TELCO BMS Sık Sorulan Sorular 1. GSM Baz İstasyon sahalarındaki aküler neden katalog değerlerinin daha altında bir çevrim ömrü gösterirler? - Baz istasyon sahalarındaki akü şarj işlevini gören Rectifier cihazları sadece 1 grup akü bağlı olacak şekilde tasarlanmışlardır. Bu bağlamda, rectifier lara 24 adet 2V VRLA aküden oluşan bir grup akü bağlanmalıdır. Ancak baz istasyon sahalarındaki kısıtlı fiziksel alanda 24 adet 300-500 Ah akü hücresini koyabilecek bir akü kabineti çok yer kaplamaktadır. O nedenle bir çok operatör 24 adet 2V akü yerine 4 er adet seri bağlı 12V akülerden oluşan paralel gruplar olarak akü kabineti kullanırlar. Bu durumda 12V akülerden oluşan 48V akü grupları arasında şarj akımı dengeli dağılmayabilir. Bu da bazı akü gruplarının üretici tarafından belirlenen üst akım sınırını aşacak akımlarda şarj edilmelerine sebep olur. Yüksek akımla şarj edilen akülerde kimyasal reaksiyonlar hızlanır ve akü kapasitesi bundan negatif etkilenir. Diğer yandan, 4 adet seri bağlı 12V aküden herhangi biri değişik sebeplerle diğer akülerden daha düşük kapasitedeyse şarj sırasında bu akünün gerilimi diğer akülerin üzerine çıkabilir. Eğer şarj akımı azaltılmazsa bu akü üst şarj geriliminin üzerine çıkarak overcharge denen duruma girer. Akünün tasarım içyapısı ile ilgili de olan gerilim değeri aşılırsa akü içerisindeki kimyasal reaksiyon hızı artar ve şarj sırasında su (H2O) oluşturması gereken moleküller gaz olarak (O2 ve H2) birikir ve akü içerisinde basıncı artırır. Basınç belli bir değeri aşınca bu hidrojen ve oksijen gazları akünün üzerindeki sübaplardan dışarı çıkar. Bu olay akü içerisindeki elektrolitin azalmasına ve şarj sırasında kurşun plakalardan kopup elektrolite dönmesi gereken sülfat (SO4) iyonlarının plakalarda kalarak sülfatlaşma denen fenomene sebep olur. Bu da akünün aktüel kapasitesinin etiket kapasitesi altına düşmesine yani akünün kapasite kaybetmesine sebep olur. Aküler deşarj sırasında üretici tarafından belirlenen alt gerilim sınırına gelince deşarjın kesilerek akünün daha fazla deşarj edilmesinin engellenmesi gerekir. Ancak paralel birçok grubun bağlı olduğu bir yapıda Rectifier ancak paralel grup geriliminin örneğin 42V a geldiği yerde deşarjı keser. Ancak bu gerilime varmadan çok önce bazı gruplardaki bazı aküler alt sınırın çok altına düşmüş olabilirler. Bu da akülerin aşırı deşarjla sülfatlaşmasına ve daha da fazla kapasite kaybetmesine sebep olur. 2. Telco BMS Kurşun asit akülerin kullanım ömrünü nasıl uzatır? - Telco BMS her akü grubunun akımını ayrı modül ile kontrol ettiği için hiçbir akü grubunun üreticinin belirlediği üst sınırı aşan bir akım değerinde şarj edilmesine izin vermez. Diğer yandan; gruptaki her akünün gerilimini okuyabildiği için şarj sırasında herhangi bir akü üst gerilim sınırına gelirse Aşırı şarj koruması ( Over Voltage Protection-OVP) devreye girer ve akımı kısarak o akünün sınırı aşmasına engel olur. Benzer mantıkla, akü deşarj sırasında üretici tarafından belirlenen alt gerilim sınırına gelince Aşırı Deşarj Koruması (Under Voltage Protection-UVP) devreye girer ve grup deşarj akımını keserek akünün daha fazla deşarj edilmesini
engeller. Bu özellikleri ile Telco BMS akünün üreticisi tarafından belirlenen akım ve gerilim sınırları içerisinde çalışmasını garanti altına alarak kullanım ömrünü uzatır. 3. Sistem arızalı olan aküyü nasıl tespit eder? - Her grubu kontrol eden ayrı bir Batarya Kontrol Ünitesi BCU olduğundan bu modüller kendilerine bağlı olan 4 adet 12V akünün gerilimlerini ve grubun şarj/deşarj akımını periyodik olarak okur ve ana işlem kontrol (MPC) birimine iletir. MPC bu verileri işleyerek akülerin aktüel kapasite durumunu ve şarj seviyelerini hesaplar. Standart koşullarda davranışlardan farklı karakteristik gösteren aküler MPC tarafından belirlenir. Deşarj sırasında yapılan Ah sayımına uyumlu olarak düşmesi gereken gerilim seviyelerinden daha hızlı düşen akülerde kapasite azalması hesaplanarak akünün kapasitesinin ne kadarını kaybettiği saptanarak akü sağlık durumu (SoH) hesaplanır. Bu değeri %80 in altına düşmüş olan akü arızalı veya değeri buna yaklaşan akü ömrünü tamamlamaya yakın olarak işaretlenir. Benzer şekilde şarj sırasında akülere verilen Ah değerleri sayılarak akünün SoC seviyesinin kaç Ah aldığında %100 e ulaştığı kontrol edilerek akünün aktüel kapasitesi hakkında kestirimler sağlamaya tabi tutulur. 4. Arızalı olarak belirlenen akünün olduğu grubun tüm akülerini değiştirmek şart mıdır? - Mevcut durumda birbirlerine kablo ile paralel bağlı gruplar üzerinden rectifier ile şarj edilen yapıda, herhangi bir gruptaki herhangi bir akü net olarak arızalı olarak belirlense bile o akü yerine yeni bir akü takılarak sistem çalıştırılamaz. Yeni takılacak akünün Şarj Seviyesi (SoC) eğer gruptaki diğer akülerden fazla ise bu durumda şarja alınan grubun toplam gerilimi belirlenen float gerilime ulaşmadığı halde, zaten dolu olan yeni akü aynı şarj akımı ile şarja devam edeceğinden hızla üst şarj gerilimini aşarak overcharge olur ve gaz salarak kapasite kaybeder. Tersine düşük SoC de bir akü eklenmişse bu durumda da diğer 3 akü gerilimi yüksek kaldığı ama yeni akü grup gerilimini aşağı düşürdüğü için grup akımı kısılmaz ve eski 3 akü overcharge olmaya ve kapasite kaybetmeye başlar. Bu sebeplerden dolayı mevcut durumda bir akü gözle görülür şekilde bozuk olduğunda sadece o değil gruptaki diğer 3 akü de değiştirilir. Telco BMS kullanıldığında grubu kontrol eden BCU birimi her akü gerilimini okuduğundan overcharge a gidecek aküleri tespit ederek şarj akımını onlar OVP gerilimini aşmayacak şekilde belirleyerek şarj eder. Son aşamada akım neredeyse sıfıra geldiği halde bir veya birkaç akü OVP ye yaklaşmış ama diğerleri onlardan belli bir miktarın üzerinde düşük kalmışlarsa Aktif Dengeleme özelliği çalıştırılır. Ana kol şarj akımı kesilir ve düşük gerilimli akülere, yüksek gerilimli akülerden alınan enerji transfer edilerek onların gerilimleri de diğerlerine yaklaştırılır. Telco BMS sayesinde arızalı bir akü belirlenmiş grupta sadece o akü değiştirilir. Diğer akülerin ve yeni eklenen akünün SoC ve SoH değerlerinin ne olduğu önemli değildir. BCU birimi hiçbir akünün OVP gerilimini geçmesine izin vermeksizin gruptaki akülerin gerilimlerini bir süre sonra dengeler ve grubun en düşük kapasitedeki aküsü en alt gerilime ulaşıncaya kadar deşarj edilmeye izin vererek grubun verebileceği kapasiteyi maksimize eder.
5. Telco BMS kullanıldığında, sahadaki Rectifier ın akü şarj özelliği hala olmalı mıdır? - Bir GSM sahasındaki Telekom ekipmanları genelde 40-58V arasında bir DC gerilim ile beslenebilir. Dolayısı ile sabit gerilimli bir DC güç kaynağı olması yeterlidir. Ancak akülerin şarjı için gerilimin akülerin çektiği akımın sınırına yetecek kadar olması şarttır. Boş durumdaki akülere 54V DC gerilim kaynağı bağlanırsa aküler çok aşırı akım çeker ve sınırlarının üzerinde akımla şarjdan dolayı zarar görürler. Rectifier sistemlerinin bazılarında akü şarj özelliği yazılım veya donanımla eklenebilen bir opsiyondur. Telco BMS kullanıldığında her grubun kendine ait bir şarj cihazı olduğundan aslında Rectifier ın akü şarj özelliğine gerek kalmaz. Rectifier örneğin 54-55V da sabit gerilimde çalıştırılabilir. Bu gerilimi kullanarak BCU modülleri kendilerine bağlı olan akülerin SoC sine bakarak akımı kendileri ayarlarlar ve aküleri şarj edebilirler. Dolayısı ile Telco BMS kullanıldığında Rectifier ın akü şarj özelliğinin olması gerekmez. Bu da maliyeti düşürebilir. 6. Paralel gruplardaki aküler farklı marka kullanılabilir mi? - Üzerinde örneğin 100 Ah (C/10) yazsa bile her üreticinin belirlediği OVP, UVP, Max Şarj akımı ve sıcaklık kompanzasyon değeri değişken olabilir. Dolayısı ile pratikte paralel bağlı akü gruplarında tek marka model akü kullanılması tavsiye edilir ki parametreleri özdeş olan akülere göre rectifier akü şarj programlaması yapılabilsin. Bazen sahada 3 grup akü varken telekom cihazı sayısı artmasından dolayı yeni akü grupları eklenmesi gerekir. Bu durumda eğer elde o marka akü yoksa sahanın tüm aküleri aynı marka model olacak şekilde mevcut akülerin sökülmesi ve yenilerinin takılması gerekir. Sökülen akülerin SoH leri de belli olmadığında genelde bozuk olmadıkları halde sökülenler hurdaya gider veya işçilik masrafları çıkaran uzun testler yapılması için depolara taşınmaları gerekir. Ancak Telco BMS kullanıldığında akü gruplarında farklı marka aküler kullanılabilir. Çünkü her grup için parametreler ayrı belirlenebilir ve BCU lar kendisine bağlı akünün üreticisinin verdiği parametrelere göre şarj/deşarj kontrolü yaparlar. Sistem kullanıldığında, istenirse farklı gruplar farklı Ah seviyelerinde bile konfigüre edilebilir. Yani 2 tane 150 Ah gruba ek olarak 1 adet 100 Ah grup daha eklenebilir. Deşarj sırasında Ah kapasitesi düşük gruplar daha erken deşarj olduklarından yükün kalan akü gruplarına paylaşmasına dikkat edilmesi gerekir. 7. Hibrit çalışma nedir ne işe yarar? - Sık elektrik kesintisi olan sahalarda VRLA aküler fazla çevrim yaparlar bu da sınırlı olan çevrim kapasitelerini harcatır. Lityum bataryalar ise Kurşun asit akülere göre 4-5 kat daha fazla çevrim ömrüne sahiptirler ancak maliyetleri de 3-4 kat fazladır. Bu nedenle sahalardaki kurşun akülerin tamamının Lityum ile değiştirilmesi çok özel durumlar hariç yapılmaz. Telco BMS kullanıldığında sahadaki VRLA akü gruplarına ek olarak 1 veya daha fazla Lityum batarya sistemi de paralel eklenebilir. Sistemin Hibrit modu sayesinde hangi BCU lara VRLA, hangilerine Lityum bağlandığı programlanır. Bu
moddayken elektrik kesildiğinde öncelikle Lityum bataryaların bağlı olduğu BCU lar deşarja izin verir. VRLA ların bağlı olduğu BCU ların deşarj yönünde akımları kesilir. Bu sayede sadece Lityumlar kullanılır, VRLA lar stand-by da bekler. Elektrik kesintisi Lityum akülerin tamamen deşarjından önce biterse, sadece Lityum bataryalar şarj edilir. VRLA lar zaten dolu oldukları için bu kesintide hiç çevrim yapılmamış olur. Eğer kesinti uzun sürer ve Lityum bataryalar boşalır ise sistem lityum bataryalar tamamen boşalıp kendilerini kapatmadan önce VRLA bağlı BCU lara yol verir ve sistem yükü VRLA lar üzerinden beslemeye devam eder. Elektrik geri gelince de tüm gruplar beraber veya önce Lityum lar sonra VRLA lar şarj edilecek şekilde işlem yapılabilir. Hibrit çalışmada çevrim ömrü uzun olan Lityum akülerin faydalarından 1-2 saatlik kısa kesintiler için yararlanılmış olurken VRLA akülerin çevrim ömürlerinden de harcanmayarak toplam akü envanteri daha verimli kullanılmış olur. 8. Telco BMS in uzak bir merkezden yönetilmesi nasıl sağlanır? - Telco BMS in ana işlem kontrol birimi (MPC) üzerinde 10/100 Mbps Ethernet arayüzü bulunur. Bu arayüz sahadaki ethernet altyapısı ile operatörün saha bakım ağı üzerinden TCP/IP ile merkezdeki bir sunucu ile haberleşebilir. BATKON tarafından geliştirilen UZDEN sunucu yazılımı, sahalardaki MPC lerden gelen verileri veri-tabanında depolar. UZDEN e bağlanan kullanıcı mühendis istediği sahadaki MPC ye bağlanarak ondan gelen saha ile ilgili anlık verileri izleyebilir. Sorunlara müdahale edebilir. Örneğin sorunlu bir aküden dolayı sıkıntı yaşanan bir akü grubunun BCU sunun şarj ve deşarj yönünde kapatmasını sağlayarak o grubu devreden çıkarabilir. Diğer yandan elektrik kesintilerinde akülerin hangi akım ve gerilim grafikleri gösterdiğini inceleyebilir. UZDEN tarafından arıza uyarısı gelen sahanın geçmiş parametrelerini inceleyerek verilen değişim kararını onaylar ve BÇO nun ilgili sahaya gidip hangi grubun hani akülerini değiştireceği bilgisini de içeren iş emrini onaylar. UZDEN yazılımı sahalardaki MPC yazılım algoritmalarında bir değişiklik gerektiğinde MPC ve BCU lara TCP/IP üzerinden yeni firmware yüklemesi yapabilir. Tüm sistemleri ilgilendiren bir genel firmware güncellemesini koordine eder ve sahaları sıra ile güncelleyebilir. MPC, üzerinde bulunan Opsiyonel SNMP V1 desteği sayesinde SNMP destekleyen şebeke yönetim yazılımları (Ör: HP Openview) ile konuşabilir ve operatörün Operasyon ve Bakım Merkezi (OMC) bünyesindeki sistemlerle entegre olarak sahalardaki akü envanteri ile ilgili arıza ve uyarıların merkezden izlenmesi ve müdahale edilmesini sağlar. 9. Telco BMS in mevcut bir sahaya kurulumu nasıl olacak? - Mevcut sahada her bir rafta seri bağlı 4 aküden oluşan akü grupları akü kabinetindeki bir bara veya rectifier üzerindeki akü sigortaları üzerinde paralellenmiş şekilde bulunur. Telco BMS in BCU birimleri her akü rafında sağ veya sol taraftaki boşluğa yerleştirilir. Akü grubunun eksi (-) ucuna bağlı kablo çıkarılır ve BCU nun
arkasındaki power konektörünün Rect portuna bağlanır. BCU ile gelen kısa akü kablosunun bir ucu BCU nun diğer portu Batt ye diğer ucu ise biraz önce sökülen grup kutup başına bağlanır. Bu sayede BCU artık akü grubu ile rectifier arasına girmiş olur. Ardından BCU un 12V akü gerilimlerini okuyup dengeleme yapacağı prob kabloları boylarına dikkat edilerek akü kutup başlarının eksi (-) uçlarına ay terminaller ile yerleştirilerek baralar vidalanır. Prob kablosunun konektörü de BCU nun önündeki prob konektörüne takılır. BCU nun beslemesi için gereken artı uç ise (+) akü grubunun diğer ucu olan (+) kutup başına bağlanan kablo ile BCU ya takılır. BCU nun sıcaklık probu 4 akünün ortasına yerleştirilir ve konektörü BCU ya takılır. Bu şekilde 1 grup akü bağlantısı sağlanmış olur. Aynı prosedür diğer akü grupları için de tamamlanır. MPC birimi akü rafında uygun görülen herhangi bir yere yerleştirilir ve beslemesi rectifier ın yük ucundan alınarak konektörler modüle bağlanır. Ethernet portundan RJ45 network kablosu ile sahadaki Ethernet switch e bağlantı yapılır. MPC nin arkasındaki RJ11 portuna bağlı kablonun diğer ucu ilk raftaki BCU nun önündeki Bus etiketli RJ11 portuna takılır. BCU nun üzerindeki diğer RJ11 portuna bir kablo daha takılıp bunun ucu 2. BCU nun Bus portuna takılarak atlamalı şekilde tüm BCU ların haberleşme bus ının MPC ye bağlantısı yapılır. MPC üzerindeki LCD menüsünden gerekli parametreler programlanır ve sistem çalışmaya başlar. 4 grup aküden oluşan tipik bir sahada montaj işlemi 45-60 dk arasında tamamlanır. 10. Telco BMS ile pazardaki diğer BMS lerin farkı nedir? - Öncelikle Batarya Yönetim Sistemi ile Batarya İzleme Sistemi arasındaki farkı netleştirmek gerekir. İzleme (Battery Monitoring Sys.) sistemleri sadece akü gerilimleri ve grup akımlarını izler. Rectifier üzerinden paralel olarak şarj/deşarj edilen akü gruplarının akımlarına müdahale edemez. Bu bağlamda herhangi bir akü paralel/seri bağlantı yapısında OVP (Maksimum şarj) gerilimini aşsa bile bunu engelleyemez. Sadece böyle bir durumun oluştuğu bilgisini merkeze iletebilir. Merkeze iletilen akım ve gerilim karakteristikleri sunucu yazılımı üzerindeki algoritmalar ile analiz edilerek sahadaki akülerin sağlık durumları ile ilgili olarak personele raporlama yapılır. Telco BMS ise sahadaki akülerin Şarj/deşarj işlemlerini yönetir. BCU birimleri rectifier dan gelen akımı kendileri kontrol ettikleri için kendilerine bağlı gruptaki akülerin şarj sırasında uygun olmayan bir akım nedeniyle OVP gerilimini aşmasına izin veremez. Yani BCU varsa gruptaki aküler aşırı şarj veya deşarj olmazlar. Diğer yandan aktif dengeleme yaparak gruptaki mevcut akülerin veya arızalı yerine eklenmiş yeni akünün gerilimlerini diğerleri aşırı şarj olmadan dengeleyerek akü grubunun tüm akülerinin SoC lerini eşitler. İzleme sitemleri akım kontrol edemedikleri için Lityum-VRLA hibrit çalışma modlarını destekleyemezken Telco BMS ile bu iki ayrı kimyadaki akü grupları ortak kullanılabilir. 11. Telco BMS e yapılacak yatırım nasıl geri döner? - Mevcut istatistiklere göre GSM operatörlerinde sahadan arızalı şüphesi ile dönen akülerin %50-55 inin aslında arızalı olmadığı ancak sahada arıza tespiti güç ve hatalı olduğundan merkez depoya kadar bu miktarda akünün taşındığı
saptanmıştır. Merkeze taşınan akülerin tek tek şarj/deşarj testi yapılarak aktüel kapasitelerini belirlemek için büyük miktarda rectifier, DC yük ve bunları kullanarak test yapacak personel maliyeti vardır. Telco BMS kurulu sahada ise arızalı aküler belirlenebildiği için sahaya giden personel sadece arızalı aküleri değiştirir. Bu bağlamda pratikte sahadan dönen akü miktarının %50-55 azalması beklenir. Diğer yandan artık arızalı olarak belirlenen aküyü test etmeye gerek kalmadığı için merkez depolarda akü test altyapısı ve personeli olmasına gerek kalmaz. Tüm bu maliyetlerin operatörün son 3 yıllık geri dönen akü adetlerinden yola çıkılarak hesaplanması mümkündür. Diğer yandan mevcut durumda sahadan dönenlerin arasından gerçekten arızalı olarak ölçülen %35-40 orandaki akünün de büyük bir kısmı sahadaki mevcut bağlantı koşulları akünün overcharge ve overdischarge edilmesini engelleyememesi yüzünden olur. Oysa Telco BMS ile bu da engellendiğinden artık daha az miktar akünün bozulması beklenir. Sahalarda BMS kurulması sonrasında sadece gerçekten çevrim ömrünü doldurmuş veya üretim hatası olan akülerin merkeze gelmesi sağlanır. Merkeze gelen akünün de artık test edilmesine gerek kalmaz ve doğrudan hurdaya ayrılabilir. Telco BMS ile operatörün akü envanterine ilişkin operasyon maliyeti çok ciddi miktarda düşürülür. 12. Telco BMS e hangi kapasitede aküleri destekler? - Telco BMS in akü şarjından sorumlu ünitesi BCU nun sınırları bunu belirler. Mevcut BCU maksimum 25A seviyesinde şarj akımı kontrol edebilir. Bu da üretici tarafından 0,15C olarak belirlenen şarj akımı sınırı göz önüne alındığında 165 Ah e kadar aküleri uygun şartlarda şarj edebilir anlamına gelir. Ancak kendisine 200 Ah akü grubu da bağlansa BCU bu grubu 25A ile kontrollü şarj edebilir. Bu bağlamda Telco BMS sahalarda pratik olarak kullanılan 12V/ 92Ah, 100 Ah, 120 Ah, 150 Ah ve 165 Ah aküleri kontrol edebilecek yeteneğe sahiptir. 13. Telco BMS e kaç adet akü grubu bağlanabilir? - Sistem modüler yapıda olduğu için teorik olarak istenildiği kadar akü grubunu destekler. Ancak mevcut MPC de yapılan varsayımsal limitleme ile en fazla 8 akü grubuna destek verilebilmektedir. Pratikte sahalarda en fazla 8 gruba kadar akü kullanıldığı bilindiğinden sistemin hemen hemen tüm sahalarda kullanılabilecek kadar akü grubunu desteklediği söylenebilir. 14. Saha teknisyeni Telco BMS i nasıl yönetir? - Sahaya giden teknisyen MCU birimi üzerindeki LCD ekranlı menü yapısını kullanarak aküler ile ilgili parametreleri görüp ayarlayabilir ve arızalı olarak belirlenen akülerin hangileri olduğunu ekrandan görebilir. Diğer yandan, eğer yanında bilgisayar varsa USB portundan MPC ya bağlanarak daha detaylı olarak sistem hakkında bilgi sahibi olup gerekli ayarlamaları PC üzerinden de yapabilir.
15. Telco BMS in rakipleri kimlerdir? - Yaptığımız araştırmalarda Telco BMS in mimarisinde bir sistem henüz yurt içi ve yurtdışı pazarlarda görülmemiştir. Genelde akü izleme sistemi şeklinde sistemler mevcut olup bazılarında akülerin kutup başları arasında bağlanarak akü gerilimini izlemeye yarayan slave modüller üzerinde pasif dengeleme için anahtarlı bir direnç ihtiva eden sistemlere de rastlanmıştır. Ancak Telco BMS grup kol akımlarını kontrol ederek OVP ve UVP işlevlerini yerine getirir ve akülerin üretici tarafından belirlenen elektriksel koşullarda kullanımını sağlar. Ayrıca seri bağlı akülerin gerilim dengelemesini çok daha hızlı ve verimli bir metot olan Aktif dengeleme yöntemi ile yaparak akü grubunda dengesizlikleri düzenler ve grubun maksimum kapasitede çevrim yapabilmesini sağlar. Bildiğimiz kadarı ile bu özelliklere sahip bir rakip BMS henüz bulunmamaktadır.