通信用壁挂式铁锂电源应用解决方案

一 目前传统铅酸后备电源面临的问题、磷酸铁锂电池同铅酸蓄电池比较的优点
　　　传统铅酸后备电源面临的问题：
　　　1、传统铅酸蓄电池对环境温度要求比较高
　　目前市内宏基站的站址选择越来越难，室外一体化基站开始大规模建设。传统的铅酸蓄电池对环境温度要求比较高的特点造成传统的铅酸蓄电池很难适应室外高温等恶劣天气。另外，除了铅酸蓄电池外，室内宏基站的其他设备对环境温度的适应范围都比较宽。机房空调就是为了给铅酸蓄电池提供适当的环境温度。为了节能减排，目前已开发出蓄电池保温箱等蓄电池专用的小型空调设备。如果能找到一种对环境温度要求不高的电池作为后备电源，不仅能解决室外一体化基站后备电源的问题，而且还能省掉机房专用空调，这样既节省了工程初期购买空调的投资，也节省了基站运行时的大量电费开销。
　　2、传统铅酸蓄电池对机房面积和承重要求高
　　室内宏基站设备中，电源设备占比最大，而电源设备中提及和占地面积最大的就是蓄电池。室内宏基站的机房大多采用民房，根据结构专业的统计计算，民房的承重设计一般为150~200kg/m，而铅酸蓄电池对机房的承重要求不低于400kg/m，所以在现有的民房内摆放铅酸蓄电池都需要经过加固处理。这样一方面加大了工程量，另一方面也加大了选址难度。另外，目前通信设备逐步向小型化、分散化的方向发展，末端设备的功耗越来越小，要求后备电池的体积更小，重量更轻。
　　3、传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差
目前电网质量越来越完善，很少出现市电大面积长时间停电的状况，而基站的停电往往是由于市政项目的频繁建设所造成的短时间频繁停电，这需要蓄电池短时间大电流高倍率放电，而传统铅酸蓄电池的高倍率放电性能较差。
　 4、蓄电池没有纳入监控系统
　　蓄电池没有纳入监控系统，蓄电池还剩余多少容量不清楚。
　 5、传统铅酸蓄电池会对环境造成污染
　　传统的铅酸蓄电池在生产制造和使用后期，如果处理不当，会对环境造成污染。
磷酸铁锂电池同铅酸蓄电池比较的优点：
磷酸铁锂电池同传统的铅酸蓄电池相比具有下面的优点：
1、绿色环保：整个电池生产过程，电池的使用过程和废电池的处理都没有有害物产生，不对环境造成污染，符合北美，欧洲严格的环保要求。
2、重量轻体积小：同等电压容量的电池重量只相当于铅酸电池的二分之一，体积三分之二。
3、使用寿命长：单体电芯的循环寿命超过2000次，电池模块的循环寿命超过1200
次，仍然可保持容量的80%，无记忆效应，适合深循环大电流环境使用，统计使用寿命约是铅酸电池的4倍，在使用过程中不需要专业人员维护。
4、充电时间短：最少3个小时即可充饱，大大节省充电时间，使用效率提高100%到150%。
5、智能管理：中宇锂电的电池管理系统（BMS）具有对单体电池的电压、电流、温度的数据采集，数据分析即预警警告和自动切断等安全保护功能。提供多种接口，可以方便的组合成高电压，大电流的电池系统。
6、安全可靠：相对其他材料的锂电池，磷酸铁锂电池由于特殊的晶体结构，材料安全性最高，是电动车发展的最理想电池。

二 中宇锂电的铁锂电池模块在同行中的竞争优势
中宇锂电拥有一批具有多年电池经验的教授专家技术团队，吸收国内外先进的电池生产经验，为客户提供完整的电池解决方案。 中宇锂电的磷酸铁锂电池模块采用单体大容量方形塑壳电芯，行业领先的多串少并，配合智能化电源管理系统，在行业中保持绝对优势。
电芯：大容量方形塑壳电芯，是国内少有的几家专门批量生产方形叠片式磷酸铁锂单体大容量电芯。采用全球首创的涂覆水性溶剂喷涂技术，相比软包单体电池，不存在高温环境或震动环境下长期使用可能出现鼓包，起泡，燃烧等潜在风险。
电池一致性：单体电芯经过严格的分容配组，在电压、容量和内阻一致性上做到完美配比，完全领先国内方形铁锂电池生产厂家，最大化均衡了电池的差异性，保证电池在多次循环使用后仍然保持良好的一致性。
模块成组： 中宇锂电的多串少并技术在电池中的应用，最大限度的保持电池内部电流均匀，降低电池电阻，同时使电池内部的热量扩散更加有效。
电池管理系统：电池管理系统的应用主要在 1，检测电池状态，客户在使用电池的过程中对电池状态可实时监控，包括：电池电压，电池电量，放电电流，电池温度以及相关的异常报警。2，保护电池，包括过充电保护，过放电保护，电池内部升温异常保护，电池放电限流保护等。也可以提供保护失效报警等高级安全要求。
　　　系统配套：为配合客户使用方便和快速开发市场，中宇锂电还配套开发了LCD显示屏（可选配），可显示电池管理单元的相关信息。针对不同消费市场LCD显示屏分3.5寸，4.3寸和7寸豪华触摸式。

三 壁挂式铁锂电源应用的系统组成、报价及说明
　　　本壁挂式铁锂电源系统主要由锂电池组、整流模块和逆变模块组成，实现通信基站内负载的正常备电应用，选择的配置如下：
　　　
序号 产品名称 规格 数量 金额（元） 备注
1 锂电池组 LJY-3U 1组 8200 48V50Ah采用15串3.2V50Ah单体组成，工作电压为48V。
2 整流模块 48V30A 1个 2000 输出电压范围：42V～58V；可调
3 逆变模块 1000VA 1个 1500 实际输出有功功率：800W；可调

本系统原理为：市电接入整流模块，在市电正常时由整流模块同时给锂电池组和负载直流供电，若交流则由逆变模块供电；在无市电情况下，由锂电池组给负载供电，交流直流亦可。
　　　锂电池组、整流模块和逆变模块可根据用户的负载功率和备电时间进行选型，整理模块和逆变模块价格会有变动，亦可客户自行采购。锂电池组、整流模块和逆变模块都可壁挂。
　　　
四 壁挂式铁锂电源工作原理图、应用场景及产品选型图

工作原理图


某移动公司基站应用场景

整流模块 逆变模块 锂电池组（3U）

五 电池单体的充放电曲线

50AH单体电池充放电曲线图

六 中宇锂电磷酸铁锂电池在部分移动电信公司的测试状况
我公司生产的磷酸铁锂电池在某移动公司在网试用，使用期间电池稳定可靠、各项性能指标满足在网运行要求，能够较好的满足通信基站后备电池电源系统的需求。


七 磷酸铁锂电池在通信应用领域的市场推广
磷酸铁锂电池在通信应用领域具有明显的优势：
1.室内站与室外站铁锂电池的容量衰减相差不大，通过站内环境温度检测发现铁锂电池工作的最佳温度在35度左右。
2.铁锂电池试点前半年的衰减较快，后半年的衰减趋势变缓；与之对比的铅酸电池在28度条件下普遍衰减较快；
3.铁锂电池与开关电源配合试点效果好于与UPS配合的微蜂窝站，分析原因是开关电源的电池管理相关参数可以调整，而UPS的电池管理默认按铅酸电池设定，没有人机界面调整。
TCO优势：现有宏基站中一般配置1-2台空调以调节站内温度，如果采用铁锂电池，则对于容量不大的站点，减少空调的配置，节省初始成本投资，测量后续运营过程中的每月电费节省。对于容量较大，很重要的站点，可以减少空调配置数量或降低空调的功率，配合调高空调的启动温度，以达到初始投资成本及运营成本的降低。
通过现有数据进行测算，对于宏基站中应用铁锂电池与铅酸电池的综合使用成本TCO进行分析，3年即可达到平衡，10年内铁锂电池站点的综合TCO约是铅酸电池站点的1/2。

八、售后服务及承诺
为了在售后服务的过程中有效地控制服务质量，提高客户的投资收益，中宇锂电建立了一整套适合国内市场的服务管理标准。我们承诺将按ISO9001质量保证体系
做好各项技术支持和售后服务工作。主要包括：
1）按照公司的保质承诺，在保质期内对全部电池系统提供免费保修服务；
2）我们提供免费技术支持，确保用户与我们之间建立良好的沟通渠道。
我们将采取以下的服务措施：
 严格按照我们的售后服务规定为用户提供周到的服务。
 提供所投电池系统配件的备品、备件，如电池系统发生故障，在收到用户报告后，立即响应，迅速排查故障原因、并利用备用电池系统替换排除故障，以确保系统的正常运行。
 提供免费的技术服务咨询。可以通过电话或现场服务的方式为客户提供有关电池系统操作及日常维护等方面的咨询服务。在工作时间内, 您可以随时拔打咨询电话查
询我公司的销售、服务和产品信息。
 考虑到客户在具体应用上的某些特别的需求,我们可根据您提出的具体要求进行量身定制解决方案。

九 中宇锂电企业介绍
　　　中宇锂电能源股份有限公司（以下简称中宇锂电）是一家由新中宇集团发起成立的，拥有自主知识产权核心技术的，专业从事锂离子电池技术研发、生产和销售的股份制高新技术企业。中宇锂电产业园位于浙江余姚市经济开发区南区，预计总投资达20亿元人民币，年产4.3亿安时动力、备用、储能大容量锂离子电池，产业园总占地200余亩，建筑面积约为14万平方米。一期工程总投资5亿元人民币，于2010年6月1日正式投产，年产能1亿安时电池。
　　　公司主营业务是动力型、备用电源型、储能型等各种用途锂离子电池的生产及销售，产品主要应用在电动车类包括电动汽车大巴车、电动摩托、电动自行车、通信用后备电源、太阳能风能储能电源、汽车启动电源、军用系统、医疗设备、矿灯、矿用系统电源、电动工具、电动玩具、LED灯、船舶类（轮船、游艇）等各个领域。
　　　中宇锂电汇集了国内锂离子动力电池行业内知名的专业精英，包括日本、韩国等国外专家共24人，其中高级工程师8人，并聘请业内多名专家、教授作为公司技术顾问，致力锂离子电池的研发和生产。公司拥有先进的生产和检测设备、强大的技术研发实力和完善的生产管理体系、质量保证体系，保证了企业的可持续发展和产品在技术及工艺上的先进性。长期以来，中宇锂电培育、发展了国内外一流的专业技术人才，并与复旦大学、浙江大学、中科院等联合开发，形成了一批实力雄厚的技术团队，来从事新能源核心部件电池等技术的研发拓展。
　　　未来，中宇锂电将进一步加大锂离子电池投入，扩大锂离子电池生产、研发能力，着力推进动力电池、储能系统等新能源产业发展，将中宇锂电建设成为能够为客户提供整体电源解决方案的国际一流的全优公司，致力于使中宇锂电跻身世界锂电行业前列。