伯萊尼克鉛酸免維護(hù)蓄電池BL17-12 EPS電源專(zhuān)用

設(shè)備選型及配置

1、蓄電池容量配置要合適。既要考慮變電站的經(jīng)常性直流負(fù)荷，又要考慮交流失電后變電站事故照明的負(fù)荷，較適宜的蓄電池配置容量是8～10h的放電率。絕不能將不同廠家和不同容量的電池安裝在一起使用。

2、電設(shè)備配置的兩組工作電源要分別來(lái)自兩臺(tái)站用變壓器，且變電站一般要配置一臺(tái)發(fā)電機(jī)，防止站用交流失電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成蓄電池過(guò)放電。

3、擇高質(zhì)量的具有實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能化管理功能的主充電設(shè)備模塊。運(yùn)行維護(hù)人員能通過(guò)監(jiān)控器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)隨時(shí)了解直流系統(tǒng)工作狀況，同時(shí)要有足夠的備用模塊，當(dāng)主充電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，備用模塊應(yīng)能夠自動(dòng)投入使用，以保證蓄電池不因模塊故障而造成過(guò)放電。

投入使用前注意事項(xiàng)

1、如果蓄電池?cái)R置時(shí)間超過(guò)三個(gè)月，在投入使用前一定要進(jìn)行補(bǔ)充電，一般規(guī)定為按單體電池(2V系列)2．23～2．27V／只充電，充電電流不超過(guò)0．25C10A，充電至電流穩(wěn)定3～6h不變。

2、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置。浮充電壓、均充電壓、溫度補(bǔ)償系數(shù)、轉(zhuǎn)均充數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)浮充數(shù)據(jù)、交流過(guò)壓值、交流欠壓值以及充電限流值等這些參數(shù)對(duì)于蓄電池正常運(yùn)行都非常重要，這些參數(shù)的設(shè)置必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定，并且應(yīng)根據(jù)所在變電站經(jīng)常性直流負(fù)荷等實(shí)際情況與廠家溝通。

日常工作項(xiàng)目

1、環(huán)境溫度對(duì)蓄電池的放電容量、壽命、自放電、內(nèi)阻等方面都有較大影響。雖然開(kāi)關(guān)電源有溫度補(bǔ)償功能，但其靈敏度和調(diào)整幅度畢竟有限，因此環(huán)境溫度極其重要。運(yùn)行維護(hù)人員每天須檢查蓄電池室環(huán)境溫度并做記錄，同時(shí)蓄電池室溫應(yīng)控制在22～25℃之間，這不僅可延長(zhǎng)蓄電池的壽命，還能使蓄電池具有的容量。此外，為成套充電電源的溫度補(bǔ)償功能而裝設(shè)的溫度感應(yīng)探頭也應(yīng)定期檢測(cè)其準(zhǔn)確度。

2、每天檢查蓄電池的浮充電流是否在合格范圍內(nèi)并做記錄。當(dāng)蓄電池的浮充電流突變時(shí)應(yīng)查明原因并及時(shí)處理。

3、每月應(yīng)測(cè)電池單體電壓及終端電壓。

如發(fā)現(xiàn)個(gè)別電池(2V系列)浮充電壓低于2．18v／單體時(shí)，應(yīng)對(duì)電池組進(jìn)行人工轉(zhuǎn)換均衡充電，充電方法為：25℃時(shí)2．30V／單體，需24h；或25℃時(shí)2．35V／單體，需12h，均充后若仍不能恢復(fù)正常的電池應(yīng)盡快聯(lián)系廠家處理。端電壓是反映電池工作狀況的重要參數(shù)，所以測(cè)量電池端電壓不能只在浮充狀態(tài)，還應(yīng)在放電狀態(tài)下進(jìn)行。

4、為保證電池有足夠的容量，每年要進(jìn)行容量恢復(fù)試驗(yàn)(即大充大放)，讓電池內(nèi)的活化物質(zhì)活化，恢復(fù)電池的容量。

5、在蓄電池不均衡性較大、較深度地放電后，或運(yùn)行三個(gè)月時(shí)，都應(yīng)采用均衡的方式對(duì)電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。

6、電池運(yùn)行期間，每星期須檢查蓄電池的接線螺栓有無(wú)發(fā)熱現(xiàn)象，每月須檢查蓄電池的外觀有無(wú)異常變形，每半年須檢查連接導(dǎo)線、螺栓是否松動(dòng)或腐蝕污染，松動(dòng)的螺栓必須及時(shí)擰緊，腐蝕污染的接頭應(yīng)及時(shí)清潔處理。

7、對(duì)蓄電池的檢查測(cè)試記錄數(shù)據(jù)應(yīng)妥善保存，每運(yùn)行半年，需將運(yùn)行的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)處理。

閥控式密封鉛酸蓄電池是一個(gè)復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)。在通常的后備應(yīng)用中，除了充放電過(guò)程中的主要的電化學(xué)反應(yīng)外，電池內(nèi)部無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行做其他的一些副反應(yīng)。比如正極板柵的腐蝕過(guò)程是一直都在進(jìn)行的，又比如正極析氧氣，負(fù)極析氫并引起的自放電也一直存在。

正是因?yàn)殚y控式密封鉛酸電池的復(fù)雜的特性，因此蓄電池運(yùn)行初期的狀態(tài)往往沒(méi)有達(dá)到其相對(duì)的穩(wěn)定狀態(tài)，其一些常用參數(shù)如浮充電壓和內(nèi)阻值就充分的反映出了這種客觀規(guī)律。

一、浮充電壓

浮充電壓的穩(wěn)定需要運(yùn)行一定的時(shí)間，通常需要3～6個(gè)月才能達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。這和新需要一段時(shí)間的磨合期是一個(gè)道理。

在蓄電池組實(shí)際運(yùn)行時(shí)，充電機(jī)并不是對(duì)每個(gè)電池單獨(dú)控制充電的，而是控制整組電池的充電電壓。如要求單體浮充電壓為2.25V/2V單體(對(duì)應(yīng)12V電池為13.50V)時(shí)，對(duì)通信電源的24節(jié)電池組，則整組電池電壓設(shè)為：24×2.25=54V;對(duì)UPS電源240節(jié)電池組，則整組電池電壓設(shè)為：240×2.25=540V。這時(shí)，問(wèn)題就產(chǎn)生了——由于新電池生產(chǎn)過(guò)程中材料、工藝等非一致性，導(dǎo)致了單體電池性能參數(shù)的非一致性，每個(gè)單體電池并沒(méi)有按理想設(shè)定的浮充電壓(2.25V/2V單體)在充電!單只電池實(shí)際充電電壓通常在2.20~2.30V/2V單體(對(duì)于12V電池為13.2~13.8V)之間，因此整組電池浮充電壓初期表現(xiàn)出較大的離散性。這種狀態(tài)只有當(dāng)電池經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的浮充運(yùn)行后，即各電池由于內(nèi)部的狀態(tài)逐漸趨于穩(wěn)定后才會(huì)明顯改善。

浮充運(yùn)行電壓趨勢(shì)

因此，對(duì)于新投入適用的蓄電池，建議再蓄電池浮充穩(wěn)定運(yùn)行3~6個(gè)月后，再將整組電池的浮充電壓的一致性和偏差納入BMS的監(jiān)控管理。3～6個(gè)月內(nèi)的浮充電壓由于其不穩(wěn)定性，其偏差和一致性狀態(tài)不建議作為電池健康狀態(tài)的告警值。系統(tǒng)配套的BMS系統(tǒng)建議初期對(duì)于浮充電壓一致性的相關(guān)告警設(shè)置先關(guān)閉。當(dāng)然，已經(jīng)正常運(yùn)行超過(guò)6個(gè)月的電池組則不存在這個(gè)問(wèn)題。

如果客戶對(duì)于初期浮充電壓表現(xiàn)出的較大離散型存在擔(dān)憂，不確信電池組是否有隱患，建議對(duì)電池組做性能測(cè)試，以性能測(cè)試結(jié)果來(lái)判定電池組健康狀態(tài)。畢竟客戶購(gòu)買(mǎi)蓄電池的需求是滿足備電，而不是一些看起來(lái)很復(fù)雜的參數(shù)表征。

當(dāng)然，蓄電池系統(tǒng)在安裝后通常推薦做均衡充電再投入浮充使用。均衡充電后轉(zhuǎn)入浮充比一直進(jìn)行浮充的浮充電壓一致性提升更快，可以有效縮短浮充電壓趨于穩(wěn)定的磨合周期。

相關(guān)的蓄電池運(yùn)行規(guī)范也對(duì)此有明確的說(shuō)明，以引導(dǎo)客戶正確的使用浮充電壓指導(dǎo)蓄電池維護(hù)工作。

二、內(nèi)阻

1.內(nèi)阻的構(gòu)成

電池內(nèi)阻包括了歐姆內(nèi)阻和電化學(xué)電阻，同時(shí)含有一定的電容和電感，如圖2所示。

圖2電池的內(nèi)阻等效電路模型

歐姆內(nèi)阻又包括了極柱、匯流排、板柵以及板柵與活性物間的電阻。電化學(xué)內(nèi)阻包括了涂膏、電解質(zhì)和隔膜的電阻，并聯(lián)的極板與它們之間的介電物質(zhì)構(gòu)成電容Xc。

由于電池的內(nèi)阻與它本身容量有一定的聯(lián)系，因此可以利用這個(gè)參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)電池的性能。不過(guò)兩者之間并非嚴(yán)格的線性關(guān)系。目前雖然可以準(zhǔn)確測(cè)量出電池的內(nèi)阻，但是這個(gè)參數(shù)并不能直接用來(lái)指示電池的容量。它只能是在電池性能已嚴(yán)重退化到將影響整個(gè)系統(tǒng)正常使用時(shí)，做為一個(gè)警告指示。

2.電池老和電池內(nèi)阻的關(guān)聯(lián)

電池內(nèi)阻變化可以一定程度指示電池老化程度。固定型鉛酸蓄電池電池壽命通常是指25℃條件下浮充使用壽命，或者按規(guī)定的放電深度循環(huán)放電次數(shù)。電池老化過(guò)程是非常緩慢的，并伴隨這板柵的腐蝕、活性物軟化，電解液干凅等。電池老化過(guò)程也標(biāo)志電池內(nèi)阻的增加和容量的降低，當(dāng)電池實(shí)際容量低于額定容量的80%以下時(shí)，其老化速度將迅速增加，電池將不能可靠使用，即電池壽命終止，如圖3所示。

圖3蓄電池內(nèi)阻與電池壽命的關(guān)

實(shí)際應(yīng)用中，蓄電池內(nèi)阻比初期值高出50%以上時(shí)候，則電池容量大約會(huì)降低到60～80%左右。這個(gè)規(guī)律的相關(guān)性比較強(qiáng)。但在低于80%之前變化時(shí)，相關(guān)性較差，如圖4所示。

圖4電池內(nèi)阻與剩余容量相關(guān)性

3.內(nèi)阻的影響因數(shù)

?電池老化程度

隨著電池老化，蓄電池內(nèi)阻增加。比如隨柵板和匯流排的腐蝕，金屬導(dǎo)電回路變化，使電池內(nèi)阻增大。

?環(huán)境溫度

當(dāng)溫度升高時(shí)，電解液的活度加強(qiáng)，內(nèi)阻降低;當(dāng)溫度降低時(shí)，電解液活度減小，內(nèi)阻增加。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)溫度低于20℃時(shí)，電池內(nèi)阻隨溫度的變化明顯，當(dāng)溫度高于20℃時(shí)，電池內(nèi)阻隨溫度變化較為平緩。

?電池荷電狀態(tài)

電池處于不同充電狀態(tài)時(shí)其內(nèi)阻不同，滿充電時(shí)內(nèi)阻。隨著放電進(jìn)行電池內(nèi)阻逐漸增加。而隨充電的進(jìn)行內(nèi)阻逐漸減小。

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