氫燃料動力電池系統在通信系統備用電源中的使用

一、通信備用電源系統簡介

通信基站一般用市電供電，為保證基站正常工作，要給基站配備備用電源系統如鉛酸電池包和移動油機，在斷電時，備用電源系統為基站中的負載供電，保證設備的正常運行。

鉛酸電池的優勢是比較安全且采購成本較低，其缺點是體積大、笨重、造成一次和二次環境污染、備電時間有限且有不確定性、對環境溫度要求苛刻。

當鉛酸電池因放電時間較長將要退服或出現故障時，移動油機成為實際可用的備用電源，但移動油機后勤保障復雜，需有人值守，有噪聲污染及廢氣污染。

鑒于鉛酸電池和移動油機的種種缺點，加之能源危機和人們環保意識的提高，尋求新的備用電源的呼聲越來越高，氫燃料動力電池是最理想的替代者之一。

二、氫燃料動力電池的原理

氫燃料動力電池是一種高效電化學能量轉換器，把氫氣（燃料）和氧氣（來自空氣）中的化學能筆直轉化成電能。只要有燃料和空氣不斷輸入，燃料動力電池就能源源不斷地出現電能，因此，燃料動力電池兼具電池和油機的特點。

燃料在燃料動力電池的陽極被氧化，生成質子和電子；質子通過電解質遷移到陰極，電子通過外電路遷移到陰極為外界負載供應電能；遷移到陰極的質子、電子和陰極處來自空氣中的氧氣結合生成水。燃料動力電池的緊要優勢包括：高效率（不受卡諾循環的限制）、零或超低排放、機械結構簡單、擴展容易、靜謐、安全、可靠、能用可再生能源為燃料、只要有燃料就可繼續不斷地發電。

三、氫燃料動力電池與現有備用電源的比較

1、與鉛酸蓄電池的比較

和鉛酸蓄電池相比，燃料動力電池的緊要優勢包括：

適應環境溫度范圍寬敞，基站溫度可設定在32℃或更高，這樣每年可節約大量空調電費。

只要保證氫氣的供應就可繼續供電，在發生大的自然災害時可以保持長時間的通信暢通，為此而保護的生命、財產是難以用金錢來掂量的。

按設定電壓穩定輸出電能，而不像鉛酸蓄電池在剩余電量達到最低值前，放電電壓衰減很快且難以預測。

重量輕，不需特殊的承重解決。

占地面積小，安置位置靈活，既可安置在室外也可安置在室內。

壽命設計一般是累計使用時間1500小時、累計開關次數超過600次、儲存壽命10年，而鉛酸蓄電池幾年就要更換。

安全性高，燃料動力電池系統中有多種傳感器，系統可自動采取應對措施，如：當氫氣泄漏時，燃料動力電池控制系統會自動封閉氣源，戒備泄漏繼續；可遠程監控，及時發現問題。世界上還沒有燃料動力電池發生氫氣燃爆事故。

2、與移動油機的比較

與移動油機比較，氫燃料動力電池最大優勢是：

自動控制，可實現無人值守，通過遙測、遙控手段來監控系統的運行狀態及氫氣的剩余量，實現遠程管理。

低噪音、無廢氣排放。燃料動力電池系統機械運動部件較少，所以系統比較靜謐，其排放物為水，對環境友好。

四、通信備用氫燃料動力電池系統的使用

1、系統的接入

燃料動力電池系統可以布置于室內和室外，但作為通信備用電源系統，依據現有通信機房的相關管理規范，燃料動力電池備用電源系統只能布置于室外。

燃料動力電池系統的功率輸出線只需和整流器中的直流母線連接即可，另外，由于配置啟動電池（小容量），需供應一路市電給啟動電池充電。燃料動力電池系統支持手動啟動、自動啟動和遠程啟動三種方式。

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