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氢燃料电池系统应用于通信系统备用电源

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氢燃料电池系统应用于通信系统备用电源

发布日期:2019-11-06 编辑: 点击:

通信基站一般用市电供电,为保证基站正常工作,需要给基站配备备用电源系统如铅酸蓄电池组和移动油机,在断电时,备用电源系统为基站中的负载供电,保证设备的正常运行。

铅酸蓄电池的优点是比较安全且采购成本较低,其缺点是体积大、笨重、造成一次和二次环境污染、备电时间有限且有不确定性、对环境温度要求苛刻。

当铅酸蓄电池因放电时间较长将要退服或出现故障时,移动油机成为现实可用的备用电源,但移动油机后勤保障复杂,需有人值守,有噪声污染及废气污染。

鉴于铅酸蓄电池和移动油机的种种缺点,加之能源危机和人们环保意识的提高,寻求新的备用电源的呼声越来越高,氢燃料电池是较理想的替代者之一。

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二、 氢燃料电池的原理

氢燃料电池是一种高效电化学能量转换器,把氢气(燃料)和氧气(来自空气)中的化学能直接转化成电能。只要有燃料和空气不断输入,燃料电池就能源源不断地产生电能,因此,燃料电池兼具电池和油机的特点。

燃料在燃料电池的阳极被氧化,生成质子和电子;质子通过电解质迁移到阴极,电子通过外电路迁移到阴极为外界负载提供电能;迁移到阴极的质子、电子和阴极处来自空气中的氧气结合生成水。燃料电池的主要优点包括:高效率(不受“卡诺循环”的限制)、零或超低排放、机械结构简单、扩展容易、安静、安全、可靠、能用可再生能源为燃料、只要有燃料就可连续不断地发电。

三、 氢燃料电池与现有备用电源的比较

1、与铅酸电池的比较

和铅酸电池相比,燃料电池的主要优点包括:

适应环境温度范围宽广,基站温度可设定在32℃或更高,这样每年可节约大量空调电费。

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只要保证氢气的供应就可持续供电,在发生大的自然灾害时可以保持长时间的通信畅通,为此而保护的生命、财产是难以用金钱来衡量的。

新能源制造按设定电压稳定输出电能,而不像铅酸电池在剩余电量达到较低值前,放电电压衰减很快且难以预测。

重量轻,不需特殊的承重处理。

占地面积小,安置位置灵活,既可安置在室外也可安置在室内。

寿命设计一般是累计使用时间1500小时、累计开关次数超过600次、储存寿命10年,而铅酸电池几年就要更换。

安全性高,燃料电池系统中有多种传感器,系统可自动采取应对措施,如:当氢气泄漏时,燃料电池控制系统会自动关闭气源,避免泄漏持续;可远程监控,及时发现问题。世界上还没有燃料电池发生氢气燃爆事故。

2、与移动油机的比较

与移动油机比较,氢燃料电池较大优点是:

自动控制,可实现无人值守,通过遥测、遥控手段来监控系统的运行状态及氢气的剩余量,实现远程管理。

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低噪音、无废气排放。燃料电池系统机械运动部件较少,所以系统比较安静,其排放物为水,对环境友好。

四、 通信备用氢燃料电池系统的应用

1、系统的接入

燃料电池系统可以布置于室内和室外,但作为通信备用电源系统,根据现有通信机房的相关管理规范,燃料电池备用电源系统只能布置于室外。

燃料电池系统的功率输出线只需和整流器中的直流母线连接即可,另外,由于配置启动电池(小容量),新能源企业需提供一路市电给启动电池充电。燃料电池系统支撑手动启动、自动启动和远程启动三种方式。

2、运行与维护

当市电正常时,燃料电池系统待机。市电通过专用充电器给燃料电池启动电池充电,氢气电磁阀关闭。

当市电中断后,燃料电池系统马上启动。燃料电池系统会自动检测到市电中断,马上完成开启氢气电磁阀等一系列动作,开始发电;启动电池同时给直流负载提供短时间的不间断供电;燃料电池连续运行,给直流负载供电。

当市电恢复后,燃料电池系统自动停机。燃料电池系统检测到市电恢复,关闭氢气电磁阀等,系统进入待机状态。

燃料电池系统可以自动检测剩余氢气量,根据设定自动提醒工作人员更换氢气瓶。


相关标签:氢燃料,氢燃料好,氢燃料电源

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