站和室內分布信源站
GSM宏基站的功率可按3.5A/載頻計算,分爲鄉鎮(4/4/4)46A、市區(12/12/12)130A、特大密集市區(15/15/15)160A。
TD宏基站的功率分爲單頻段站(含1個BBU和3個RRU)1200W25A、雙頻段站(1個BBU和6個RRU)2100W44A,其中1個BBU300W,1個RRU300W。
室內分布信源站的功率分爲單頻段站(含1個BBU和5個RRU)1000W21A、雙頻段站(1個BBU和10個RRU)1400W29A、三頻段站(1個BBU和15個RRU)
2100W44A,其中1個BBU600W,1個RRUSOW。
宏基站和室內分布信源站的蓄電池後備時間爲:市區3h,鄉鎮5h,山區7h。
(2)室內分布的RRU室內分布的RRU,可包括1個或多個RRU,單個RRU耗電量80W1.67A,需電池後備時間4小時。
根据计算,采用鉛酸蓄電池的配置如下:


受磷酸鐵锂蓄電池的産品類型所限,目前比較成熟的爲50Ah、100Ah、150Ah、
200Ah。以48V/50A通信負荷運行5h爲例,進行選型及投資比較。
磷酸鐵锂蓄電池恒電流放電數據如下表所示:


在基站使用鐵锂電池有以下幾方面優點:
1、容量小:鐵锂電池放電容量受不同放電率的影響不如鉛酸電池明顯,故可選較小容量的電池滿足相同通信負載的用電需求。
2、高温性能好:现有基站空调设置为28℃,如果提高到35℃,需要对铅酸电池单独配置保温箱,否则,温度每上升10度,电池寿命降低一半。而磷酸鐵锂電池可以耐受高温55℃,寿命不受影响,可直接将基站温度设置值调高,实现节能减排。
3、体积小、重量轻:3.2V/200Ah 铁锂电池尺寸(长*宽*高)360*55*250,重量8.1kg;3.2V/300Ah 铁锂电池尺寸(长*宽*高)360*55*306,重量
9.6kg;2V/300Ah 铅酸电池尺寸(长*宽*高)124*181*365,重量19kg。
1组48V/200Ah 铁锂电池组與1组48V/300Ah 铅酸电池组在同样的安装方式下,前者占地面积是后者的59%,前者重量是后者的28%。若考虑在机房承重条件相同的情况下,铁锂电池可采用双层双列安装,而铅酸电池需采用单层双列安装,则前者占地面积是后者的29%。同是1组48V/300Ah的铁锂电池组和铅酸电池组,在同样的安装方式下,前者占地面积是后者的59%,前者重量是后者的34%。
4、循环寿命长:磷酸鐵锂電池具有更多次数的循环寿命,特别适于用在反复停电的四类市电基站中。
5、投資持平:1組48V/300Ah鉛酸電池價格約8640元(集采價:1.2元
/2V.Ah),1組48V/200Ah鐵锂電池價格約25600元(市場價:8元
/3.2V.Ah),1组电池保温箱价格约10000万元,1组铁锂电池(不需保温箱)价格是1组铅酸电池(含保温箱)的1.37倍。当磷酸鐵锂電池价格降至6元/3.2V.Ah时,1组铁锂电池(不需保温箱)价格是1.92万元,两者费用基本相等。另外,机房面积减少、重量减少可以降低机房建设成本,铁锂电池循环寿命更优可以延长电池更换周期,高温性能可以节约空调用电等。
6、耐受環境溫度高:鉛酸電池用于室外站時,需要安裝在保溫櫃內,在氣候條件特別惡劣的地區,還需要埋入凍土層下,給安裝和維護都帶來極大不便。鐵锂電池適用環境溫度高,充電環境溫度爲0℃~55℃,放電環境溫度爲-20℃~60℃,適用于無機房、無空調、環境溫度在零度以上的室外站。
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