适合{玩家}的{新城平台}技巧在数据中心和通信行业,会用到很多蓄电池,这些蓄电池可作为交流不间断电源系统、直流电源系统备用电源,又可作为油机等起动动力电源,还可作为高压配电系统中的直流操作及控制电源。
通信行业会最早使用的是干电池,最常用的是铅酸电池,随着技术的进步和行业的发展,铁锂电池、燃料电池和光伏电池等新技术电池也在逐渐推广和应用中。
干电池工作原理: 干电池的主要工作原理就是氧化还原反应在闭合回路中实现,化学方程式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2++Mn2O3+2NH3+H2O,金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气。
图3。通信用阀控电池的单体浮充电压为2.23-2.25V,均充电压为2.3-2.4V,通常由24节电池串联组成-48V电池组。
电流从正极经外电路流向负极,再由负极经内电路流向正极,电池向外电路输送电流的过程,叫做电池的放电。在放电过程中,两极活性物质逐渐被消耗,放电过程中两极都生成了硫酸铅,随着放电的不断进行,硫酸逐渐被消耗,同时生成水,使电解液的浓度逐渐降低,图5。
放电以后,外来直流电源以适当的反向电流注入,这种反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。铅酸蓄电池的充电反应是放电反应的逆反应,正负极板上的硫酸铅分别变成二氧化铅和海绵状铅,电解液中的水分子不断消耗,硫酸分子不断生成,电解液密度不断升高,图6。
磷酸铁锂电池简称铁锂电池,采用橄榄石结构的LiFePO4作为电池的正极,由铝箔与电池正极连接,中间是聚合物的隔膜,它把正极与负极隔开,但锂离子可以通过而电子不能通过,右边是由石墨组成的电池负极,由铜箔与电池的负极连接。电池的上下端之间是电解质,电池由金属外壳密闭封装,如图9。电池在充电时,正极中的锂离子通过聚合物隔膜向负极迁移;在放电过程中,负极中的锂离子通过隔膜向正极迁移,锂离子电池就是因锂离子在充放电时来回迁移而命名的。
充电时,锂离子在电场力的作用下,从磷酸铁锂晶体表面,进入电解液,穿过隔膜,再迁移到石墨晶体的表面,然后嵌入石墨晶格中。锂离子从磷酸铁锂脱嵌后,磷酸铁锂转化成磷酸铁,过程如图10。
放电时,锂离子从石墨晶体中脱嵌出来,进入电解液,穿过隔膜,迁移到磷酸铁锂晶体的表面,然后重新嵌入到磷酸铁锂的晶格内。过程如图11。
燃料电池是一个复杂的系统,由燃料和氧化剂供给系统,水管理系统,热管理系统以及控制系统等几个子系统组成。燃料电池含有阳阴两个电极,分别充满电解液,而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所构成。氢气由阳极进入供给燃料,氧气或空气由阴极进入电池,如图13。
进入电池的氢气在催化剂的作用,阳极的氢原子分解成氢质子与电子,其中质子进入电解液中,被氧“吸引”到薄膜的另一边,电子经由外电路形成电流后,到达阴极。在阴极催化剂之作用下,氢质子、氧及电子,发生反应形成水分子,如图14。这是水的电解反应的逆过程,因此水是燃料电池唯一的排放物。
1)、按燃料类型分为:氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池
太阳能光伏电池可以模块化制造,并根据需要组合成不同功率的电站,图16,通信基站通过光伏电池的不同组合,可以达到500W——10KW左右的输出功率。
由于光伏发电受气候影响大,要保证通信系统的电源供应,太阳能组件就必须和蓄电池、控制器、逆变器等组成光伏发电系统,见图17
另外光伏电池还可以和风力发电组成风/光互补系统,图18,因为风力资源和太阳光资源具有较好的互补特性。没有太阳的时候经常有风,没有风的时候常常有太阳,可以提高通信站点供电的可靠性。