海志蓄電池HZY12-100

時間：2018-07-27作者：北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司瀏覽：126

海志蓄電池HZY12-100

閥控式密封鉛酸蓄電池的均衡充電
閥控式密封鉛酸電池（以下簡稱閥控式電池）由于具有節(jié)省投資、安裝簡便、安全可靠、使用方便等特性，在實際應(yīng)用中被大量使用。但由于對其使用要求缺乏了解，并沿用舊的均衡充電制度，對電池造成較大的危害。
1．取消均衡充電的理由
（1）何謂均衡充電
所謂均衡充電，就是均衡電池特性的充電，是指在電池的使用過程中，因為電池的個體差異、溫度差異等原因造成電池端電壓不平衡，為了避免這種不平衡趨勢的惡化，需要提高電池組的充電電壓，對電池進(jìn)行活化充電。
（2）無須均衡充電的理由
首先，均衡充電的概念的概念是在老式鉛酸電池使用中提出的目前大的多數(shù)的閥控式電池都明確提出“電壓均衡、化成徹底”。而“電池內(nèi)不形成酸層，*進(jìn)行均衡充電”。對于2.4V單體電池的充電電壓的定義是加速充電，即“FAST CHARGE”，而非“EQUATION”。
其次，均衡充電會對閥控式電池造成損害。均衡充電電壓對于大多數(shù)電池來說，都是較高的浮充電壓。此時，大多數(shù)正常電池都處于過充電狀態(tài)。不能復(fù)合的氣體在電池內(nèi)部形成一定的壓力，壓力**過安全控制閥閥值時，閥門打開，氣體從控制閥中排出。
在以前的電池維護(hù)中，伴隨著均衡充電的過程是進(jìn)行電池比重的調(diào)整，也就是說采用添加蒸餾水的辦法補(bǔ)充水量，以保持電池的均衡性。但在免維護(hù)電池中，在現(xiàn)有的維護(hù)制度下是不加水的，這樣一來，將不可避免造成電池的失水、電池干枯。
2．取消均衡充電后，如何保證電池端電壓的一致性
（1）電池端電壓的決定性因素
首先，主要起決于電解液的濃度和較板材料。電池失水，電解液濃度必然增大，使電池的端電壓升高。其次，與安全閥的開啟有關(guān)。如安全閥的壓力過低，必將造成電池過早失水、端電壓上升。此外，串聯(lián)電池之間的連接狀態(tài)是不同的，浮充時，會出現(xiàn)充電不足。當(dāng)電池遇到深放 電再進(jìn)行恢復(fù)性充電時，難以恢復(fù)，這將造成電池端電壓偏低。
（2）電池端電壓的保證手段
既然電池會存在端電壓不一致的情況，又不允許電池進(jìn)行均衡充電，那么應(yīng)如何確保電池端電壓的一致性？首先應(yīng)從電池的原材料、生產(chǎn)環(huán)節(jié)保證電池電壓的一致性。比如電池材料的選擇，特別是電解液、較板、壓力控制閥等關(guān)鍵材料的選擇。其次要確保電池安裝的質(zhì)量，保證電池安裝狀態(tài)的一致性。如，電池的連接方法、扭力的均衡性等。另外還要在維護(hù)中予以關(guān)注。對于某些落后的電池要進(jìn)行恢復(fù)性充電，同時還要適當(dāng)調(diào)節(jié)電池的電解液；應(yīng)定期檢查壓力閥的工作狀態(tài)

我們所研究的蓄電池是作為后備電源使用的，平時處于充電狀態(tài)，與充電裝置的輸出相聯(lián)，一旦市電中斷，蓄電池立即開始放電。與深度循環(huán)放電的蓄電池相比，由于后備電池長期處于浮充狀態(tài)，即使偶然放電，因放電深度較?。ㄅc市電中斷時間有關(guān)），因此很難獲得蓄電池的準(zhǔn)確保有容量。而在電池運(yùn)行過程中（在線測量）檢測蓄電池的劣化程度（SOH-State of health）是用戶較為關(guān)心的問題，也是后備蓄電池使用中的較大難題之一。
 
目前后備電源中蓄電池運(yùn)行中存在的隱患：
 
1）蓄電池壽命無法達(dá)到設(shè)計要求
 
目前我們使用的蓄電池都存在這樣的問題：在蓄電池安裝時，蓄電池的廠家都稱閥控鉛酸蓄電池在浮充下的使用壽命可以達(dá)到10年以上，但在實際中，蓄電池往往在三年時就出現(xiàn)嚴(yán)重劣化，使用**過5年的蓄電池較是少之又少。這其中存在兩個方面的問題，其一，在使用中對于蓄電池的管理以及維護(hù)，沒有有效、合理地進(jìn)行，造成蓄電池在早期就出現(xiàn)劣化，并且因為沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池，致使蓄電池劣化積累、加劇，導(dǎo)致蓄電池組的過早報廢。其二，個別蓄電池廠家夸大蓄電池的使用壽命。
 
2）對于蓄電池的運(yùn)行情況、性能狀況不明
 
由于沒有良好的手段以及管理，蓄電池的使用者對于蓄電池的運(yùn)行情況缺乏足夠的了解，特別是對于蓄電池歷史數(shù)據(jù)的整理以及分析。
 
對于蓄電池內(nèi)部性能參數(shù)，如蓄電池的內(nèi)阻、當(dāng)前的剩余容量，無法十分清楚地了解。因為蓄電池組中如果有落后的蓄電池，可以通過一定深度的放電、充電循環(huán)，可以一定程度上減少落后的差別。但由于情況不明，所以相應(yīng)的措施就無法實施。
 
3）對于單體電池而言，充電機(jī)制可靠性需要加強(qiáng)
 
由于目前國內(nèi)的直流系統(tǒng)的充電機(jī)制不是非常的完善，在實際中存在電壓漂移的情況，而蓄電池長期處于浮沖狀態(tài)，如果浮沖電壓偏離正常的范圍，就會造成蓄電池的過充或欠充，長期的過充或欠充就會對蓄電池的性能產(chǎn)生非常大的影響。
 
4）單體電池之間不均衡
 
目前蓄電池組往往有數(shù)量很多的單體電池組成（如190只、108只、35只等），在實際運(yùn)行中存在單體電池之間充電電壓、或內(nèi)阻等差異較大的情況，特別是在浮充下，這種不均衡現(xiàn)象顯得非常嚴(yán)重。
 
出現(xiàn)單體電池不均衡是一方面由于蓄電池在出廠配組中，沒有進(jìn)行一致性能的嚴(yán)格考核，在許多運(yùn)行場合，新電池采購后，對于蓄電池的檢驗，用戶又缺乏嚴(yán)格的檢測手段進(jìn)行蓄電池的初檢，因此蓄電池在運(yùn)行前就帶著問題投入運(yùn)行。另一方面目前蓄電池的充電機(jī)制不但無法消除單體電池的一致性問題，并且會加劇單體電池的不均衡。因為出現(xiàn)個別落后電池充電不完全，如果及時發(fā)現(xiàn)、處理，可以減少這種落后的差異，但實際中往往不能及時發(fā)現(xiàn)處理，因此不均衡就會累計、加劇。如此反復(fù)，致使落后電池失效，從而引起整組蓄電池的容量過早喪失。
 
5）蓄電池浮充下缺乏溫度補(bǔ)償
 
由于蓄電池的工作環(huán)境比較復(fù)雜，而環(huán)境溫度對于蓄電池的影響，特別是電壓、電流的影響較大。在25℃以上，每增加1℃，蓄電池充電電流將會增加10%，蓄電池失水將會增加1.5%。所以各個廠家都在產(chǎn)品的說明書上寫明：根據(jù)環(huán)境溫度，對于浮沖電壓進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償，補(bǔ)償系數(shù)大約在3-5mv/℃。但在實際中能夠作到溫度補(bǔ)償?shù)暮苌?，這是許多蓄電池?zé)o法達(dá)到設(shè)計壽命的重要原因之一。
 
6）**站點(diǎn)的維護(hù)工作缺乏良好的管理監(jiān)測手段
 
對于許多**的站點(diǎn)，由于沒有網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)測的手段，對于蓄電池的維護(hù)較加薄弱，特別是對于蓄電池的運(yùn)行情況以及性能狀況，沒有清楚的了解。大量的維護(hù)與管理工作由人工進(jìn)行，同時對于維護(hù)人員有較強(qiáng)的專業(yè)知識要求，以便對于數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)的整理與分析。
 
7）蓄電池管理維護(hù)的理念需要改進(jìn)
 
目前在很多蓄電池的維護(hù)人員，受到蓄電池廠家的誤導(dǎo)，認(rèn)為“免維護(hù)”就是不需維護(hù)，其實恰恰相反，“免維護(hù)”僅僅是不需要定期對蓄電池進(jìn)行加水，由于采用負(fù)極吸收的辦法，以及安全閥的設(shè)計，減少了蓄電池的失水。但同時對于蓄電池也無法象以往開口式蓄電池那樣，通過測量蓄電池電解液的比重等手段，了解蓄電池性能狀況。為此對于“免維護(hù)”鉛酸蓄電池應(yīng)該將以往的維護(hù)觀念以及手段加以較新、提高，以適應(yīng)新技術(shù)帶來的管理監(jiān)測水平的要求。
 
8）蓄電池終止壽命無法提前判斷以及蓄電池的更換缺乏科學(xué)的依據(jù)
 
我們對于蓄電池的壽命終止，希望能夠提前作出判斷，為蓄電池的更換贏得時間的提前量。但目前對于蓄電池的壽命的終止，沒有一個可靠的手段，僅僅根據(jù)多年的經(jīng)驗來進(jìn)行。所以在實際中，往往是蓄電池放電的容量**較低要求后，才在放電中發(fā)現(xiàn)蓄電池的壽命終止。
 
 
2　內(nèi)阻與蓄電池性能的關(guān)系
 
蓄電池失效模式較為常見的是：蓄電池失水、負(fù)極硫酸化、正極腐蝕、熱失控等四種方式
 
通過在許多行業(yè)的應(yīng)用，有力地證明該方案可以很好解決目前后備電源中蓄電池監(jiān)測與管理的諸多問題，通過智能化與網(wǎng)絡(luò)化的實現(xiàn)，對于提高蓄電池的使用性能，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池故障，提前判斷蓄電池劣化，延長蓄電池的使用壽命，具有非常重要的意義。對于后備電源中蓄電池的監(jiān)測，以及標(biāo)準(zhǔn)制定中，應(yīng)該堅持以網(wǎng)絡(luò)化與智能化為目標(biāo)：
 
1）對于蓄電池運(yùn)行參數(shù)的全過程監(jiān)測（電流、電壓、溫度）
 
2）需要對蓄電池阻抗進(jìn)行在線測量，通過蓄電池阻抗變化，對蓄電池的性能健康度進(jìn)行診斷。
 
3）在蓄電池為負(fù)載供電的過程中，能夠準(zhǔn)確測量蓄電池的剩余容量
 
4）可以通過傳輸，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備管理。

海志蓄電池維護(hù)的必要性與建議
隨著市場的需求,UPS在各個行業(yè)被廣泛使用,蓄電池已成為不間斷供電系統(tǒng)的動力**,不配備電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源。在市電異常時蓄電池將化學(xué)能變成電能,通過UPS中逆變器變成交流電能輸送給負(fù)載,保證負(fù)載不間斷連續(xù)運(yùn)行。
閥控式免維護(hù)密封鉛酸蓄電池已在大、中、小型UPS中廣泛使用,占據(jù)UPS總成本的1/4～1/2。據(jù)調(diào)查,正常使用一電蓄電池的壽命一般在5年左右,在使用末期約有50%左右的UPS故障與蓄電池有關(guān)。蓄電池的失效主要表現(xiàn)為個別電池存在落后或電池浮充電壓低,備電時間短(容量不足),需要電池啟動的UPS當(dāng)市電異常后不能帶載啟動等。為**UPS系統(tǒng)的正常運(yùn)行,特別是針對蓄電池的狀況制定合理的維護(hù)方案是必要的。
1 海志蓄電池浮充電壓監(jiān)控
(1)在中大型UPS中一般配備有監(jiān)控儀,通過監(jiān)控設(shè)定浮充電壓的上下限,做到隨時監(jiān)控電池的健康狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行處理。
(2)用萬用表測量電池的浮充電壓。
通過以上方法,參照YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》標(biāo)準(zhǔn),電池在浮充狀態(tài)下浮充電壓偏差不大于480mV(12V電池),如測試電壓偏差大,則需要考慮改成均充模式后再進(jìn)行觀察和測試,如轉(zhuǎn)成浮充后仍沒有改觀,則需要考慮采用以下方法進(jìn)行檢測核實。
2 海志蓄電池的容量測試
一般情況下在對蓄電池進(jìn)行定期容量測試時,可選擇以下幾種容量測試方法。
2.1 離線式測量法(在條件允許的情況下)
(1)將海志蓄電池組充滿電后脫離UPS靜置1h,在環(huán)境溫度為25℃±5℃的條件下外接(智能)假負(fù)載的方式,采用10小時放電率進(jìn)行放電測試。
(2)放電開始前應(yīng)測量蓄電池的端電壓、環(huán)境溫度、時間。
(3)放電期間應(yīng)測量記錄蓄電池的端電壓、放電電流、室內(nèi)溫度,測量時間間隔為1h,放電電流波動不得**過規(guī)定值的1%。
(4)放電期間應(yīng)測量記錄蓄電池的端電壓及室溫,測量時間間隔為1h。在放電期末要隨時測量,以便準(zhǔn)確確定達(dá)到放電終止電壓的時間。
(5)放電電流乘以放電時間即為蓄電池組的容量。蓄電池按10小時率放電時,如果溫度不是25℃時,則應(yīng)將實際測量的容量按照下式換算成25℃時的容量Ce:
Ce=Cr/[1 K(t-25℃)] (1)
式中:t—放電時的環(huán)境溫度
K—溫度系數(shù)(10小時率放電時,K=0.006/℃;
3小時率放電時,K=0.008/℃;1小時率放電時,K=0.01/℃)
(6)放電結(jié)束后,要對海志蓄電池組進(jìn)行充電,充入電量為放出電量的1.2倍以上。
2.2 在線式測量法
(1)在直流供電系統(tǒng)中,調(diào)整UPS輸出電壓至保護(hù)電壓,由蓄電池對實際負(fù)載供電,在放電中找出蓄電池組中電壓較低、容量較差的一只蓄電池作為容量試驗對象。
(2)打開UPS對蓄電池組進(jìn)行充電,等蓄電池組充滿電后穩(wěn)定1h以上。
(3)對(1)中放電時找出較差的那只蓄電池進(jìn)行10小時率放電試驗。放電前后要測量、記錄該蓄電池的端電壓、溫度、放電時間和室溫。以后每隔1h測量記錄一次,放電快到終止電壓時,應(yīng)隨時測量記錄,以便準(zhǔn)確記錄放電時間。
(4)放電電流乘以放電時間即為蓄電池組的容量。如果室溫不是25℃時,則應(yīng)按照式(1)換算成25℃時的容量。
(5)放電試驗結(jié)束后,用充電機(jī)對該只蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充電,恢復(fù)其容量。
(6)根據(jù)測量記錄數(shù)據(jù)繪制放電曲線。
2.3 核對性放電試驗法
為了能隨時掌握蓄電池組的大致容量,進(jìn)行核對性放電試驗是必要的,其方法是:
(1)在直流供電系統(tǒng)中,調(diào)整UPS輸出電壓至保護(hù)電壓,由蓄電池對實際負(fù)載供電。蓄電池組放電前后要測量記錄每只電池的端電壓、溫度、室溫和放電時間。放出額定容量的30%～40%為止。
(2)放電結(jié)束后,要對蓄電池進(jìn)行充電,充入電量為放出電量的1.2倍以上。
(3)根據(jù)測量記錄的數(shù)據(jù)繪制放電曲線,留作以后再次測量時比較。
說明:
(1)對于UPS供電系統(tǒng)的蓄電池組,不建議采用離線式測量法進(jìn)行容量測試。
(2)進(jìn)行在線式測量法和核對性容量試驗時,對于本身具備蓄電池放電測試功能的UPS設(shè)備,需要開啟蓄電池放電檢測功能對蓄電池進(jìn)行放電試驗。對于沒有該功能的UPS,需要關(guān)斷其交流輸入電源,進(jìn)行放電試驗。
2.4 注意事項
(1)在容量測試期間保證系統(tǒng)運(yùn)行是非常重要的,因此在做容量試驗時應(yīng)提前了解市電有無計劃性停電,備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)處于良好狀態(tài)。
(2)在進(jìn)行蓄電池容量放電試驗前,應(yīng)用萬用表、內(nèi)阻儀、電導(dǎo)儀對蓄電池的性能進(jìn)行一次預(yù)防性檢測。
(3)為保證容量測試的準(zhǔn)確性,應(yīng)采用專業(yè)蓄電池容量在線測試儀器和假負(fù)載進(jìn)行測試。
3 蓄電池啟動瞬間輸出大電流測試
在實際使用過程中,后備式UPS由市電供電向逆變供電的切換時間要求小于7ms,一般設(shè)計為4～5ms。當(dāng)市電供電異常,蓄電池必須在小于4～5ms時間內(nèi)輸出負(fù)載所需的電流。如電池組中存在失效的電池,可能滿足以上端電壓和容量的要求,但在大電流放電時不合格,這種情況屬于存在隱患,電池已處于不合格狀態(tài)。由于蓄電池瞬間輸出大電流的特性只有在關(guān)閉市電時才能測試,因而在不清楚電池性能的情況下測試是有風(fēng)險的,一般不建議進(jìn)行這種檢測。


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