【摘要】目前三大运营商使用的基站电池数量庞大，为了更好地实现节能减排，需对存量电池利旧、不同电池混用问题的解决方案进行探索，针对电池合路器技术方案进行了研究，即采用不同的两组电池通过电池合路器接入电源系统，电源系统通过控制单元对不同电池进行独立充电和独立放电，实现两组电池间无缝切换。通过对不同的方案进行现网验证发现，DTS方案达到了预期的应用效果。

　　【关键词】电池合路技术新旧电池混用多模电池组合混用电池扩容节能减排

　　1引言

　　中国电信、中国移动、中国联通三大电信运营商的现网正在使用的基站电池约有264万组，如图1所示。铁塔公司继承中国电信、中国移动、中国联通的电池和电源系统后，同时给他们的主设备提供电力保障，这对站点电源、电池的统一管理和维护提出了更高的要求。作为投资成本较高的电池，由于电池本身不支持新旧电池、不同厂家电池同时使用，则对现网电池弃之不用将会造成较大的浪费，增加了铁塔公司初期的投资成本，因而现网电池如何再利用成为一大重要问题待解决。

　　新旧电池直接并联混用存在风险，主要是由于新旧电池平台电压不一致，容易形成电池间的环流，导致新电池性能衰减较快。另外，不同电池并联一定会形成电池电流偏流，这样将造成供电系统在运行时实际只有一组电池在工作，从而影响蓄电池使用寿命。由于上述问题的存在，行业内不允许不同电池同时使用，业界对旧电池的处理方法如下：

　　（1）旧电池直接报废，由电池厂家回收，这造成了投资成本的极大浪费。

　　（2）通过人工配组，将电池按不同厂家、不同容量进行配对，对部分旧电池进行重复使用。但此种处理方法增加了人力投入和运输费用，导致旧电池残值利用的成本增加。

　　2电池合路器设备技术解决方案

　　针对老旧电池难以扩容和优化使用的情况，河南铁塔公司对如何做好新旧电池混用的问题进行了探索，在尝试了多种手段后，发现通过DTS（DCTransferSwitch，电池合路器技术）能较好地解决新旧电池、不同厂家电池不能混用的难题。

　　电池合路器技术方案由河南铁塔与华为公司共同试点测试，不同的两组电池通过电池合路器接入电源系统，电源系统通过控制单元对不同电池进行独立充电和独立放电，实现两组电池无缝切换。

　　在传统的模式中，当新旧并联电池组充放电时，由于其内阻值的不同，会出现充放电电流偏流。实验表明，此偏差在最高时可能达到10倍以上，这会增加电池组产生热失控的风险；严重的热失控会导致电池膨胀，电池寿命终止。

　　DTS可以实现把两种不同类型的电池并联组合在一起为站点提供备电，同时根据不同电池的电池特性，对各电池进行独立的充放电、在线测试以及温度补偿等管理。在不影响电池寿命的情况下，DTS可实现新旧电池、不同容量电池、铅酸与锂电池的并联使用，并分别调度、统一管理，其技术原理如图2所示：

　　DTS的工作逻辑如下：

　　（1）双路电池接入，客户定义主、备电池。

　　（2）充电过程：优先给在线的电池充电，当都不在线时，优先给主电池充电。

　　（3）放电过程可设置为同放或异放，设置为异放时，优先主电池放电；设置为同放时，两组电池同时放电。

　　（4）切换逻辑：根据电池下电电压点进行切换，当当前电池组电压达到下电电压点时，自动切换到另外一组电池工作；下电电压点默认值为43.2V，设置范围为35～58V。

　　（5）两组电池之间切换时间“0”延时。

　　该技术可以根据每组电池的特性，实现不同的均浮充管理逻辑，做到真正的“分别调度、统一管理”，保证了不同电池的使用寿命。

　　DTS技术特点如下：

　　（1）放电管理：第一组电池放电到下电电压时，自动切换到第二组电池，两组电池之间实现无缝切换，电池之间切换不影响负载供电。

　　（2）充电管理：根据每组电池的SOC（StateOfCharge，荷电状态）以及蓄电池特性，电源系统实现不同的均浮充管理，保证每组蓄电池的使用寿命。

　　（3）多模式支持：支持铅酸/铅酸、铅酸/铁锂电池混用。

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