隨著信息、能源,、電子技術(shù)的快速發(fā)展,,vrla電池目前已被廣泛地應(yīng)用于郵電、通信,、電力,、交通、船舶,、航空航天,、應(yīng)急照明等諸多領(lǐng)域。與普通的鉛酸蓄電池相比,,vrla電池由于采用了內(nèi)部氧復(fù)合技術(shù),,大大緩解了電解液的損耗,從而使蓄電池在免維護(hù)狀態(tài)下長(zhǎng)期服役,,深受各個(gè)行業(yè)的青睞,。 為了充分發(fā)揮蓄電池作為后備電源的作用,以保證通信,、電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,,使得對(duì)后備電源的維護(hù)問題成為了我們探討的中心。 一,、蓄電池使用壽命 影響閥控式鉛酸蓄電池實(shí)際使用壽命的因素很多,起主要作用的有以下幾方面,。 1.1溫度與容量的關(guān)系 閥控式蓄電池在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的容量為100%,;超過25℃時(shí),每升高10℃蓄電池的容量會(huì)減少一半,;而在25℃以下時(shí),,溫度與容量的關(guān)系如表1所列。 表1 在25℃以下時(shí)溫度與容量的關(guān)系 溫度/℃ 當(dāng)前容量/% 25 100 20 95 15 90 10 84 5 76 0 71 從表1不難看出,,閥控式蓄電池的容量是隨著溫度的變化而變化的,,維護(hù)人員必須認(rèn)真做到根據(jù)實(shí)際溫度的變化合理地調(diào)整蓄電池的放電電流,同時(shí)要控制好蓄電池的環(huán)境溫度使其保持在22℃~25℃以內(nèi),。 1.2不同的充電方式對(duì)蓄電池壽命的影響 對(duì)閥控式鉛酸蓄電池的維護(hù)需要建立精確的充放電制度并加以實(shí)施,,才能使該蓄電池達(dá)到最優(yōu)的性能和最長(zhǎng)的使用壽命,。國(guó)內(nèi)外大量研究的結(jié)果表明,充放電方式?jīng)Q定了蓄電池使用的壽命,,有一些蓄電池與其說是使用壞的,,不如說是充電方式不妥被損壞的。在這方面,,國(guó)內(nèi)有許多蓄電池生產(chǎn)廠家和科研院所或?qū)W校都做過類似的實(shí)驗(yàn),。經(jīng)泰倫電源技術(shù)研究所試驗(yàn)證明,將蓄電池分成兩組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),,一組采用普通恒壓限流方式進(jìn)行全容量壽命的試驗(yàn),,另一組則采用階段恒流充電方式控制充電的容量,并在充電后期采用短時(shí)間中等電流沖擊方式進(jìn)行容量循環(huán)壽命的試驗(yàn),。結(jié)果,,兩組蓄電池因采用不同的充電方式而得到相差甚大的循環(huán)壽命,其中采用階段恒流充電方式的蓄電池循環(huán)壽命較長(zhǎng),??梢姡壳氨粡V泛采用的恒壓限流充電方式,,特別在充電后期是有相當(dāng)缺憾的,。 1.3放電與容量的關(guān)系 大家知道,不同倍率的放電電流會(huì)使蓄電池有不同的容量,,如表2所列,。 表2 放電與容量的關(guān)系 放電率/h 蓄電池額定容量的百分?jǐn)?shù)/% 放電電流倍數(shù) 終止電壓/v 0.5 45 7 1.7 1 55 5.14 1.75 3 75 2.5 1.8 10 100 1.0 1.8 在通信電源直流供電系統(tǒng)中配置的蓄電池容量是不相同的,對(duì)蓄電池在實(shí)際放電電流下運(yùn)行的容量應(yīng)有一個(gè)準(zhǔn)確的計(jì)算,。 這里值得注意的是,,在小電流放電條件下形成的硫酸鉛,要氧化還原是十分困難的,,這是因?yàn)樵谛‰娏鞣烹娤滦纬傻牧蛩徙U顆粒的尺寸遠(yuǎn)比大電流放電條件下的大,,就是說在大電流條件下晶體形成的速度要比小電流條件下慢,晶體來不及生長(zhǎng)就很快被氧化還原了,,因而顆粒比較小,。而在小電流條件下,較大的硫酸鉛晶體就不容易被還原,。如硫酸鉛晶體長(zhǎng)期得不到清理,,必然會(huì)影響蓄電池的容量和使用壽命。 1.4浮充電壓的設(shè)置對(duì)蓄電池壽命的影響 浮充運(yùn)行是蓄電池的最佳運(yùn)行條件,,運(yùn)行時(shí)電池一直處于滿荷電狀態(tài),,理論上在此條件下運(yùn)行蓄電池將達(dá)到最長(zhǎng)的使用壽命。 浮充電壓的設(shè)置對(duì)蓄電池的壽命具有相當(dāng)重要的影響,,浮充電壓產(chǎn)生的電流量應(yīng)達(dá)到補(bǔ)償自放電及電池單體放電電量和維持氧循環(huán)的需要,。 不合理的浮充電壓主要在兩個(gè)方面影響電池,,即正極板柵腐蝕速率和電池內(nèi)氣體的排放。特別是當(dāng)電池的浮充電壓超過一定值時(shí),,板柵腐蝕現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步加劇,,電池內(nèi)的氧氣和氫氣產(chǎn)生較高氣壓,通過排氣閥排放,,從而造成電池失水,,正極腐蝕則意味著電池失水,進(jìn)一步加劇電池劣化,、壽命縮短,。若將浮充電壓超過一定幅度,增大的浮充電流會(huì)產(chǎn)生更多的盈余氣體,,這樣便使氧在負(fù)極復(fù)合受到阻力,,從而削弱了氧的循環(huán)機(jī)能。 此外浮充運(yùn)行時(shí),,充電電壓還應(yīng)隨環(huán)境溫度作適當(dāng)調(diào)整,,具體可以參考有關(guān)技術(shù)資料或者電池廠家給出的相關(guān)參數(shù)要求。 1.5均充電方法對(duì)蓄電池壽命的影響 均充電是為了防止某些蓄電池因容量,、端壓的不一致而進(jìn)行的補(bǔ)充電,。一般做法是將浮充電壓提高0.05~0.07v/℃,但最高不得超過2.35v,。由于在均衡充電時(shí)氣體的產(chǎn)生量比浮充充電時(shí)多幾十倍,,所以充電時(shí)間不能太長(zhǎng),以避免盈余氣體影響氧的再?gòu)?fù)合效率,,使失水量增加,,而且使板柵腐蝕速度增加,從而損壞電池,。一般對(duì)于新電池或狀態(tài)較好的電池,,均充充電時(shí)電壓應(yīng)相對(duì)較低,而對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)或者性能較差的電池,,均充電壓可適當(dāng)升高,。 1.6蓄電池容量檢測(cè)中注意的問題 蓄電池容量測(cè)試受到實(shí)際操作條件的影響,如在非標(biāo)準(zhǔn)條件(如放電倍率,、溶液溫度等)下檢測(cè)時(shí),,應(yīng)先換算成標(biāo)準(zhǔn)情況下的容量,,以便在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析研究和比較判斷,,不過對(duì)于普通維護(hù)人員,換算工作顯然比較繁雜,。 在容量檢測(cè)時(shí),,操作也要謹(jǐn)慎,,首先,應(yīng)了解直流供電和市電供電情況,,油機(jī)發(fā)電機(jī)能否啟動(dòng),。檢測(cè)時(shí)應(yīng)時(shí)時(shí)注意直流供電系統(tǒng)的情況和市電的供電情況,一旦發(fā)現(xiàn)不正常,,應(yīng)立即停止蓄電池容量檢測(cè)工作,,恢復(fù)整流器的正常輸出,以免影響正常供電,。 二,、傳統(tǒng)的蓄電池維護(hù)測(cè)試技術(shù)發(fā)展歷程及效果分析 2.1早期蓄電池電壓的測(cè)量法 蓄電池的性能狀態(tài)最終體現(xiàn)在電池的容量與落后程度上,電池的電壓可以在一定程度上反映出電池性能的好壞,,當(dāng)電池放電到一定程度后,,其電壓值便開始明顯降低,在早期的電池維護(hù)中,,由于測(cè)試儀器的匱乏,,維護(hù)人員普遍采用萬用表對(duì)電池電壓進(jìn)行測(cè)量,通過電壓高低來簡(jiǎn)單判斷電池性能的好壞,,而電池的實(shí)際放電能力只能通過電池實(shí)際容量反映出來,,通過測(cè)量電池端電壓只能在一定程度上反映電池的落后情況。實(shí)際操作中,,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),,在浮充狀態(tài)下,壞電池或者落后電池與正常電池的電壓沒有太明顯區(qū)別,,也沒有太好的規(guī)律性可言,,大量研究實(shí)踐證明,即便是淺度放電狀態(tài),,單純通過電壓高低完全不足以判別電池性能的好壞,。 2.2核對(duì)放電法 長(zhǎng)期以來,蓄電池放電試驗(yàn)主要沿用以下兩種方式:一是利用實(shí)際負(fù)載進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn),,二是利用傳統(tǒng)電阻箱進(jìn)行放電試驗(yàn),。傳統(tǒng)電阻箱放電容量試驗(yàn),蓄電池組須脫離系統(tǒng),,利用電阻箱對(duì)電池組進(jìn)行放電試驗(yàn),,經(jīng)過數(shù)小時(shí)后,可以找出最落后的一到幾節(jié)電池,,以落后電池到達(dá)終止電壓時(shí)的放電時(shí)間與放電電流來估算其容量,,并以此容量作為整組電池的容量。 容量試驗(yàn)是檢測(cè)電池容量最直接、最可*的方法,,無論是在線還是離線進(jìn)行檢測(cè),,都必須設(shè)置備用電源作為防范措施,以保證通信安全,。 傳統(tǒng)的核對(duì)放電設(shè)備普遍采用電阻絲或者水阻進(jìn)行核對(duì)放電,,并且是人工操作,程序繁瑣,,存在一定的人身危險(xiǎn),,這種傳統(tǒng)的核對(duì)放電試驗(yàn)方式正在逐步被淘汰。目前,,國(guó)內(nèi)外普遍采用了新型的智能核對(duì)放電技術(shù),,該技術(shù)利用pwm控制原理,根據(jù)放電過程中電池組放電電壓的變化,,對(duì)放電假負(fù)載可以進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,,以保證電池組恒流放電。 核對(duì)放電法具有容量測(cè)試準(zhǔn)確可*的優(yōu)點(diǎn),,因此,,仍然是目前世界上檢測(cè)電池性能的最可*方法,同時(shí)由于核對(duì)放電本身可以對(duì)電池起到一定的維護(hù)作用,,所以,,核對(duì)放電是其他設(shè)備暫時(shí)還不能替代的。不過它的缺點(diǎn)也很突出,,主要表現(xiàn)為: ——核對(duì)放電時(shí)間長(zhǎng),,風(fēng)險(xiǎn)大,電池組須脫離系統(tǒng),,蓄電池組所存儲(chǔ)的化學(xué)能全部以熱能形式消耗掉,,既浪費(fèi)了電能又費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且增加了系統(tǒng)斷電風(fēng)險(xiǎn),; ——進(jìn)行核對(duì)性放電試驗(yàn),,必須具備一定條件,首先,,盡可能在市電基本保障的條件下進(jìn)行,;其次,機(jī)房必須有備用電池組,,所以,,更適于具備一主一備電池組結(jié)構(gòu)的機(jī)房。 目前,,核對(duì)放電只能測(cè)試整組電池容量,,不能測(cè)試每一節(jié)單體電池容量,,以容量最低的一節(jié)作為整組容量,而其他部分電池由于放電深度不夠,,其劣化或落后程度還不能完全充分暴露出來。 頻繁地對(duì)蓄電池進(jìn)行深放電,,會(huì)產(chǎn)生硫酸鉛沉淀,,導(dǎo)致極板硫酸化,容量下降,,電池落后,,因此不適宜對(duì)鉛酸蓄電池頻繁進(jìn)行深放電。 所以,,核對(duì)放電只能對(duì)蓄電池進(jìn)行定期維護(hù),,無法滿足日常維護(hù)的需要。
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