蓄电池在恶劣应用环境下面临的问题
随着室外基站应用增多，恶劣应用环境下蓄电池故障逐渐凸显出来，如巴基斯坦、印度等南亚地区，既给运营商造成了经济损失又损害了运营商的客户满意度。针对在恶劣应用环境下蓄电池大量损坏，中兴通讯进行了广泛调研，深入了解蓄电池的应用场景，调查分析蓄电池故障原因。问题的关键不在蓄电池本身，问题出在室外蓄电池柜没有考虑对蓄电池进行高温防护。要想根本解决问题，必须提供蓄电池在室外恶劣环境下应用的综合解决方案。
室外蓄电池柜主动散热技术的对比分析
室外柜的散热方式有多种选择，哪种散热方式适合室外蓄电池柜呢？这要从蓄电池的产品特性说起。对于通信直流电源系统中的铅酸蓄电池，用户最关注的是使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是环境温度和电网条件。
铅酸蓄电池的使用寿命与环境温度密切相关。环境温度越高，蓄电池的使用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度(25 oC)时，温度每上升10oC，使用寿命缩短一半。
蓄电池的放电次数、放电深度直接影响蓄电池使用寿命。放电次数越多、放电深度越深，蓄电池的使用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的使用寿命。
对于室外基站，通常情况下运营商无力改善电网条件或者改善电网条件的成本太高、无法承受，所以我们从降低蓄电池的工作环境温度入手，来提高蓄电池的使用寿命。
室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交换器，但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。对于高温地区（一般在40℃以上）的应用场景，需要通过主动散热，使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯突破常规，组合创新，把制冷部件引入了室外蓄电池柜。
通信主设备(如GSM、传输等)和直流电源的功率变化部分（整流器）在设备运行过程中都会发热，而蓄电池却不同。根据蓄电池充放电的电化学机理，蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)基本不发热。即蓄电池在正常使用过程中的发热量可以忽略，因此，室外蓄电池柜内没有热源，需要的制冷量小，据测算，通常情况下室外蓄电池柜只要200—400W的制冷量就够了。热电制冷(Thermoelectric Cooler，即TEC)空调采用新兴的半导体制冷技术，对于室外蓄电池柜的应用场景，TEC空调和传统压缩机空调相比有很多优势：
1) 结构简单、可靠性高。整个制冷器由热电制冷模块和导线连接而成，不需要压缩机，没有机械转动部件，因而无振动、无摩擦、无噪声。可靠性高、寿命长(在32℃环境下寿命大于100,000小时)。
2）制冷不受交流停电影响。采用直流48V供电，在交流停电时由蓄电池给TEC空调供电，室外蓄电池柜内仍然可以实现制冷。
3) 制冷效率与制冷量。在大容量情况下，热电制冷的效率不及蒸气压缩式制冷。但是蒸气压缩式制冷机的效率随容量的减小而下降，且压缩机也不可能做得过小，而热电制冷的效率与容量大小无关，在冷量负荷小的应用领域具有优势。对于室外蓄电池柜应用场景(冷量负荷小)，采用TEC空调是一个理想选择。
4）体积小。特别适合室外柜安装。
5）性价比。综合以上分析，室外蓄电池柜采用TEC空调，性价比高。
6) 维护方便。TEC空调不需要制冷剂循环、没有压缩机转动，定期关注一下防虫网不要被堵住即可，维护工作量很小。
7) 绿色环保。不用氟利昂制冷剂，对大气臭氧层无损害，绿色环保。
基于以上分析，我们选用综合性能优于传统压缩机空调的TEC空调作为室外蓄电池柜的制冷部件。
高温防护能力良好的系列化TEC室外蓄电池柜
TEC室外蓄电池柜由TEC空调、柜体、隔热保温层等组成。为了满足安装不同容量和不同种类蓄电池需要，中兴通讯设计了系列TEC蓄电池柜，两种典型的机柜如图1所示。图左机柜最大可以安装2组狭长形12V 150Ah AGM或者胶体蓄电池。图右机柜最大可以安装6组狭长形12V 150Ah AGM或者胶体蓄电池（也可以安装3组宽体12V 150Ah或者200Ah胶体蓄电池）。为了达到理想的降温效果，要求机柜具备良好的隔热效果，我们对隔热棉进行了专业设计，尽量使用整张原材料而减少开孔和裁剪，隔热棉采用40mm厚度。与TEC模块一样采用IP55防护等级设计。
TEC蓄电池柜在产品设计时充分考虑制冷效果和产品可靠性，选用先进的制冷芯片，高可靠性的风扇，保温性良好的隔热棉。TEC蓄电池柜具备良好的高温防护能力。  

太阳能电池的发展趋势
从以上几个方面的讨论可知，作为太阳能电池的材料，III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制备，尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高，但从材料来源看，这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电地存在的问题，它们的研究刚刚起步，技术不是很成熟，转换效率还比较低，这两类电池还处于探索阶段，短时间内不可能替代应系太阳能电池。因此，从转换效率和材料的来源角度讲，今后发展的重点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池。由于多晶硅和非晶硅薄膜电池具有较高的转换效率和相对较低的成本，将最终取代单晶硅电池，成为市场的主导产品。 提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个主要因素，对于目前的硅系太阳能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。因此，今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，现有的高转换效率的太阳能电池是在高质量的硅片上制成的，这是制造硅太阳能电池最费钱的部分。因此，在如何保证转换效率仍较高的情况下来降低衬底的成本就显得尤为重要。也是今后太阳能电池发展急需解决的问题。近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较现想的。

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