磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池在基站应用比较

磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池在基站应用比较

磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池应用在基站中,主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小,以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。

基站可分为如下两种:

(1)宏基站和室内分布信源站

GSM宏基站的功率可按3.5A/载频计算,分为乡镇(4/4/4)46A、市区(12/12/12)130A、特大密集市区(15/15/15)160A。

TD宏基站的功率分为单频段站(含1个BBU和3个RRU)1200W25A、双频段站(1个BBU和6个RRU)2100W44A,其中1个BBU300W,1个RRU300W。

室内分布信源站的功率分为单频段站(含1个BBU和5个RRU)1000W21A、双频段站(1个BBU和10个RRU)1400W29A、三频段站(1个BBU和15个RRU)

2100W44A,其中1个BBU600W,1个RRUSOW。

宏基站和室内分布信源站的蓄电池后备时间为:市区3h,乡镇5h,山区7h。

(2)室内分布的RRU室内分布的RRU,可包括1个或多个RRU,单个RRU耗电量80W1.67A,需电池后备时间4小时。

根据计算,采用铅酸蓄电池的配置如下:

磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池在基站应用比较

受磷酸铁锂蓄电池的产品类型所限,目前比较成熟的为50Ah、100Ah、150Ah、

200Ah。以48V/50A通信负荷运行5h为例,进行选型及投资比较。

磷酸铁锂蓄电池恒电流放电数据如下表所示:

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在基站使用铁锂电池有以下几方面优点:

1、容量小:铁锂电池放电容量受不同放电率的影响不如铅酸电池明显,故可选较小容量的电池满足相同通信负载的用电需求。

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。而磷酸铁锂电池可以耐受高温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 铁锂电池组与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:磷酸铁锂电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、投资持平:1组48V/300Ah铅酸电池价格约8640元(集采价:1.2元/2V.Ah),1组48V/200Ah铁锂电池价格约25600元(市场价: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。当磷酸铁锂电池价格降至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、耐受环境温度高:铅酸电池用于室外站时,需要安装在保温柜内,在气候条件特别恶劣的地区,还需要埋入冻土层下,给安装和维护都带来极大不便。铁锂电池适用环境温度高,充电环境温度为0℃~55℃,放电环境温度为-20℃~60℃,适用于无机房、无空调、环境温度在零度以上的室外站。

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