-40℃軍工級(jí)低溫鋰電池UPS應(yīng)用于高原高寒雷達(dá)陣地解決方案

日期：2025-09-16 10:03  瀏覽量：次

　　在世界屋脊的皚皚雪原之上，在空氣稀薄、寒風(fēng)如刀的無人之境，一座座現(xiàn)代化的雷達(dá)陣地如同鋼鐵哨兵，巍然屹立。它們是祖國(guó)的“千里眼”，是守護(hù)國(guó)家空天安全的戰(zhàn)略基石。然而，極端的惡劣環(huán)境——常年低于-30℃的嚴(yán)寒、復(fù)雜多變的氣候、巨大的晝夜溫差——始終是制約其持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行的“阿喀琉斯之踵”。尤其是為其核心設(shè)備提供不間斷電力保障的超低溫UPS電源系統(tǒng)，在極寒條件下常常“罷工”，導(dǎo)致雷達(dá)“失明”。

　　這一困擾各國(guó)軍隊(duì)的高原高寒供電世界性難題，如今被中國(guó)技術(shù)成功攻克。近日，一套集成了-40℃超低溫軍工級(jí)鋰電池的新型專用UPS(不間斷電源)系統(tǒng)已在多個(gè)高原雷達(dá)陣地完成部署與實(shí)戰(zhàn)化驗(yàn)證，其卓越的性能和可靠性，為我軍高原高寒地區(qū)的裝備保障能力帶來了革命性提升。

　　高原極寒：傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的“生命禁區(qū)”

　　海拔4500米以上的高原陣地，自然環(huán)境極其殘酷。冬季氣溫可輕松跌破-40℃，夏季晝夜溫差也可高達(dá)數(shù)十度。在這種環(huán)境下，為雷達(dá)、通信、數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵設(shè)備提供“最后一公里”電力保障的UPS系統(tǒng)，面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：

　　1. 鉛酸電池“凍僵”失效： 傳統(tǒng)UPS廣泛使用的閥控式鉛酸蓄電池，其電解液在-20℃以下時(shí)活性急劇下降，有效容量驟減至標(biāo)稱值的50%甚至更低，根本無法保證設(shè)計(jì)的后備時(shí)間。在-40℃時(shí)，其幾乎無法放電，形同虛設(shè)。

　　2. 啟動(dòng)困難，設(shè)備宕機(jī)： 低溫導(dǎo)致蓄電池內(nèi)阻增大，在市電中斷的瞬間，無法提供瞬間大電流以滿足雷達(dá)等設(shè)備開機(jī)沖擊電流的需求，極易造成供電中斷，導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)。

　　3. 維護(hù)頻繁，生存能力弱： 鉛酸電池需經(jīng)常維護(hù)，且對(duì)溫度敏感，往往需要單獨(dú)的保溫電池房和加熱系統(tǒng)，這不僅增加了能耗和系統(tǒng)復(fù)雜性，更在戰(zhàn)時(shí)易暴露目標(biāo)，生存能力低下。

　　高原雷達(dá)站的官兵曾形象地比喻：“過去的電源就像在嚴(yán)寒中需要裹緊棉被才能工作的‘老人’，一旦‘著涼’，整個(gè)陣地的戰(zhàn)斗力就會(huì)大打折扣。”

　　破冰而出：-40℃軍工級(jí)低溫鋰電池的技術(shù)飛躍

　　面對(duì)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的軍工電源企業(yè)聯(lián)合科研院所，經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，成功研發(fā)出這款應(yīng)用于極端環(huán)境的專用鋰電池UPS解決方案。其核心在于采用了軍工級(jí)高寒特種鋰電池，并進(jìn)行了系統(tǒng)性的全鏈條創(chuàng)新。

　　一、 電芯級(jí)的革命性材料體系：

　　該電池采用耐寒型三元鋰或磷酸鐵鋰化學(xué)體系，通過引入低溫共熔電解液、開發(fā)超導(dǎo)鋰合金負(fù)極材料及低阻抗隔膜等核心技術(shù)，從根本上提升了鋰離子在極端低溫下的遷移速率和反應(yīng)活性。使得電池在-40℃的超低溫環(huán)境下，依然能夠釋放出超過85%的額定容量，并能支持高倍率放電，完美滿足雷達(dá)設(shè)備瞬間啟動(dòng)的功率需求。

　　二、 系統(tǒng)級(jí)的智能溫控與熱管理：

　　雖然電池本身耐低溫，但最佳工作溫度區(qū)間仍在0℃以上。為此，系統(tǒng)集成了高效、低功耗的智能溫控系統(tǒng)。

　　· 自加熱技術(shù)： 采用高頻脈沖自加熱技術(shù)，電池在低溫環(huán)境下可自行快速、均勻升溫，能耗極低，效率遠(yuǎn)傳統(tǒng)外部加熱方式。

　　· 航天級(jí)保溫材料： 電池艙采用復(fù)合隔熱保溫材料，類似宇航服的設(shè)計(jì)，最大限度減少艙內(nèi)外熱交換，保持艙內(nèi)溫度穩(wěn)定，顯著降低加熱能耗。

　　· 智能熱循環(huán)管理： 系統(tǒng)能智能感知環(huán)境溫度和電池內(nèi)部溫度，動(dòng)態(tài)管理充放電策略和加熱系統(tǒng)運(yùn)行，在保證性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)能源利用的最優(yōu)化。

　　三、 軍工級(jí)的堅(jiān)固性與可靠性：

　　整套系統(tǒng)嚴(yán)格遵循GJB(國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)) 設(shè)計(jì)生產(chǎn)，具備非凡的環(huán)境適應(yīng)性。

　　· 三防(防鹽霧、防潮濕、防霉菌)設(shè)計(jì)： 適應(yīng)高原潮濕、多鹽霧的特殊氣候。

　　· 抗震與抗沖擊： 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)堅(jiān)固，能承受長(zhǎng)途運(yùn)輸、吊裝及高原陣地的震動(dòng)沖擊。

　　· 寬電壓輸入范圍： 能適應(yīng)高原地區(qū)波動(dòng)較大、質(zhì)量較差的電網(wǎng)環(huán)境。

　　· 全密封與屏蔽： 防止高原風(fēng)沙侵入，并對(duì)電磁干擾(EMI)有極強(qiáng)的抑制能力，不影響雷達(dá)微弱信號(hào)的接收。

　　決勝天疆：實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證彰顯非凡價(jià)值

　　在某海拔超過5000米的雷達(dá)試驗(yàn)陣地，新型低溫鋰電池UPS系統(tǒng)經(jīng)歷了整整一個(gè)嚴(yán)冬的考驗(yàn)。在多次突如其來的暴風(fēng)雪和市電中斷事故中，系統(tǒng)表現(xiàn)完美無瑕。

　　場(chǎng)景還原： 夜間，陣地氣溫驟降至-42℃，區(qū)域電網(wǎng)因冰凍天氣發(fā)生故障。陣地瞬間陷入一片漆黑。此時(shí)，新型UPS系統(tǒng)毫秒級(jí)切換至電池供電模式。其內(nèi)置的智能系統(tǒng)迅速啟動(dòng)自加熱，確保電池在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入最佳工作狀態(tài)，為雷達(dá)、指揮控制系統(tǒng)、生活保障單元提供了長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的持續(xù)、穩(wěn)定、純凈的電力。直至備用柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)，期間所有設(shè)備運(yùn)行未受任何影響，雷達(dá)屏幕上的光標(biāo)始終穩(wěn)定閃爍，牢牢鎖定著空情動(dòng)態(tài)。

　　陣地指揮官評(píng)價(jià)道：“它就像一位永不疲倦、無畏嚴(yán)寒的‘哨兵’，給我們帶來了前所未有的安全感。我們?cè)僖膊挥脼閲?yán)寒天氣下的供電問題提心吊膽，可以全身心投入到戰(zhàn)備值班中。”

　　意義深遠(yuǎn)：鑄就現(xiàn)代化高原防空?qǐng)?jiān)盾

　　該解決方案的成功應(yīng)用，其意義遠(yuǎn)不止于單一設(shè)備的升級(jí)。

　　1. 全面提升戰(zhàn)備完好率： 徹底解決了高原高寒地區(qū)雷達(dá)等電子裝備的供電瓶頸，確保了其在最惡劣條件下的持續(xù)開機(jī)能力，極大地提升了國(guó)土防空體系的預(yù)警探測(cè)能力和戰(zhàn)備水平。

　　2. 增強(qiáng)陣地生存與隱蔽性： 系統(tǒng)無需額外建設(shè)龐大的保溫電池房，減少了能耗熱源，降低了陣地的紅外特征和暴露風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了戰(zhàn)時(shí)生存能力。

　　3. 降低全生命周期成本： 鋰電池循環(huán)壽命是鉛酸電池的5-8倍，幾乎免維護(hù)，顯著減少了人員上山維護(hù)的頻次和風(fēng)險(xiǎn)，降低了長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。

　　4. 推動(dòng)裝備技術(shù)體系進(jìn)步： 此項(xiàng)技術(shù)不僅可用于雷達(dá)陣地，亦可推廣至高原邊防哨所、通信基站、無人機(jī)前線起降點(diǎn)等所有需要極端環(huán)境供電的軍事和民用領(lǐng)域，帶動(dòng)了整個(gè)高技術(shù)裝備環(huán)境適應(yīng)性的進(jìn)步。

　　存能電氣結(jié)語

　　蒼穹之下，雪山之巔。-40℃軍工級(jí)低溫鋰電池UPS系統(tǒng)的誕生與部署，是我軍后勤保障與裝備技術(shù)向精準(zhǔn)化、高效化、現(xiàn)代化邁進(jìn)的一個(gè)縮影。它用自主創(chuàng)新的中國(guó)技術(shù)，融化了冰封的供電壁壘，為我軍堅(jiān)守在生命禁區(qū)的官兵和裝備注入了強(qiáng)大的“心臟”和“熱血”，牢牢守護(hù)著祖國(guó)的空天安全，鑄就了一道看不見卻無比堅(jiān)實(shí)的現(xiàn)代化電子信息堅(jiān)盾。