阀控蓄电池的维护

阀控蓄电池的维护（精选7篇）

阀控蓄电池的维护 篇1

供电系统一直被人们称为通信系统的“心脏”, 它的正常运行是通信畅通的基础和保证, 运行和技术维护工作的目标就是保障供电系统安全、可靠、稳定地运行和优质供电。在48V直流及不间断交流电供电系统中, 蓄电池则是不间断供电的基础, 因此, 48V直流及不间断交流电电源系统, 能否在市电停电时发挥不间断供电的作用, 关键点便集中在后备电池工作是否正常, 因此蓄电池的维护工作是48V直流及不间断交流电电源系统维护的关键。

目前, 阀控式蓄电池 (俗称免维护电池) , 因价格低廉、电压稳定、无污染、无需加水、维护工作量小等优点, 在通信电源系统中被大量使用。阀控式蓄电池正常充放电的化学反应方程式如下:

事实上, 铅酸蓄电池在充电时会有气体析出, 因为在其完成正常充放电过程的同时, 伴随着许多其他化学反应, 在电解液中含有Pb+、H+、HO-、SO4-等带电荷离子, 特别在充电末期, 铅酸蓄电池正、负极分别还原为Pb2和Pb时, 部分H+与HO-会在充电状态下产生H2与O2两种气体, 其化学方程式如下:

尽管生产厂家采取各种办法极力减少H2与O2两种气体的析出, 使他们尽量消化在电池内部。如让负极板的活性物质过剩吸收部分先行析出的O2, 从而有效控制水的电解, 减少电解液的消耗。方程式如下:

但是, 绝对控制H2与O2的析出是不可能的。事实上, 电解液仍要少量的消耗, 仍会有少量的氢气与氧气析出。从这方面说, 全封闭免维铅酸电池不是免维护而是少维护, 随着科学技术工艺水平的发展, 经验的积累, 对电解液消耗的控制能力越来越强, 从而有效的减少了对铅酸蓄电池的维护量。正因为如此, 容易让人们对蓄电池维护产生麻痹思想, 对电池维护不到位, 不能及时发现蓄电池的隐患, 造成在市电停电时, 直流电源或UPS电源后备时间短, 甚至造成通信中断。

根据维护规程及经验, 阀控式蓄电池在维护过程中, 应注意以下几点:

一、定期检查电池室的环境温度。

环境温度过高对蓄电池使用寿命的影响很大。温度升高时, 蓄电池的极板腐蚀将加剧, 同时将消耗更多的水, 从而使电池寿命缩短。蓄电池在25℃的环境下可获得较长的寿命, 长期运行温度若升高10℃, 使用寿命约降低一半。这一点比较容易控制, 一般交换局的电池室或移动通信基站内均安装空调, 并安装动力环境监控系统, 正常情况下, 机房温度发生超标一般都能及时被发现。

二、定期检查测量电池的浮充电压及电池的外观。

开关电源后备电池浮充电压一般设定在53.6V (或根据电池生产厂商的要求进行设定) 。浮充电压设置过低, 电池长期处于欠充电状态, 不仅会在电池极板内部形成不可逆的硫酸盐化, 而且还会在活性物质和板栅之间形成高电阻阻挡层, 使电池的内阻增加、容量下降, 最终使其寿命提前终止;浮充电压设置过高, 电池长期处于过充电状态, 会使电池充电电流增大, 不仅会使安全阀频繁开启导致失水增加, 容量衰减;另外还会使板栅腐蚀加速, 浮充使用寿命提前终止。在实际维护操作中除按规定进行设置外, 还应使用万用表对浮充电压进行测量, 根据测量的实际再作适当的调整。

三、定期对电池的内阻进行测量。

定期对电池内阻进行测量并归档记录, 能够及时发现容量出现落后的电池, 一般使用时间在四年内的2V电池、使用时间在两年内的12V电池可每年测量一次, 使用时间在上述时间之外的电池可根据情况分半年或季度进行测量为宜, 主要根据月度测量的电池浮充电压出现偏差时进行调整, 如2V蓄电池单体电压差在0.05V之内、12V蓄电池单节电压差在0.3V之内, 可半年测量一次, 超过上述值应一季度进行一次电池内阻测量为宜, 如电池内阻出现偏移就应注意对该电池进行重点维护。

如我司海甸交换局2001年投入运行的两台型号为7200-30KVA 1+1并机UPS供电系统, 每台UPS配备一组型号为UPS12-100 (12V, 100AH) 后备电池, 在2004年即有部分电池浮充电压差超过0.3V, 因当时未配备电池内阻测试仪及假负载, 只能够根据浮充电压及短时带载测试进行鉴定, 将相对差的七节电池进行了更换。2005年又有个别电池浮充电压差值超过0.3V, 在3月份进行季度短时带载时, 两台UPS均能工作正常, 但在4月15日当市电突然中断, 两台UPS均立即关机, 导致UPS供电的设备业务中断。经过现场故障排除, 初步断定为后备电池故障, 当时我司尚无假负载, 仅有一部新购买的内阻测试仪可较为方便地对电池进行检测, 经测试, 个别电池内阻偏移现象严重:第一组电池中一节电池内阻为89mΩ, 一节电池内阻超过量程 (300mΩ) , 一节电池内阻出现漂移;第二组电池中有一节电池内阻出现漂移。整组电池内阻具体分布见下表:

根据以上情况, 我们立即将04年更换下来的电池用内阻测试仪进行鉴别, 取其中电压较高, 且内阻较低的四节电池将在用电池组中内阻过大及内阻出现漂移现象的四节电池进行更换, 更换完成后, 启动UPS对纯电阻负载 (电炉、电开水器) 进行带载测试, 测试时间15分钟, UPS工作正常。根据以上结果, 说明这两台UPS保护关机的原因是电池内阻过大, 在电池放电时, 电池组内部压降过高, 电池组输出端电压太低, 后备电池被保护关断, 导致UPS关机不输出。

目前, 电池内阻多大才算过大尚不明确, 本人认为以整组电池正态分布的密集点值A作为参考, 以上述两组电池为例, 在5 mΩ左右两侧的电池分布最为集中, 则可确定A=5mΩ, 当电池内阻超过A值的两倍、或数量级变化时, 应判断电池内阻过大, 应立即进行更换, 尤其是出现电池内阻出现超量程时, 更应该如此, 如果无同品牌、型号、容量的电池可替换, 也必须使用同容量的电池进行更换, 作为应急处理。在维护过程中, 将内阻测量值进行记录, 以便于今后电池测试比对, 有利于及早发现故障电池。以上观点仅是本人的个人的观点, 有待同行们进一步讨论。另外上述电池出现内阻漂移现象的原因尚不明确, 有待进一步研究。

四、定期对电池进行容量测试。

对电池容量测试的周期, 包括电池容量试验及核对性放电试验, 在通信电源维护规程中均有要求, 但具体的操作并无详细说明, 以下是我认为在对电池容量试验时应注意的事项。

在对电池容量进行离线测试时, 因需将被测的蓄电池组退出开关电源或UPS主设备, 操作过程必须小心谨慎。电源设备有两组后备电池的, 其中一组电池在退出运行之前, 最好拿电池内阻测试仪对所有电池的内阻进行测试, 尤其是使用年限超过三、四年的12V电池, 在检测电池内阻无明显偏移时, 可以将一组电池退出运行后进行电池容量测试, 如出现电池内阻偏移, 则应首先对出现内阻偏移的电池组进行容量测试。

在进行电池容量测试完成后, 已测试过的电池组并入系统中要注意, 尽量减少电池组与系统的电压差, 从而减少并入系统时产生大电流对电池的冲击, 本文在此将根据2V、12V两种电池的情况分别进行阐述。

对于48V直流系统的2V电池组, 在放电完成后, 将电池静置半小时, 待电池组电压回升近48V, 调整开关电源的输出电压, 尽量使电压差在0.5V之内接入蓄电池, 注意如果开关电源不具备对蓄电池进行限流充电性能的话, 在蓄电池接入系统前, 须根据蓄电池充许的最大充电电流值和当前负荷电流值来调整整流模块限流值或数量, 使之达到对蓄电池充电的要求, 避免造成刚开始充电时对蓄电池充电电流过大。对于电池电压回升比较快的电池, 如东北电池、双登电池, 基本上在系统电压调低后 (如47V) , 在线运行的电池在放电半小时后, 电池组与系统电压差值基本能够在0, 5V之内;对于电池电压回升较慢的电池, 如华日电池, 极有可能在线运行的电池放电3小时后, 电压差值也无法达到0.5V之内, 此时, 为防止在线运行的电池放出过多容量后, 又出现市电停电等意外情况发生, 可在电压差值低于1.0V内, 将已测试的电池组并入直流系统。电池并入系统后, 根据具体情况再适当调整开关电源的电压及整流模块限流值, 确保电池充电电流尽量接近0.1C10值。

对于UPS系统的12V电池组, 如仅有一组电池, 则在电池组容量测试完成后, 可直接并入系统, 因UPS本身在安装调试时已作了限流, 一般的用户级维护无法进行修改。对于多组电池并联的UPS系统, 则电池组在完成容量测试后, 必须采取必要措施对该电池组进行处理, 以防止UPS及其它电池组对该电池组进行大电流充电。具体做法是:在电池组完成容量测试后, 用三节或两节电池串入该电池组中, 静置30分钟, 待电池组电压回升后, 将电池并入系统中, 根据电池组的充电电流调整串入电池组的电池节数。如在对金盘计费系统使用的400KVA UPS后备电池进行容量测试时, 就是这样处理的。该UPS配备4组12V 100AH电池, 对其中一组电池完成容量测试后, 直接并入系统, 当时的充电电流接近50A, 为减少充电电流, 将一节电池串入该电池组中, 充电电流仍比较大, 一直到串入三节电池后, 电池充电电流才低于20A。

以上这些, 是我在多年对蓄电池维护过程中的一些心得和体会, 希望能够对同行业者有所帮助, 当然, 文中也可能存在不足, 望大家指正。

摘要：本文是根据笔者在中国联通某省分公司基础网络部多年维护工作经验之上, 对阀控式蓄电池维护的总结。

关键词：阀控式蓄电池,维护

通信用阀控式铅酸蓄电池的维护 篇2

蓄电池是一种化学电源, 国产阀控式铅酸蓄电池的设计寿命均在8年以上, 但在实际使用中普遍存在容量下降过快、使用寿命短的问题, 短短2~3年时间蓄电池的容量就会下降到标称容量的50%左右, 严重影响了蓄电池的使用寿命。如何对阀控式铅酸蓄电池建立起一套行之有效的维护管理措施, 一直是广大维护人员所关心的问题。

影响阀控式铅酸蓄电池实际使用寿命的因素很多, 主要有以下几方面需要注意:

1 蓄电池存储时间太长

蓄电池在存放过程中存在自放电现象, 如果长时间得不到补充, 将会出现硫酸盐化现象。由于自放电的存在使铅酸蓄电池的内电自行消耗 (一般认为每昼夜容量下降不大于2%, 就认为正常) 。这种现象如果没有得到及时改善, 电池容量会降低甚至损坏, 导致不能使用。

相应措施:在通信网络建设中要尽量减少电池存储时间, 避免蓄电池在仓库放置时间超过3个月;若超过3个月还不能安装, 则必须对蓄电池进行充电。在电源开通后, 要对蓄电池进行均衡充电, 均充电时间≥10小时。

2 交流停电频繁

因电力故障导致通信站停电频繁、无规律、停电时间长, 使蓄电池频繁充放电是造成蓄电池容量下降过快和使用寿命缩短的一个最主要的原因。停电频次过高过长, 蓄电池组放电后在尚未充足电的情况下又放电, 蓄电池长时间处于欠充状态。如连续多次发生欠充, 将造成蓄电池容量累积性亏损, 硫酸盐化加剧, 蓄电池容量将在较短时间内下降, 其使用寿命将会较快终止。

相应措施:解决这类问题就必须解决引入交流电的稳定保障, 必要时要使用油机发电来保障蓄电池在停电后能得到及时补充充电。频繁停电的局站点可以适当增加蓄电池充电电流以缩短蓄电池充电时间, 增加充电前期充入的电量, 通过开关电源的监控单元将充电电流系数调高为0.18~0.22C。另外根据停电次数及时间, 延长均衡充电时间及均充周期的设置。均充周期一般设置是180天周期, 可调整为30天或更短时间, 以减少电池硫酸化现象的发生。

3 电池组过放电

电池组的放电深度是指放电时电池组所放出容量的程度。要避免蓄电池过放, 原则上是在蓄电池放电时间达到规划要求时, 蓄电池放出的容量≤80%。放电深度越深, 电池组循环充放的寿命越短。日常维护中通常通过观测电池组电压值的方法判定。交流停电后电池的放电有一定的规律性:第一阶段电池端电压由浮充电压迅速降至开路电压, 此时电压由2.23V降到2.13左右, 电池端电压下降很快。第二阶段电池端电压由开路压开始稳步下降, 正常情况下电池在2.06V~1.80V期间放电属平稳过渡期, 电池端电压稳步下降。第三阶段在电池达到终止电压1.80V时, 若继续放电, 则放电速度加快, 这期间属于电池的过放电过程, 如果发生了过放电, 则必须及时对电池进行补充电, 否则会导致电池内部硫酸盐化, 恢复本来容量将带来很大困难。

相应措施:这就要求电源开通后若暂时无市电接入, 必须断开蓄电池的所有负载, 使蓄电池处于开路状态, 避免蓄电池过放电造成蓄电池容量下降。维护中根据实际使用情况调整蓄电池欠压保护的电压值, 尽量避免蓄电池出现过放电。对于频繁停电的局站点, 为了延长蓄电池运行寿命可以调整一次负载下电电压≥47V, 二次下电电压≥46V。

4 没有正确地设置蓄电池管理参数

开关电源涉及到蓄电池管理的各项参数, 有蓄电池容量、充电电流系数、均浮充电压、一二次下电电压、自动均充的条件、温度补偿电压, 如果这些参数设置不合理, 会对蓄电池的寿命造成影响。如一二次下电电压设置电压过低, 使蓄电池出现过放电甚至深度过放电现象, 加剧蓄电池负极板硫酸化, 将使蓄电池容量下降。蓄电池容量设置不正确, 影响蓄电池充电电流, 造成蓄电池充电电流过大或过小而损坏。

相应措施:通信用蓄电池日常运行在浮充状态, 只有当市电停电、发电机未启动时才由电池放电提供负载的直流电能。浮充供电时在允许范围内可适当提高初始充电电流, 也可将电压提高一些, 这可以缩短电池的容量恢复时间。但充电电压太高不但会增加系统的工作电压, 而且会增加水的损耗, 加速正板栅腐蚀, 缩短电池寿命。浮充电压的选择既要满足能使电池充足电并保持处于满荷电状态 (要求电压较高) , 又要尽量减少水损耗与正板栅的腐蚀 (要求电压较低) , 因此它是电池能否达到预期寿命的运行中的关键参数。为了使蓄电池在浮充状态下不过充电、不亏电, 通信维护部门一般依据蓄电池制造厂给出的单节浮充电压在2.23V~2.27V的范围进行设定, 一般将浮充电压设定在54.1V即单节2.254V (25℃时) 较为理想。

5 环境温度过高

温度过高使阀控式密封电池内部失水量加剧, 电解液饱和度下降, 使电池容量降低, 缩短使用寿命。由于阀控密封铅酸蓄电池本身散热条件比较差, 热量积累的增加引起恶性循环易造成热失控。当环境温度超过25℃时, 在40℃范围内温度每升高10℃, 电池组的使用寿命将减少一半。

相应措施:蓄电池工作温度范围在15℃~45℃, 建议环境温度控制在5℃~30℃的范围内, 最佳环境温度在15~25℃。蓄电池安装的机房需要安装空调, 确保机房环境在合适的温度。对于户外电源, 需要在电池柜上搭建凉棚避免阳光直射。当环境温度在非25℃时, 温度每降低一度浮充电压应增加3m V/节, 防止出现亏电现象;温度每升高一度, 浮充电压应降低3m V/节。此调整系数可在开关电源上进行设置, 进而使蓄电池组保持良好状态, 防止过充电现象, 对应关系见附表。均充电以2.35V/节进行充电, 100%放电深度充足电需24小时, 如果环境温度下降, 则充电时间应增加, 反之亦然。采取这些措施可以适当延长电池的寿命。

通过上述工作, 尽早发现问题电池并及时进行重点整治, 经过精心维护不但能够修复一些故障电池, 防止蓄电池早期容量下降, 还能够提高整组蓄电池的使用寿命, 提高投入产出比, 节约维护成本。因此使用和维护好每一只蓄电池, 确保整组蓄电池的质量, 是实现通信电源系统的安全不间断供电的关键, 是确保通信网络安全畅通、快速高效的重要保证。

参考文献

[1]中国铁道出版社《铁道通信信息有限责任公司, 通信电源维护规程》, 2002.

阀控蓄电池的维护 篇3

随着阀控式铅酸蓄电池的广泛应用, 人们对蓄电池的运行维护技术的认识不断地深入,监控检测手段也不断提高,但目前在很多方面诸如对蓄电池的检测精度、集中监控的可靠度以及蓄电池的充电控制模式等还不能完全符合实际工作中的使用标准,因此,仅仅依靠监控手段还不能完全发现蓄电池运行中很多存在的隐患问题,尤其是蓄电池的容量下降和寿命缩短问题。因此,在对蓄电池维护过程中,除了采用监控手段对蓄电池进行监视外,还必须正确地对蓄电池进行日常保养和维护。

1阀控式铅酸蓄电池的工作原理

阀控式铅酸电池是由二氧化铅(Pb O2)的正极板与绒状纯铅的负极板(Pb)浸入电解液里所构成。由于电极和电解液间所起的化学变化,使两级之间产生电位差(电压)。铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下:

正极:

Pb O2+2e+HSO4-+3H+=Pb SO4+2H2O

负极 :Pb+HSO4-=Pb SO4+H++2e

总反应 :

Pb O2+2H2SO4+Pb=2Pb SO4+2H2O

从上述反应化学反应不难看出在: 正极活性物质为二氧化铅。而Pb02的晶型有 α-Pb02和 β-Pb02。试验表明, β-Pb02的放电容量总是大于 α-Pb02的放电容量。这是由于 β-Pb02的真实比表面积比 α-Pb02大,直接影响硫酸铅在其表面的生长和扩散,从而影响活性物质的利用率。在充放电过程中,α-Pb02和 β-Pb02互相转化,主要是 α-Pb02转化为 β-Pb02。正极的充放电反应机理,可以分为溶解沉积机理和固态机理。负极活性物质为铅。当蓄电池放电时,铅负极为阳极,铅氧化成Pb2+,从电极表面扩散到溶液中,与SO42- ( 硫酸根) 发生沉淀反应。 如果铅电极过电位足以导致固相成核时, 可以发生固相反应,SO42- 直接与铅碰撞形成固态硫酸铅。而在充电过程中Pb2+ 被还原。铅在硫酸溶液中可以产生钝化。 为了防止这一现象发生,生产上采用海绵铅作负极。

2影响阀控式铅酸蓄电池寿命的主要因素

阀控式铅酸蓄电池在全浮充状态下, 普通玻璃棉电池的正常使用寿命在5年左右、胶体电池的使用寿命一般在10年左右。在实际维护中由于不恰当的使用常常会缩短电池的使用寿命,影响寿命的因素很多,主要有如下几种。

2.1环境温度

环境温度直接影响蓄电池的使用寿命,环境温度越低,蓄电池的容量就越少, 环境温度越高,蓄电池使用寿命就越短。 标称条件下,环境温度25℃时蓄电池的容量为100%,大量的试验数据表明,温度每上升5℃,电池寿命就下降10%,另外电池隔板寿命在高温环境大大缩短;在25℃以下时,当环境温度下降时,电池所提供利用的容量,即安时数也会明显的下降。因此,在低温下使用蓄电池组时,温度因素是考虑备用时间的一个重要因素。温度与容量的关系如下表所示:

温度/℃ 35 25 20 15 10 5 0

当前容量 /(100)% 50 100 95 90 84 76 71

从上表可以看出不论是温度过高还是过低,蓄电池的容量均下降。因此在蓄电池的日常使用中,应尽可能将环境温度控制在20℃~ 25℃之间,即延长蓄电池的使用寿命,又可使蓄电池达到最佳的容量。温度还对蓄电池的自放电方面有影响,蓄电池的自放电率随温度的升高而升高,所以安放蓄电池组的房间应设有必要的通风设备和保温措施。另外蓄电池的浮充电压也与温度有密切关系。通常厂家提供的浮充电压是指环境温度25℃下蓄电池的浮充电压,当环境温度变化时,对充电设备的要求应具有按温度补偿系数来调整浮充电压的能力,一般情况下,温度升高或下降5℃,充电电压应减少或增加15m V。

2.2充电器浮充电压

浮充电压的高低直接影响电池的使用寿命。当蓄电池浮充电压过高时,Pb2+ 被过度还原,析出的气体使蓄电池内部压力升高,气体压力冲击正极极板,使正极板栅腐蚀变形,甚至导致极板脱落。同时气体压力使蓄电池安全阀打开,致使氢气溢出,导致电池容量下降。当电池浮充电压过低时,会使蓄电池经常处于不饱和状态,负极表面就会逐渐形成层坚硬的硫酸铅结晶体,该晶体不溶解,小电流充电很难使它转化为活性物质,因此蓄电池的实际容量大大缩短,使蓄电池在放电时放不到额定容量。一旦市电停电,柴油发电机组未及时起动,设备供电将中断,造成的后果将不堪设想。

同样长期处于浮充电状态下的蓄电池,由于只充电而不放电,使蓄电池的阳极表面钝化膜增厚,引起蓄电池内阻增大,容量下降,导致蓄电池使用寿命的缩短。

2.3过度充放电

蓄电池在长期过度充电的状态下,水由于电离反应被分解为H+,电解液中的酸度随之增加,导致加速栅板腐蚀加速, 使栅板变薄,电池容量下降;同时过大电流充电会加速电解水的损耗,易导致蓄电池干涸,干涸的电池,内阻急剧增大,使用寿命大大缩短。蓄电池的过度放电主要发生在市电长时间停电后,此时负载长时间由蓄电池供电,致使后期蓄电池深度放电,对电池寿命的影响最大。因为深度放电后大量的硫酸铅沉积在电池阴极表面形成/ 硫酸铅盐化层。硫酸铅不导电,/ 硫酸铅盐化层使电池内阻增大,导致蓄电池的充、放电性能严重下降。

2.4放电深度

放电深度即是用过程中放电到何程度开始停止。100%深度指放出全部容量。 放电深度是影响蓄电池寿命受的一个重要因素。放电率同样影响电池容量,放电率越小,放电电流密度越小,电流在电极上分布就越均匀,电流最先分布在离电解液最近的表面上,从而电极的外面最先生成Pb SO4 ( 硫酸铅),由于Pb SO4的体积比Pb O2和Pb大,导致Pb SO4堵塞多孔电极的空口,电极内部物质由于Pb SO4的堵塞不能充分利用,从而导致容量减少。另外, 大电流放电情况下,电池的内部活性物质的过度反应还会造成极板弯曲。由于阀控式铅酸蓄电池电解性质为贫电解液,蓄电池内阻随着放电时间的增长而快速增大, 端电压随之快速下降。在蓄电池过放电的情况下,随着放电深度的进一步增加,硫酸浓度会越来越小,最后硫酸完全消耗, 隔板中的电解液呈中性,结果是溶液中只有Pb SO4物质,Pb SO4沉淀分布于隔板中, 导致蓄电池无法充电。长期处于深度放电的蓄电池易造成电池内部短路、极板不可逆硫酸化或极板弯曲等等,最终结果导致电池容量减少,蓄电池寿命降低,甚至电池损坏。

3阀控式铅酸蓄电池定期维护措施及注意问题

(1)保持蓄电池适宜温度。蓄电池的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁、干燥以及适宜的温度和适宜间距,使蓄电池的环境温度保持在20℃左右范围内。

(2)保持电池表面清洁。每天巡视设备时应通过“闻、看、摸”等手段检查蓄电池。闻是空闻空气中有无硫酸气味;看是检查蓄电池表面外观有无膨胀变形,蓄电池端子有无爬酸现象,检视电池+、- 极端子是否氧化,检查端子是否松、安全阀是否正常;摸是用手触摸蓄电池的外壳, 检查蓄电池是否过热现象。另外每周应定期检查蓄电池表面有无灰尘,并及时清洁电池表面。过多的灰尘可导致蓄电池短路。

(3)合理配置电池容量。放电电流的多少同样会影响蓄电池的使用寿命,应结合负载的功率,综合配置UPS的电池容量。大电流放电和电流过小放电对电池的影响都不好。放电电流小,蓄电池的放电深度就深,当放电深度大于某一程度时, 电池则很容易死掉,失去回复能力。

(4)定期进行充放电试验。长期处于浮充状态下的蓄电池应定期进行大电流充放电试验,间隔3-6个月进行1次充放电的实验,放电深度在30%~40% 之间即可。运行时间超过5年的蓄电池,每隔3个月做1次充放电实验,放电深度可适当加深一些,宜50%~60%。长期停用的电池应充电后贮存,而且每半年需要对电池进行充放电一次,充电时间宜5~11小时左右。

(5)定期在充放电期间,进行电池组单体电压及端电压的测量。电池组端电压不单在浮充状态测量,还应在放电状态下进行。浮充状态下进行电池端电压测量, 虽然浮充电电流小,仍然能够测出电池组的电压变化。在放电状态下,由于放电电流一般都很大,因此测量电池电压时,每节电池的端电压的测量结果,会随着内阻的不同而有较大的变化,测量的效果更明显。

(6)根据环境温度,及时调整充电器浮充电压。电池组的充电性能受温度影响较大,高温条件下(大于30摄氏度),电池组内阻变小,电池组充电性能会比正常温度下的充电性能好,充电电流就会增加, 容量增大,但使用寿命缩短。同样在环境温度降低时(20摄氏度以下),蓄电池组充电效率降低、电池容量下降,充电电流过小达不到要求,易造成电池组充电充不饱的情况,因此在电池组的实际环境温度降低时,应适当增大电池组的浮充电压值, 以满足正常充电电流的要求。

(7)定期检查电池组的连接端子,确保连接紧密。蓄电池运行期间,每年应检查1次接线是否牢固,螺栓是否松动或腐蚀,气阀是否爬酸,发现螺栓松动或接头腐蚀应及时处理。

(8)不同厂家、不同型号、不同种类、 不同容量以及新旧不同的蓄电池不能连在一起使用。不同厂家、不同型号的新旧蓄电池不能混用的主要原因是,新旧电池内阻大小不同,在充电电流相同的情况下,造成旧电池充不饱,新电池过充,影响蓄电池的使用寿命。同样不同厂家不同品牌的蓄电池因其内阻及充放电等特性均不同,如果混用同样会降低电池的使用寿命。

4结论

阀控蓄电池的维护 篇4

关键词：通信,阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLA蓄电池) ,日常维护

前言

VRLA蓄电池作为通信电源的重要组成部分, 保障了通信电路的安全可靠运行, 因此正确的维护、使用蓄电池, 延长蓄电池的使用寿命, 显得尤为重要。

一、VRLA蓄电池的结构

1. 正负极板组

正极板栅Pb-Ca-Sn-Al合金

负极板栅Pb-Ca-Al合金

2. 电解液

VRLA电解液有两种:AGM-稀硫酸溶液, GEL-含硫酸的硅胶。

3. 隔膜

隔膜材料普遍采用超细玻璃纤维 (AGM) , 平行小孔-储存电解液, 垂直大孔-氧气通道。

4. 单向节流阀

又称排气阀, 用于泄放高压盈余气体, 避免电池槽发生炸裂。

二、VRLA蓄电池的工作特点

1. 电化反应

开路状态反应稳定, 氧化速度和还原速度相等, 形成电极平衡。

放电过程:将化学能转化为电能, 对负极而言是绒状Pb加大了溶解速率的氧化过程, 对正极而言是多孔状PbO2加大了吸附速率的还原过程。反应的结果是外电路中出现了定向运动的负电荷。

充电过程:将电能转化为化学能, 对负极是加大了还原速率, 对正极是加大了氧化速率的逆过程。

2. 氧循环

充电-活性物质逐渐恢复-电解水的电流逐渐增多-正极产生氧气, 负极产生氢气。

正极:2H2O→4OH+4e+O2↑

负极:4H++4e→2H2↑

隔膜大孔保证氧气顺利地从正极透向负极, 从而使氧在电池内周而复始地循环, 保证电池内无盈余气体发生。同时, 如果整改氧化还原反应速率较快, 使氧在负极上的复合反应结束, 这样也抑制了氢气的析出, 从而不会有多余的气体发生。这样, 一是避免了电池内部压力增大, 二是保证了电池内水份不会散失。

三、VRLA蓄电池运用中的若干问题

1. 热失控问题

由于VRLA的贫液式设计与紧密装配结构造成散热困难, 而它的工作过程对热又极为敏感, 于是控制热的问题就显得尤为重要了。当通过电池的电流较大而环境温度又很高时, 氧循环过程消耗的电能转化为热量, 电池内部温度上升。试验表明温度升高导致正极电位升高, 电流增大, 电化学反应使正极产生过多的氧无法正常循环而溢出, 电池干沽内阻增大, 产生更多的热, 这种电池内部的热失控对电池造成严重损害。因此必须注意控制温度, 防止出现热失控, 没有限流的充电要绝对禁止。

2. 充电条件对VRLA的影响

正确的均、浮充电压、电流能使电池补足自放电的容量损耗以及在单独放电后补充容量, 同时保持电池内部的氧循环, 使电池处于正常工作状态。试验表明, 当浮充电压提高到单体2.4V时, 蓄电池使用寿命比正常浮充条件下将减少一半。原因是: (1) 过高的浮充电压导致充电电流过大, 使电化学反应剧烈, 水电解加快, 电解液浓度变大, 加快氧气发生速率, 使氧循环不完全而产生赢余气体, 电池内压升高, 从而造成失水。 (2) 充电电压过高与环境温度过高是造成热失控的直接原因。 (3) 氧循环的不完全还会导致氧进入正极活性物质多孔性PbO2内层, 引起正极板栅氧化腐蚀, 并且产生板栅变形。 (4) 过充电还会引起析氢反应, 析出气体时, 负极周围的H+浓度降低, 使PbSO4逐渐增加, 产生结晶, 造成负极硫酸化。

3. 几项重要的技术要求

根据近年来我们维护经验以低限的2.23V更好, 同时要开启开关电源的自动温度补偿功能;最大充电电流不大于2.5I10 A, 使用中应将充电电流限制在2I10 A以下, 在整流设备的电池参数设置中必须有均充限流值;为防止过放电的发生, 还应在电池参数中设置电池电压下限保护值;此外, 在上述标准中规定的环境温度为-15~+45℃, 这是一个较宽的条件, 实际应用如控制在10—25℃则更好。

放电容量应控制在80%以内, 因为频繁的深度放电会使电池低效并直接影响其使用寿命。一般容量试验放出额定容量的30—40%即可。另外, 尽量减少蓄电池的充放电次数。

4. 几个常见故障

(1) 电池充不进电

检查充电回路的连接是否可靠、电池是否缺液、极板是否存在不可逆硫酸盐化。

故障的处理:先将充电回路连接牢固。干涸的电池补加纯水或硫酸, 进行充电、放电恢复电池容量。发现有不可逆硫酸盐化, 应进行均衡充电激活电池恢复容量。

(2) 电池变形

是由于电池内部迅速产生的大量盈余气体无法排除产生的压力造成, 同时还会由于氧气进入多孔性PbO2内层, 引起正极板栅氧化腐蚀, 板栅变形, 电池外壳变形。

避免电池变形的办法是规范电池运行参数设置, 优化充电条件, 改善机房环境。

5. 日常维护经验

(1) 浮充总电压超出 (13.5±0.06) ×nv/单体·25℃ (n指单体总数) 范围内应进行调整, 否则影响电池寿命。

(2) 电池浮充电压每月测量一次, 观察电压差是否在合格范围内。检查电池壳盖有无漏液、鼓涨及损伤, 如出现异常而影响使用则立即进行更换处理。

(3) 连接部件每季检查一次, 如有松动及时处理。

(4) 避免产生过放或过充电, 否则影响电池使用寿命。

(5) 严禁使用有机溶剂清洁蓄电池;避免用易产生静电的干布拭蓄电池。

(6) 经常检测环境温度, 依据公式, 调节电池的浮充电压。

2V系列电池电压调节公式

12V系列电池电压调节公式

U浮—设置浮充电压t—环境温度

(7) 每年做一次容量检查。电池在放电过程中若个别单体或整组电池电压下降异常应停止放电, 检查处理。

四、结束语

综上所述, 蓄电池的正确使用、检修和维护, 是延长蓄电池使用寿命, 保证通信设备正常工作的重要环节。

参考文献

阀控蓄电池的维护 篇5

1阀控式铅酸蓄电池的特性

蓄电池是通信电源系统中直流供电系统的重要组成部分, 蓄电池主要有普通铅酸蓄电池、碱性镉镍蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池三类。普通铅酸蓄电池具有维护较复杂, 所产生的酸雾污染环境等问题, 目前已逐步被阀控式密封蓄电池所代替。阀控式密封铅酸蓄电池克服了以往蓄电池维护工作量相对较大且较繁琐等缺点, 由于采用密封结构, 无酸雾溢出, 故使用安全可靠、寿命长。碱性镉镍蓄电池以碱性物质作电解质, 适应大电流放电, 特性优于铅酸蓄电池, 由于价格昂贵、制作材料选择困难, 难能广泛使用。随着通信事业的发展, 对整个电源系统要求合理、省力, 因此对蓄电池提出了少维护和免维护的要求。阀控式密封铅酸蓄电池正是适应这一要求而引入的, 已被广泛应用到通讯、铁路、发电厂、微波中继站等部门。阀控式蓄电池一般由电池槽、电池盖、隔板、安全阀、嵌铜极柱、正负极板群、电解液等组成, 其寿命一般为10年, 但在实际使用的过程中存在各种原因影响蓄电池的使用。比如过度的充电和放电、充电或者放电的电流过大等, 另外浮充设置的不合理或者环境温度的差异也会使得蓄电池使用寿命缩短。

2蓄电池组的充电管理

2.1 浮充状态下的蓄电池

蓄电池长期运行在浮充状态的目的就是要保持蓄电池经常处于充分充满状态, 但又不能过充电, 安全阀不应开启, 不应有酸雾逸出。在浮充状态下, 充入电池的电流应能补充电池因自放电而失去的电量。为此浮充电压的设定必须符合电池组的要求, 单体电池的浮充电压为2.23-2.27V (端子实际测量值) , 浮充电压不足, 会造成电池长期欠电, 电池容量不足, 并可能导致电池硫酸盐化;浮充电压过高, 电池组正极由于析氧反应, 水被消耗, 氢浓度增加, 导致正极酸浓度增加, 板栅腐蚀加速, 导致电池最后失效。

2.2 充电状态下的蓄电池

蓄电池组的充电现广泛采用低压恒压充电和恒压限流充电, 即恒流充电至某一电压值后, 再用恒压小电流补充充电, 累计充入容量是放出容量的1.2-1.3倍。对于GGF电池来说, 采用低压恒压充电, 在整个充电过程中电池酸雾溢出量明显减少, 低压恒压充电整个过程产气量约比恒流充电产气量减少15倍左右, 显然低压恒压充电能显著改善维护工作条件, 并大大减轻酸雾对各种设施的腐蚀和对空气环境的污染, 对GFM电池来说充电电压低于析气电压, 同样可减少充电过程中气体的析出量。

无论是GGF型还是GFM型电池在充电时的电解液温度都有严格要求, 由于电解液温度过高加快电解液对极板腐蚀和电解液的蒸发影响蓄电池的使用寿命, 特别是GFM电池采用的是紧装配结构, 散热性能差, 又属于贫液电池, 充电时电解液温度过高, 不但加快电解液的蒸发造成电池失水, 而且会使极板过热膨胀损坏极板和外壳变形, 更重要的是产生热量积累性增强使电池热失控。开关电源对电池充电的控制参数设置, 直接影响着电池组充电的程度。具体参数设置要按照各蓄电池厂家提供的维护手册要求进行。

在充电过程中, 铅酸电池负极板上的硫酸铅逐渐变为铅, 正极板上的硫酸铅逐渐变为二氧化铅。当正负极板上的硫酸铅完全变成铅和二氧化铅后, 电池开始发生过充电反应, 产生氢气和氧气。这样, 在非密封铅酸蓄电池中, 电解液中的水将逐渐减少。在密封铅酸蓄电池中, 采用中等充电速率时, 氢气和氧气能够重新化合为水。2.40伏为阀控电池体系的水解电位, 国产蓄电池单体充电电压不得超过2.38伏。

2.3 蓄电池使用中的注意事项

第一, 充电过程中要有效地抑制蓄电池爆炸恶性事故的发生。

蓄电池爆炸有引爆和压爆两种, 当电池内部氢气的含量超过4%并有明火时, 有可能发生引爆;用ABS塑料做壳体的蓄电池, 当内部压强大于40kPa, 内部应力发生大的变化时, 电池可能发生压爆, 即使内部应力没有发生大的变化, 若压强继续增大, 也会引起压爆。抑制电池发生爆炸的有效措施是:控制电池内部的氢气含量在4%以下或内部压强小于40kPa。为此, 在做均衡充电时要检查安全阀是否动作, 严格按照厂家使用维护说明书的要求, 整定浮充电压和均充电压, 并要在巡检时予以校准。

第二, 阀控式密封蓄电池从出厂到投入使用前不需要进行初充电。

但由于电池从生产入库、包装、运输、安装到投入运行往往需要数月时间, 因此, 在投入正式使用前应以2.3-2.35V/只恒压限流的充电方法, 对电池进行补充充电, 否则, 电池的端电压平衡需要较长时间的浮充才能达到正常的要求。

第三, 阀控式密封蓄电池受温度的影响较大。

长期工作, 温度每升高6℃, 电池的寿命将缩短一半, 所以宜安装在有空调的房间, 采用利于散热的布放方式。浮充电压应进行温度自动补偿。

第四, 浮充电压应严格遵照厂家推荐的电压值。

由于目前使用的阀控式密封蓄电池是不能添加蒸馏水的, 电解液干涸更是造成电池容量降低和使用寿命缩短的重要因素, 为了避免电解液的大量损失而缩短电池的使用寿命。需要均衡充电的电池, 宜恰当采用低压限流的充电方法, 最大充电电流应不大于2I10, 充电电压应限制在2.38V/只以下。此外, 要经常观察电池壳体有无渗漏、变形, 连接部位有无松动、腐蚀等情况, 发现异常应及时进行处理。

2.4 阀控式蓄电池的正确维护

由于蓄电池是一种化学反应装置, 内部的化学反应看不到摸不着, 不会把日常维护工作的不足立即反映出来, 因此维护工作看起来很简单, 实则较困难。蓄电池的维护好坏对于延长蓄电池的寿命有着非常重要的, 维护的好得蓄电池可使用一、二十年, 维护不好使用几年就报废了, 所以维护人员要加强蓄电池维护保养工作, 使蓄电池经常处于良好状态, 提高蓄电池的效能和使用年限。

应严格按照规程及设备说明书对蓄电池进行充电, 当环境温度与25℃相差超过5℃时应对浮充电压调节, 温度高时, 浮充电压应低于标准值;温度低时, 浮充电压应高于标准值, 阀控式电池与普通铅酸电池的极板合金不一样, 对充电电压的要求较高, 所以严禁两种电池混合使用, 不同规格的电池禁止混合使用, 不同年限的电池禁止混合使用。

密封电池的维护量较少, 故被称为“免维护电池”, 但实际上还是需要一定的维护。在使用前应进行补充充电, 补充充电应采取恒压限流充电方式, 充电电压应按说明书规定进行。在使用一定时期后, 应进行放电实验以判断蓄电池在线容量。每年以实际负荷作一次核对性放电实验, 放出额定容量的30%-40%, 每三年做一次容量实验, 使用六年后每年一次。

日常维护中要检查连接部分有无松动, 电池外壳是否变形, 有无渗漏现象, 每月检查一次单只电池浮充电压, 有条件的情况下, 利用监控系统实时监控电池电压及电池的在线放电曲线, 及时发现蓄电池的隐患。

现生产阀控密封式蓄电池的厂家越来越多, 由于各生产厂家制造工艺的不同, 因而蓄电池的质量也不尽相同, 有的蓄电池质量较好, 但有的蓄电池却存在一些问题:电池运行一段时间后存在漏液的问题;有个别电池电压偏低;电池极板弯曲;有的蓄电池浮充电压正常, 但在市电停电电池供电过程中, 电池放电10分钟左右, 电池容量迅速放完, 电池电压下降很快;这些都会影响到通信系统的可靠性和安全性, 因此, 在市电中断后, 对于维护人员来说若能实时了解电池的剩余容量, 将大大提高系统的可靠性, 故建议在开关电源监控模块设备上增加蓄电池的监测设备, 使维护人员方便、及时了解电池的运行情况。

摘要：近十几年来, 密封阀控式铅酸蓄电池由于其维护简单, 使用安全, 在通信行业中得以大量使用。电池是通信供电中的最后一环, 它对于保障通信安全起着非常重要的作用。简要介绍了阀控式铅酸蓄电池的特性, 并结合维护经验提出了使用和维护蓄电池一些方法和意见。

关键词：通信,蓄电池,维护,使用

参考文献

[1]罗作杰.浮充电流过大对阀控式蓄电池组的危害[J].通信电源技术, 2007, (2) .

[2]钟婉明.铅酸蓄电池浮充电的运行要求[J].农村电工, 2010, (8) .

[3]桂长清.通信用密封铅蓄电池组在线诊断技术[J].通信电源技术, 2005, (1) .

阀控式铅酸蓄电池容量计算 篇6

蓄电池是地铁车辆辅助系统中重要设备, 主要作用如下:

1) 列车在运行启动前, 为列车激活升弓电路、司机室与客室照明电路等提供110 V直流电源, 保证列车激活升弓并投入工作;

2) 列车在无网压时, 蓄电池的容量能够给列车紧急照明、外部照明、紧急通风、车载安全设备、广播、部分显示屏、通讯系统等提供紧急电源。维持规定的紧急供电时间, 满足乘客安全逃生与供电需求。

3) 地铁车辆正常运行过程中, 对110 V控制电源起滤波作用, 以降低控制电源的纹波系数, 提高控制电源的质量。

若蓄电池容量选择过低, 可能造成系统在紧急状态下不满足负载要求;若蓄电池容量选择较大, 可靠性得以提高, 但是, 对车载铁路专用型蓄电池来说, 会大大増加车载的重量和体积, 增加了设计的难度。因而以准确的方法计算蓄电池的容量对于地铁建设和运营维护具有非常重要的意义。

目前地铁车辆使用的蓄电池主要分镉镍碱性蓄电池和阀控式铅酸蓄电池。阀控式铅酸蓄电池由于比能量高、常温放电性能平稳、少维护 (终生免换液) 、无记忆效应、不漏液 (塑料外壳) 、一次性价格低等特点[1], 在地铁车辆上应用广泛。本文结合长沙2号线地铁项目介绍阀控式铅酸蓄电池容量计算过程。

2 蓄电池容量计算

蓄电池容量计算主要取决于列车在紧急工况下, 紧急负载功率和供电时间, 再结合蓄电池自身低温修正系数及放电深度等因素, 最后对计算结果进行修正。

2.1 紧急负载功率

每列车配有2套DC110V蓄电池组, 每套蓄电池组的所有蓄电池单体串联起来给直流负载供电。当接触网电压不可用或者充电机发生故障时, 蓄电池可向紧急负载提供110V直流供电。

长沙地铁2号线紧急负载如表1所示。

2.2 蓄电池理论容量

列车需消耗的理论蓄电池容量

式中, P为整列车紧急负载功率, U为蓄电池的放电电压, T为应急放电时间。

阀控式铅酸蓄电池单节浮充电压为:2.25~2.29 V, 取2.27 V;DC110 V系统电压范围:77~137.5 V, 根据经验DC110 V系统电压取值118 V。因此, 所需蓄电池节数为:

根据蓄电池5 h率容量放电曲线, 单节蓄电池放电终止电压为1.75 V, 长沙2号线蓄电池欠压值设定[2]为1.75 V×52=91 V。初始放电时单节蓄电池的电压为2 V, 负载条件下单节蓄电池电压取平均值 (1.75+2) /2=1.875 V;整组蓄电池的放电电压为U=97.5 V。

根据地铁车辆供电要求, T=45 min, C0=144.27 Ah。

2.3 蓄电池容量修正

蓄电池的容量是指在满足紧急负载要求的同时, 还应该考虑到的影响蓄电池特性 (电化学特性) 的因子。

1) 考虑蓄电池充电效率系数k1, 取k1为0.95。

2) 蓄电池温度系数k2, 一般蓄电池的设计寿命和放电特性都与其温度有关。当温度每增加10℃, 其化学反应速度加快一倍。当温度高时, 蓄电池的容量很足, 但其寿命减短。反之, 当温度低时, 蓄电池的容量不足, 其寿命相对延长。因此, 在低温环境下, 蓄电池的温度系数直接影响蓄电池在实际应用中, 是否还满足负载要求。长沙最低气温为-12℃, 如图1, 取k2为0.78。

3) 老化系数k3:蓄电池的寿命是有限的, 为保证蓄电池在整个车辆使用过程中性能不变, 对蓄电池加以不同的老化系数。阀控式铅酸蓄电池老化系数k3取0.8 (按蓄电池使用寿命为10年, 寿命期后蓄电池容量为80%) 。

4) 45 min紧急负载下大电流放电倍率系数k4:依据放电特性曲线, 常温下以1.1C5放电至终止电压1.75 V, 放出额定容量的89%, 故k4取0.89。

列车蓄电池的容量:

考虑列车扩容需要提供15%的额外冗余, 则列车蓄电池容量应为:

每列车配有2套DC110V蓄电池组, 参考蓄电池产品系列, 每组选用160 Ah中倍率蓄电池。

2.4 蓄电池容量验算

紧急负载下每组蓄电池放电电流为:

紧急工况下, 蓄电池的放电倍率为:96.18 A/ (160 Ah×0.95×0.76×0.8) =1.04C5, 取1.1C5。依据放电特性曲线 (见图2) , 蓄电池以1.1C5放电至终止电压1.75 V, 可持续放电49 min, 满足紧急负载45 min放电要求。

3 结语

本文简要介绍了地铁车辆蓄电池的功能, 以长沙地铁2号线的蓄电池选型为例, 描述了容量计算过程中的计算步骤, 通过对阀控式铅酸蓄电池组温度系数、充电效率和老化效率等参数的分析, 选取合适的蓄电池组。通过以上方法选取的阀控式铅酸蓄电池已在长沙地铁2号线车辆上运行, 情况良好。

参考文献

阀控蓄电池的维护 篇7

目前电力系统大部分变电站均实现了无人值班, 蓄电池组的运行工况均由监控系统来检测, 由维护人员进行定检的周期变长, 对监测系统检测数据的真实性缺乏必要的跟踪。2008—2009年, 我们对部分蓄电池组进行了跟踪核对, 发现其检测数据必须经常核对与跟踪, 并做出及时的调整。其中造成蓄电池组出现问题的一个主要原因是:监测系统对蓄电池组浮充电流的影响没有引起我们的重视, 使蓄电池组出现了许多问题。

1 监测系统的功能

蓄电池监测系统可以检测电池组中每一块电池的内阻和容量、电压和充电电流, 形成分析报告, 使维护人员对每块电池的现状一目了然;可以帮助维护人员在蓄电池组中快速检出故障电池, 提高电池维护工作效率90%以上;可以帮助维护人员快速进行电池故障预警, 有效提高电池日常维护的针对性, 降低日常维护工作量60%以上。通过对在网蓄电池的内阻测试, 98%以上找到故障电池, 做到有针对性地进行容量试验或更换。测试提供单体电池满容量的内阻参考值及一致性偏差范围, 可以在电池安装前有效地检验和确定电池组中各单体电池性能的一致性, 可以为电池厂家测试确定新出厂的满容量电池的内阻参考值及其一致性偏差范围。

蓄电池在线监测系统广泛应用于通信、地铁、军事、交通、电力、金融、IT等行业的直流电源系统中, 主要用于蓄电池的性能快速检测、在线监测、日常维护、蓄电池安装工程验收等工作。特别是变电站实行无人值班的不断开展, 蓄电池在线监测系统的作用越来越大。

2 监测系统基本原理

蓄电池监测系统主要由电压采集、温度采集、内阻测量、逻辑处理及通信告警等模块组成。电压采集模块通过采集、数据转换进入分析处理程序;内阻测量模块主要是在线测量蓄电池的内阻对蓄电池做出性能判断;电压采集和内阻测量均是通过直接连在蓄电池两端的导线抽取蓄电池的电压或注入电流, 该模块平时均处于接入蓄电池状态。

3 监测系统功耗

蓄电池监测系统长期接入蓄电池两端, 装置取单节蓄电池电压作为采样回路的工作电压, 同时也作为采样检测电压。根据资料和我们对不同的监测装置进行实际测量, 其功耗在20～70mA。

4 监测装置运行分析

由电源模块提供电源U0 (浮充时按单体电压2.25V提供) , 而监测回路具有一定的分流Ir作用, 由于我们在计算充电电流时没有考虑分流的作用, 因此造成蓄电池充电电流不足, 可能造成蓄电池长期欠充电, 使得蓄电池极板硫酸盐化过重而缩短使用寿命。

一般情况下, 在常温25℃时, 蓄电池所需的浮充电流约为30mA/100Ah。即每100Ah的蓄电池维持自放电所需的浮充电流约为30mA。当在蓄电池两端并接上监测装置时, 其工作电流在20～70mA, 相当于在蓄电池两端实际并接了放电负载, 在某种程度上加速了蓄电池的自放电, 长期运行对蓄电池的性能极为不利。一旦电源模块停止运行, 蓄电池将加速放电。2009年对15组蓄电池进行测量发现, 其中9组蓄电池的监测装置工作电流在50mA以上, 大于蓄电池的自放电电流, 蓄电池的放电容量达不到80%。

5 制定对策

5.1 调整充电机运行参数

对每一组蓄电池系统首先进行充电电压、电流的理论计算, 然后测量系统的负载电流、监测装置工作电流、浮充电流, 进行核对, 调整充电电流以补充监测装置的消耗。经过对9组蓄电池的测量调整, 运行3个月效果良好。

5.2 选用优质小功耗的监测装置

由于不同的产品原理不尽相同, 采用模块及接线也不同, 在今后选择设备时应引起重视, 选用低功耗产品。在装置运行前, 对监测装置进行功耗测量, 查看实际工作电流, 不能只看或不看说明书的参数, 根据实测数据制定符合蓄电池组实际的充电电流。

5.3 对蓄电池开展定期测量分析活动

要定期对蓄电池运行数据进行分析, 增加人员维护测量次数, 逐步建立远程维护分析系统。

5.4 及时检验监测系统

目前许多的蓄电池监测系统自投入以来从未进行过检验监测, 随着运行时间的不断增加, 装置元件老化, 电路板积灰腐蚀等均会加大装置的功耗, 使其对直流蓄电池系统的影响越来越大。当其发生异常、产生误差时我们不能及时发现, 使其监测精度下降, 数据错误, 贻误对蓄电池的监测与检查, 造成蓄电池的异常或报废。

通过以上的分析和我们对蓄电池组的实际测量, 发现了监测装置对蓄电池运行的影响, 经过采取措施, 我们对有问题的蓄电池进行了3个月的运行跟踪, 发现运行良好。同时将这种方法推广到其他蓄电池组上, 取得了良好的效果。

蓄电池监测系统在直流蓄电池系统中发挥了积极的作用, 特别是在无人值守的场所及远程控制的系统中已经是不可或缺的装置, 准确了解其性能与对蓄电池系统的影响, 及时采取有效措施, 调整充电装置的运行参数, 使蓄电池组运行在最佳状态。因此研究监测系统对阀控式蓄电池的可靠运行有非常重要的意义。

参考文献

[1]周志敏, 周纪海.阀控式密封铅酸蓄电池实用技术[M].北京:中国电力出版社, 2004:97-100.