《通信电源》第6章-蓄电池课件.ppt

1、.1.2本本 章章 内内 容容v 通信蓄电池发展通信蓄电池发展v 阀控蓄电池构成、分类阀控蓄电池构成、分类v 阀控蓄电池工作原理阀控蓄电池工作原理v 阀控蓄电池技术指标阀控蓄电池技术指标v 阀控蓄电池的维护使用与注意事项阀控蓄电池的维护使用与注意事项.3本章重点、难点本章重点、难点v 本章重点本章重点 阀控蓄电池的组成与工作原理阀控蓄电池的组成与工作原理 阀控蓄电池的维护与使用阀控蓄电池的维护与使用 v 本章难点本章难点 阀控蓄电池的使用容量因素阀控蓄电池的使用容量因素 阀控蓄电池维护中的失效原因分析阀控蓄电池维护中的失效原因分析.4本章的目的和要求本章的目的和要求v 掌握阀控蓄电池的工作原理

2、，理解阀控蓄电池的特点。掌握阀控蓄电池的工作原理，理解阀控蓄电池的特点。v 掌握阀控铅蓄电池的基本结构及各组成部分的作用，了掌握阀控铅蓄电池的基本结构及各组成部分的作用，了解阀控蓄电池的分类。解阀控蓄电池的分类。v 掌握阀控铅蓄电池容量的概念，理解使用因素对实际容掌握阀控铅蓄电池容量的概念，理解使用因素对实际容量的影响。量的影响。v 理解阀控铅蓄电池的失效原因，了解阀控铅蓄电池故障理解阀控铅蓄电池的失效原因，了解阀控铅蓄电池故障判断与维护时的注意事项。判断与维护时的注意事项。v 了解阀控蓄电池的发展历史及趋势。了解阀控蓄电池的发展历史及趋势。.5通信蓄电池发展概述通信蓄电池发展概述蓄电池的内容

3、提要蓄电池的内容提要1阀控蓄电池的结构与原理阀控蓄电池的结构与原理 2 VRLA蓄电池的电特性蓄电池的电特性 3讨论题讨论题5VRLA蓄电池的运行与维护蓄电池的运行与维护 4.6蓄电池v通信电源蓄电池通信电源蓄电池 电池放电电流小，容量大，寿命长，每节单体2V（一般2.23V左右），一组48V电池由24节单体串联组成。vUPSUPS蓄电池蓄电池 电池能大电流放电，容量小，寿命较短，常见的UPS蓄电池每个单体电压为12V，如果配置32节电池，则电池组端电压可达384V。v启动电池启动电池 由于油机启动时间十分短促，仅为58秒，因此要求蓄电池满足高速率大电流放电的要求。油机启动电池多采用24V电池

4、组。.76.2.1 通信蓄电池发展概述通信蓄电池发展概述v 铅酸蓄电池的发明距今已有140余年的历史，以往的铅酸蓄电池均为开口式或防酸隔爆式，充放电时析出的酸雾污染及腐蚀环境，又需经常维护既补加酸和水。 自50年代起，科学技术发达国家先后解决了防酸式铅酸电池的致命缺点，而可以把铅蓄电池密封起来。v 进入80年代，随着分散式供电方案启用，需求基础电源设备与通信设备同装一室，激励了密封固定型铅酸电池的生产。v 进入90年代后，阀控密封铅酸蓄电池生产技术有了很大进展，进入了成熟期。.8 阀控式密封铅酸蓄电池的特点阀控式密封铅酸蓄电池的特点 电池荷电出厂，安装时不需要辅助设备，安装后即可使用； 在电池

5、整个使用寿命期间，无需添加水，调整酸比重等维护工作，具有“免维护”功能； 不漏液、无酸雾、不腐蚀设备，可以和通信设备安装在同一房间，节省了建筑面积和人力； 采用具有高吸附电解液能力的隔板，化学稳定性好，加上密封阀的配置，可使蓄电池在不同方位安置； 电池寿命长，25下浮充状态使用可达10年以上； 与同容量防酸式蓄电池相比，阀控式密封蓄电池体积小、重量轻、自放电低。.91 1、蓄电池在通信电源系统中的作用、蓄电池在通信电源系统中的作用阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA)，作用有：v 后备电源后备电源（包括直流供电系统和UPS系统）：当

6、市电异常或在整流器不工作的情况下，由蓄电池单独供电，担负起对全部负载供电的任务，起到备用作用。v 平滑滤波：平滑滤波：在市电正常时，虽然蓄电池不担负向通信设备供电的主要任务，但它与供电主要设备整流器并联运行，能改善整流器的供电质量。v 调节系统电压调节系统电压v 动力设备的启动电源动力设备的启动电源.10蓄电池在通信电源系统中的应用 .112 2、蓄电池的分类、蓄电池的分类 （1）按不同用途和外形结构：分有固定式和移动式两大类。 （2）按极板结构分为：涂膏式、化成式、半化成式、玻璃丝管式等。 （3）按电解液的不同分为：酸性和碱性。 酸性蓄电池：以酸性水溶液作电解质 碱性蓄电池：以碱性水溶液作电

7、解质 （4）按电解液数量分为：贫液式和富液式。密封式电池一般为贫液式，半密封电池均为富液式。.12型号（1）.13型号(2)100A型号代表每块正极板的电流容量（8小时率至终了电压1.75V25)例如：100A21型号单体含10片正极及11片负极，因此100A21型号的容量是1000安时。.146.2.2 6.2.2 阀控蓄电池的结构与原理阀控蓄电池的结构与原理1、阀控式铅酸蓄电池的基本结构2、阀控蓄电池的工作原理.151 1、阀控式铅酸蓄电池的基本结构、阀控式铅酸蓄电池的基本结构（1）正负极板组（2）隔板（3）电解液（4）安全阀（5）壳体.16结构框图结构框图.17蓄电池的结构蓄电池的结构.

8、18（1 1）正负极板组）正负极板组v 正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb）。v VRLA的极板大多为涂膏式，这种极板是在板栅上敷涂由活性物质和添加剂制成的铅膏，经过固化、化成等工艺过程而制成。.19（2 2）隔板）隔板v 阀控式铅酸蓄电池中的隔板材料普遍采用超细玻璃纤维。v 隔板与极板紧密保持接触。它的主要作用有： 吸收电解液； 提供正极析出的氧气向负极扩散的通道； 防止正、负极短路。.20（3 3）电解液）电解液v 铅蓄电池的电解液是用纯净的浓硫酸与纯水配置而成。v 它与正极和负极上活性物质进行反应，实现化学能和电能之间的转换。.21（4 4）安

9、全阀）安全阀v 一种自动开启和关闭的排气阀，具有单向性，内有防酸雾垫。v 只允许电池内气压超过一定值时，释放出多余气体后自动关闭，保持电池内部压力在最佳范围内。.22（5 5）壳体）壳体v 材料应满足耐酸腐蚀，抗氧化，机械强度好，硬度大，水气蒸发泄漏小，氧气扩散渗透小等要求。v 一般采用改良型塑料：如PP、PVC、ABS等材料。.232 2、蓄电池的工作原理、蓄电池的工作原理 v 正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为纯铅（Pb）。v 电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定的比例配制而成。v 正负极板上活性物质的性质不同，当两种极板放置在同一硫酸溶液中时，各自发生不同的化学反应而

10、产生不同的电极电位。.24(1)(1)蓄电池的化学反应原理蓄电池的化学反应原理.25放电时化学反应：放电时化学反应： 放电 PbO2+2H2SO4+Pb PbSO4+2H2O+PbSO4 正极 硫酸 负极 正极 水 负极.26蓄电池在放电过程的特点蓄电池在放电过程的特点v 正、负极板上的活性物质都不断转变为硫酸铅（PbSO4）。v 蓄电池的内阻增加。v 电解液的比重逐渐下降，电动势逐渐降低。v 至放电终了时，蓄电池的端电压下降到1.8V左右。 .27充电过程的化学反应：充电过程的化学反应： PbSO4+ 2H2O+ PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb 正极 水 负极 正极 硫酸

11、负极充电.28蓄电池在充电过程的特点蓄电池在充电过程的特点v 正极板上的硫酸铅（PbSO4）逐渐变为二氧化铅（PbO2）。负极板上的硫酸铅逐渐变为海绵状铅（Pb）。v 蓄电池的内阻减小。v 电解液的比重逐渐增加，蓄电池的电动势也逐渐增加。.29（2 2）蓄电池的氧循环原理）蓄电池的氧循环原理v 阀控蓄电池的氧循环原理就是：从正极周围析出的氧气，通过电池内循环，扩散到负极被吸收，变为固体氧化铅之后，又化合为液态的水，经历了一次大循环 。.30VRLAVRLA的结构特点的结构特点v 阀控式铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，正极在充电后期产生的氧气通过隔板（超细玻璃纤维）空隙扩散到负极，与负极海绵

12、状铅发生反应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护,克服了传统式铅酸蓄电池的主要缺点。v 在阀控式铅酸蓄电池中，负极起着双重作用，即在充电末期或过充电时，一方面极板中的海绵状铅与正极产生的氧气（O2）反应而被氧化成一氧化铅（PbO），另一方面是极板中的硫酸铅（PbSO4）又要接受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅反应成海绵状铅（Pb）。.31氧循环原理图氧循环原理图(1)(1)密封原理示意图.32氧循环原理图氧循环原理图(2)(2) .336.2.3 VRLA蓄电池的电特性蓄电池的电特性1、

13、VRLA蓄电池的电压2、VRLA蓄电池的充放电特性3、VRLA蓄电池的容量.341 1、VRLAVRLA蓄电池的电压蓄电池的电压（1）工作电压 指电池接通负载后在充放电过程中显示的电压，又称负载电压。（2）浮充电压 在邮电通信局（站）直流电源系统中，蓄电池采用全浮充工作方式。在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足，这时，蓄电池组起平滑滤波作用。因为电池组对交流成分有旁路作用，从而保证了负载设备对电压的要求。在市电中断或整流器发生故障时，由蓄电池单独向负荷供电，以确保通讯不中断。.35浮充电压的选择浮充电压的选择 各种类型的VRLA电池的浮充电压不尽

14、相同，在理论上要求浮充电压产生的电流足以达到补偿电池的自放电损失及电池单独放电用量，和维持氧循环需要。实际工作还应考虑下列因素： 选择在该充电电压下，电池极板生成的PbO2较为致密，以保护板栅不致于很快腐蚀； 尽量减少O2与H2析出，并减少负极硫酸盐化； 电解液浓度对浮充电压的影响； 板栅合金对浮充电压的影响； 通信设备对浮充系统基础电压的要求 .36浮充电流的选择浮充电流的选择 浮充电流设定的依据 浮充电流应足以补偿每昼夜自放电损失的电量； 对于VRLA电池而言，应确保维护氧循环所需的电流； 当蓄电池单独放电后，能依靠浮充，很快地补足容 量，以备下一次放电 .37浮充电压的温度补偿浮充电压的

15、温度补偿v 浮充充电与环境温度有密切关系。通常浮充电压是指环境25而言，所以当环境温度变化时，为使浮充电流保持不变，需按温度系数进行补偿，即调整浮充电压。在同一浮充电压下，浮充电流随温度升高而增大。若进行温度换算可得出：环境温度自25升或降1，每个电池端压随之减或增34mV方可保持浮充电流不变。 .382 2、 VRLAVRLA蓄电池的充放电特性蓄电池的充放电特性 v 补充充电v 浮充充电：54V 补偿电池自放电损耗（平时）v 均衡充电： 56.4V迫使各单体电池的特性均衡v 快速充电.39补充充电补充充电( (初始充电初始充电) )v 阀控铅酸蓄电池是荷电出厂，由于自放电等原因，投入运行前要

16、做初始均充充电和一次容量实验。补充充电应采用低压恒压充电方法，充电电压应按厂家使用说明书进行。.40浮充充电浮充充电v 浮充电压：2.23伏2.27伏单体（25)v 浮充电压需依照环境温度的变化，而作相应调整。v 为使浮充电流保持不变，需按温度系数进行补偿，即调整浮充电压。v 环境温度自25升或降1，每个电池端压随之减或增34mV方可保持浮充电流不变。.41快速充电快速充电v 在某种情况下，要求电池尽快充足电，可采用快速充电，最大充电电流0.2C10 A，充电电流过大会使电池鼓涨，并影响电池使用寿命。.42均衡充电均衡充电v 蓄电池在使用过程中，有时会产生比重、端电压等不均衡情况，为防止这种不

17、均衡扩展成为故障电池，所以要定期履行均衡充电。v 凡遇下列情况需进行均衡充电： 浮充电压有两只以上低于2.18V只； 搁置不用时间超过三个月。 全浮充运行达六个月。 放电深度超过额定容量的20%。.43思考题思考题v 什么是浮充？什么叫浮充电压，什么叫均充电压，如何确定电池的浮充电压和均充电压?v 浮充是指电池与负载并联，处于备用状态，由充电设备同时给电池与负载供电的过程。v 浮充时的电压叫浮充电压。v 均充电压比浮充电压要高，它能保证在相对较短的时间内使放过电的电池能充足电，使蓄电池达到满容量的状态，同时在这个电压下又不会对蓄电池造成过充电，从而使充电对蓄电池造成损坏达到最低程度。.44（2

18、 2）铅酸蓄电池的充电特性）铅酸蓄电池的充电特性 VRLA电池在放电后应及时充电。充电时必须认真选择以下三个参数：恒压充电电压、初始电流、充电时间。 不同蓄电池的充电电压值由制造厂家规定，充电电压和充电方法随电池用途不同可以不同。电池放电后的充电推荐恒压限流方法，即充电电压取U（厂家定），限流值取0.1C10A，充入电量为上次放电电量的1.11.2倍即可。.45（3）铅酸蓄电池的放电特性）铅酸蓄电池的放电特性v 铅蓄电池投入运行，是对实际负荷的放电，其放电速率随负荷的需要而定。各种放电小时率下的放电方法一般有标准小时率（10小时率）下的放电，高放电率下的放电，冲击放电和核对性放电等几种。v 放

19、电速率不同，放电终止电压也不相同，放电速率越高，放电终止电压越低。 v 温度对电池放出的容量也有较大影响，通常，环境温度越低，放电速率越大，电池放出的容量就小。.463 3、VRLAVRLA蓄电池的容量蓄电池的容量 v 1电池容量的分类 电池容量是电池贮存电量多少的标志，有理论容量、额定容量、实际容量之分。 理论容量：理论容量：理论容量是假设活性物质全部反应放出的电量。 额定容量：额定容量：规定在25环境下，以10小时率电流放电至终了电压所能达到的容量，用符号C10表示。 I10 C10 /10 。 实际容量实际容量又称为使用容量，它表示在预定的放电条件下，电池实际所放出的电量。不是恒定的常数

20、。.472 2影响实际容量的因素影响实际容量的因素放电率的影响电解液温度的影响电解液浓度的影响终止电压的影响电池的新旧程度、局部放电等因素影响.48放电率的影响放电率的影响v 放电至终了电压的快慢叫做放电率，分为时间率和电流率。v 对于一给定电池，在不同时率下放电，将有不同容量。下表为一GFM1000电池在常温下不同放电率放电时的容量。放电率放电率（HrHr）1 12 23 34 45 58 8101012122020容量（容量（AhAh） 550550656656750750790790850850944944100010001045104511001100.49电解液温度的影响电解液温度的

21、影响v 在一定环境温度范围内放电时，使用容量随温度升高而增加，随温度降低而减小。v 阀控式密封铅蓄电池放电时，若温度不是标准温度（25），则需将实测电量Ct换算成标准温度的实际容量Ce，即 Ct Ce 1+ k (t-25) 公式中： Ct 非标准温度下电池放电量 t放电时的环境温度 k温度系数 10小时率容量试验时 k=0.006/.50电解液浓度的影响电解液浓度的影响v 在实用范围内，电池容量随电解液浓度的增大而提高。v 但也不可浓度过大，因浓度高则粘度增加，反而影响电液扩散，降低输出容量。.51终止电压的影响终止电压的影响v 终止电压：指电池放电时电压下降到某个值而停止或下降到不宜再继续

22、放电的最低工作电压，称终止电压。v 终止电压是按实际需要确定的，小电流放电时，终止电压要定得高些；大电流放电，终止电压要定得低些。.526.2.46.2.4阀控蓄电池的运行与维护阀控蓄电池的运行与维护 1、阀控式铅酸蓄电池维护的技术指标2、VRLA蓄电池对充电设备的技术要求 3、阀控铅酸蓄电池的日常维护与测量 4、阀控式铅酸蓄电池在维护过程中的注意事项 5、阀控式铅酸蓄电池一般故障分析与处理 .531、AGM电池主要技术指标电池主要技术指标 容量：额定容量是指蓄电池容量的基准指，容量指在规定放电条件下蓄电池所放出的电量，小时率容量指N小时率额定容量的数值，用CN表示。 最大放电电流：在电池外观

23、无明显变形，导电部件不熔断条件下，电池所能容忍的最大放电电流。 耐过充电能力：完全充电后的蓄电池能承受过充电的能力。 容量保存率：电池达到完全充电后静置数十天，由保存前后容量计算出的百分数。 密封反应性能：在规定的试验条件下，电池在完全充电状态，每安时放出气体的量(ml)。 安全阀动作：为了防止因蓄电池内压异常升高损坏电池槽而设定了开阀压，为了防止外部气体自安全阀侵入，影响电池循环寿命，而设立了闭阀压。 防爆性能：在规定的试验条件下，遇到蓄电池外部明火时，在电池内部不引爆、不引燃。 防酸雾性能：在规定的试验条件下，蓄电池在充电过程，内部产生的酸雾被抑制向外部泄放的性能。.54放电率电流和容量放

24、电率电流和容量 C1010小时率额定容量 Ah C10 C33小时率额定容量 Ah 0.75C10 C11小时率额定容量 Ah 0.55C10 10小时率放电电流 （I10），数值为0.1C10A 3小时率放电电 （I3），数值为2.5I10A 1小时率放电电流 （I1），数值为5.5I10A.55终止电压终止电压Uf 10小时率蓄电池放电单体终止电压为1.8V 3小时率蓄电池放电单体终止电压为1.8V 1小时率蓄电池放电单体终止电压为1.75V.56充电电压、充电电流充电电压、充电电流v 蓄电池在环境温度为25条件下，浮充工作单体电压为2.232.27V，均衡工作单体电压为2.302.35V

25、。最大充电电流不大于2.5I10A。， .572 2、 VRLAVRLA蓄电池对充电设备的技术要求蓄电池对充电设备的技术要求 1稳压精度稳压精度是指在输入交流电压或输出负载电流变化时，充电设备在浮充或均充电压范围内输出电压偏差的百分数。 2自动均充功能VRLA蓄电池需要定期进行均充电，VRLA蓄电池进行均充的目的就是为了确保电池容量被充足，防止VRLA蓄电池的极板钝化，预防落后电池的产生，使极板较深部位的有效活性物质得到充分还原。.58均充功能启用条件均充功能启用条件 凡遇下列情况需进行均衡充电： 浮充电压有两只以上低于2.18V只； 搁置不用时间超过三个月。 全浮充运行达六个月。 放电深度超

26、过额定容量的20%。 自动均充启动条件可以根据VRLA蓄电池的新旧程度和不同生产厂家的技术要求进行人工设置。.59自动均充终止的判据自动均充终止的判据 充电量不小于放出电量的1.2 倍。 充电后期充电电流小于0.00510（10电池的额定容量）。 充电后期，充电电流连续小时不变化。 达到上述三个条件之一，可以终止均充状态自动转入浮充状态。.60（3）电压一温度补偿功能）电压一温度补偿功能v 对VRLA蓄电池浮充端电压一般(在25)设置在225V，浮充电流一般在045mAAh左右。温度补偿的电压值通常为以环境温度25为界，温度每升高或降低l，其浮充电压就相应降低或升高(34)mV只。.61（4

27、4）限流功能）限流功能v 充电设备输出限流和电池充电限流是两个不同的功能。v 充电设备的输出限流是对充电设备本身的保护，而电池充电限流是对电池的保护。v 整流设备输出限流是当输出电流超过其额定输出电流的105时，整流设备就要降低其输出电压来控制输出电流的增大，达到保护整流设备不受损坏。而电池的充电限流是根据电池容量来设定的，一般为015C10(A)左右。.62（5 5） 智能化管理功能智能化管理功能v VRLA蓄电池是贫液式的密封铅酸电池，其对浮充电压、均充电压、均充电流和温度补偿电压都要严格控制。因而对VRLA蓄电池使用环境的变化，均充的开启和停止、均充的时间、均充周期等智能化管理就显得非常

28、必要。.633 3、阀控铅酸蓄电池的日常维护与测量、阀控铅酸蓄电池的日常维护与测量v 容量的选择v 阀控铅酸蓄电池的安装v 蓄电池使用维护工作内容 v VRLA蓄电池的定期测量.64（1 1）容量的选择）容量的选择 蓄电池一般设置两组并联。交流不间断电源设备（UPS）的蓄电池组一般只设一组，当容量不足的时候可以并联，最多不超过4组。 不同厂家、不同容量、不同型号的蓄电池组严禁并联使用。 不同时期的蓄电池并联使用时其投产使用年限相差应不大于2年。 蓄电池总容量应按规定配置。铅酸蓄电池的总容量应按以下公式计算：Q KIT/1+(t-25) 建议蓄电池组容量选择可查相关电池厂家的不同放电时间下蓄电池

29、组放电电流值来选择蓄电池组容量。.65蓄电池容量计算及配置蓄电池容量计算及配置: :)25(1 tKITQ2346810201.71.751.751.81.81.81.81.81.81.81.850.450.40.550.450.610.750.790.880.9411阀控电池放电容量系数电池放电小时数(h)放电终止电压(V)铅酸蓄电池放电容量系数（）表铅酸蓄电池放电容量系数（）表10.5.66（2 2）蓄电池的安装）蓄电池的安装v 电池为荷电出厂，必须小心操作，忌短路。v 连接螺丝必须拧紧，但也不要拧紧力过大而使极柱嵌铜件损坏。v 安装末端连接件和整个电源系统导通前，应认真检查正负极性及测量

30、系统电压。v 不能将容量、性能和新旧程度不同的电池连在一起使用。.67（4 4）VRLAVRLA蓄电池的定期测量蓄电池的定期测量v 电池外观的检查v 电池端电压及偏差 v 标示电池 v 电池极柱压降v 电池极柱温升的测量v VRLA蓄电池全容量测试 v VRLA蓄电池核对性放电试验法v 蓄电池单组离线操作 .68电池外观的检查电池外观的检查v 用目测法检查蓄电池的外观有无漏液、变形、裂纹、污迹、极柱和连接条有无腐蚀及螺母是否松动等现象。.69电池端电压及偏差电池端电压及偏差v 电压的均匀性有二个指标，一个为静态，另一个为动态。 v 各单体电池开路电压最高与最低的差值应不大于20mV(2V电池)

31、、50mV(6V电池)、100mV(12V电池)。 v 蓄电池处于浮充状态时，各单体电池电压之差应不大于100mV(2V电池)、240mV(6V电池)、480mV(12V电池)。 .70例如例如: :某基站有一组24V VRLA蓄电池，在浮充状态下测得每只电池的端电压分别为2.28V、2.25V、2.21V、2.24V、2.26V、2.25V、2.27V、2.19V、2.22V、2.23V、2.24V、2.28V。Umax一Umin =2.28V一2.19V=0.09V =90mV 10 mV，所以极柱压降不合格。)(275505 . 55 . 5101AII1h测得压降值所求极柱压降负载电流

32、放电率电流值.77注意事项注意事项 确认测试在电池放电状态。 测点要准确，必须在相邻两只电池极柱的根部。 正确使用仪表进行测量，并会通过换算鉴别系统内某个压降数据是否符合设计指标。v 主要实验器材: 四位半数字万用表 直流钳形电流表.78极柱压降的测量极柱压降的测量 BATTERYGFM-2V500AHxxxxxxxBATTERYGFM-2V500AHxxxxxxx.79极柱压降的测量极柱压降的测量 BATTERYGFM-2V500AHxxxxxxxBATTERYGFM-2V500AHxxxxxxx极柱根部.80.81思考题思考题 1、为什么要测量电池极柱压降？又是如何进行操作测量的？ 2、测

33、量电池极柱压降时为什么要关掉整流器让蓄电池组单独放电？.82电池极柱温升的测量电池极柱温升的测量v VRLA蓄电池极柱与连接条一般都由螺栓做紧固连接，其接触电阻的大小同样会直接影响该电池组的放电效果，除了测极柱间的电压降外，还有一种检测手段就是测量极柱连接条螺栓处的温升。v 测量方法如下： a.测量的电池组必须有一定的充放电电流，一般在均充状态下，或者在放电状态下进行(为了确保供电的可靠性，检测时可将整流器或开关电源的输出电压调到下限值，使电池单独放电)； b.用红外测温仪分别瞄准对应的极柱螺栓连接处，测量该处温度时被测点与测温仪枪口的距离应在lm左右，并应垂直于测试点的表面； c.测温仪要根

34、据不同的测试材料介质，预先调整好红外线反射率系数 ，一般铜、铁为095，铅为03 d.测温仪与测试点之间应无温度干扰环境； e.从测温仪的显示屏上分别读出各连接点的温度； f.换算公式 ： 温升=实测值一环境温度.83部分器件温升允许范围部分器件温升允许范围测点温升（）测点温升（）A级绝缘线圈60整流二极管外壳85E级绝缘线圈75晶闸管外壳65B级绝缘线圈80铜螺钉连接处55 F级绝缘线圈100熔断器、80H级绝缘线圈125珐琅涂面电阻135变压器铁芯85电容外壳35扼流圈80塑料绝缘导线表面20铜导线35铜排35.84红外点温仪常见物体反射率系数表红外点温仪常见物体反射率系数表 被测物反射系

35、数被测物反射系数铝030塑料095黄铜050油漆093铜095橡胶095铁070石棉095铅050陶瓷095钢080纸095木头094水093沥青095油094.85VRLAVRLA蓄电池全容量测试蓄电池全容量测试 v 蓄电池容量检测方式主要有离线式和在线式两种。 v 离线式一般适用于新安装，还未正式投运的蓄电池，脱离供电系统。 .86具体的测量步骤如下：a.检查市电、油机发电机和整流器(开关电源)都应正常可靠； b.关闭整流器(开关电源)或调低其输出电压，由电池单独放电；c.测量电池放电电流，验算放电电流倍数，查表得额定容量的百分数；d.测室温、测各电池端电压(每小时记录一次，临近放电终了时

36、10min左右记录一次),避免过放电；e.整组电池中只要有一只电池端电压到达放电终止电压应立即停止放电，并恢复整流器的正常供电。f.核算电池容量。核算出来的电池容量要大于该电池额定容量的80为合格。.87核对性容量试验核对性容量试验 v 核对性容量试验通常按3h率的放电电流进行1小时放电，即放出电池总容量的三分之一左右。放电结束时，将各单体电池端电压与厂家给出的3h率标准放电曲线（原始曲线）进行对比，若曲线下降斜度与原始曲线基本接近，说明该电池的容量基本不变，反之则说明电池容量变化明显。 v 只放出部分容量，较为安全,误差相对较大。 .88电池电池3 3小时率放电原始曲线小时率放电原始曲线 (

37、h)t1O1.51.61.71.81.92.02.12.2U.89标示电池核对性容量试验标示电池核对性容量试验 v 最安全的测试方法. 因为一组电池的容量大小决定于整组中容量最小的那只电池，即标示电池的容量。因此可以通过对标示电池单独进行容量检测来判断整组电池的容量。 .90蓄电池单组离线操作蓄电池单组离线操作 实验步骤a.做方案；b.确认需离线的电池处于浮充状态，电流小；c.操作前检查有无安全因素如导体裸露等；d.浮充电流小负荷最小时开始操作；e.工具要用做好绝缘处理的呆板手；f.在电池馈线与电池组第一节电池连接处将螺丝拆开，先拆负极，并在拆开处作临时绝缘处理，再拆正极，电池馈线端也作绝缘处

38、理；g.安装时确认电池端电压与系统电压相差不超过0.5V先接正极，再接负极；.914 4、维护过程中的注意事项、维护过程中的注意事项（1）为保证蓄电池的使用寿命，最好不要使蓄电池有过放电。（2）一些整流器（开关电源）的参数设置（如浮充电压，均充电压，均充的频率和时间，转均充判据，转浮充判据，环境温度，温度补偿系数，直流输出过压告警，欠压告警，充电限流值等），要跟各蓄电池厂家沟通后再具体确定。（3）每个机房的蓄电池配置容量最好在8-10小时率比较合适。频繁的大电流放电会使蓄电池使用寿命缩短。.92维护过程中的注意事项维护过程中的注意事项（4）每月应检查的项目如下： 单体和电池组浮充电压； 电池的

39、外壳和极柱温度； 电池的壳盖有无变形和渗液； 极柱，安全阀周围是否渗液和酸雾溢出；（5）每半年做一次连接条的拧紧工作，以保证蓄电池安全运行。（6）要定期考察电池的储备容量。.93电池放电率与放电容量电池放电率与放电容量放电率放电率电池有效放电容量（电池有效放电容量（）放电电流放电电流终止电压（终止电压（V）防酸式防酸式阀控式阀控式151.455.05.500 I101.75261.161.03.050 I101.80375.075.02.500 I101.80480.079.02.000 I101.80583.383.31.660 I101.80687.687.61.460 I101.8079

40、1.791.71.310 I101.80894.494.41.180 I101.80（1.84）997.497.41.080 I101.80（1.84）101001001.000 I101.80（1.85）201101100.550 I101.80（1.86）.94电池工作参数比较（电池工作参数比较（1 1）参参 数数规范值规范值GNBGNB南都南都浮充电压浮充电压2.232.28V2.232.28V2.25V/2.25V/节节(54)(54)2.23V/2.23V/节节(53.5)(53.5)均充电压均充电压2.302.35V2.302.35V2.35V(56.4)2.35V(56.4)2.

41、35V/2.35V/节节(56.4)(56.4)充电限流充电限流0.1C100.1C100.1C100.1C100.1C100.1C10高压告警值高压告警值2.38/cell2.38/cell2.38V/cell2.38V/cell2.38V/cell2.38V/cell低压告警值低压告警值45V45V，高于，高于LVDSLVDS脱离电压脱离电压45.6V45.6V46V 46V 电池温度补偿系数电池温度补偿系数3 mV/cell3 mV/cell5.5mV/cell5.5mV/cell3mV/cell3mV/cell电池温度过高电池温度过高353535353535LVDSLVDS脱离电压脱离

42、电压44V/22V44V/22V综合放电率综合放电率44V44V1.83V/1.83V/节节44V44V1.83V/1.83V/节节LVDSLVDS复位电压复位电压47V/23.8V47V/23.8V考虑回路压降考虑回路压降47V/23.8V47V/23.8V1.95V/1.95V/节节47V/23.8V47V/23.8V1.95V/1.95V/节节.95电池工作参数比较（电池工作参数比较（2 2）参参 数数规范值规范值GNBGNB南都南都均充周期均充周期720H720H6 6个月个月9090天天周期均充时间周期均充时间110H110H2.35V/12H2.35V/12H10H10H复电均充起

43、始条件复电均充起始条件 （容量）（容量）放出放出20%20%以上容量以上容量一般设：一般设：20%20%停电频繁设：停电频繁设：0%0%20%20%停电均充时间停电均充时间110H110H12H12H10H10H浮充转均充条件浮充转均充条件50mA/AH50mA/AH50mA/AH50mA/AH100mA/AH100mA/AH继续均充时间继续均充时间3H3H3H3H3H3H退出均充条件退出均充条件5mA/AH5mA/AH10mA/AH10mA/AH5mA/AH5mA/AH充电容量倍数充电容量倍数120120120120120120环境温度（环境温度（）252525252525电池连接电池连接先

44、串后并先串后并电池报废指标电池报废指标小于额定容量的小于额定容量的80%80%电池端电压差（回路电池端电压差（回路/ /开路）开路）50mV/20mV 50mV/20mV 10mV/5 mV 10mV/5 mV 50mV/20mV 50mV/20mV .96电池检测项目（1）检测项目检测项目周期周期标准标准检测步骤检测步骤检测单体电池端电压和极柱温度检测单体电池端电压和极柱温度月月单体电池端电压差单体电池端电压差100mv100mv检查各电池连接条检查各电池连接条月月连接条、电缆连接紧固、无氧化、腐蚀连接条、电缆连接紧固、无氧化、腐蚀检查电池安全阀、极柱检查电池安全阀、极柱月月安全阀密闭正常，

45、安全阀、极柱无酸雾逸出和漏液安全阀密闭正常，安全阀、极柱无酸雾逸出和漏液痕迹痕迹检查电池壳体检查电池壳体月月壳体无变形、开裂，无漏液痕迹壳体无变形、开裂，无漏液痕迹清洁电池外观清洁电池外观月月电池外表无积灰、无漏液痕迹电池外表无积灰、无漏液痕迹模拟交流停电检查模拟交流停电检查季季将交流输入空气开关断开，模拟交流停电，由蓄将交流输入空气开关断开，模拟交流停电，由蓄电池放电电池放电15201520分钟，观察蓄电池供电情况是否正分钟，观察蓄电池供电情况是否正常，然后恢复交流供电观察整流器、空调自动恢复常，然后恢复交流供电观察整流器、空调自动恢复运行情况是否正常运行情况是否正常.97电池检测项目（电池

46、检测项目（2 2）检测项目检测项目周期周期标准标准检测步骤检测步骤检查直流供电回路压降检查直流供电回路压降年年蓄电池容量测试放电时，用蓄电池容量测试放电时，用4 4位半数字万用表测量：位半数字万用表测量： 1 1 蓄电池的输出端至直流配电屏的输入端；蓄电池的输出端至直流配电屏的输入端； 2 2 直流配电屏的输入端至直流配电屏的输出端，要求压降直流配电屏的输入端至直流配电屏的输出端，要求压降0.5V0.5V； 3 3 直流配电屏的输出端至用电设备的输入端三部分压降的总直流配电屏的输出端至用电设备的输入端三部分压降的总和和3V3V测量蓄电池连接条压降测量蓄电池连接条压降年年蓄电池容量测试放电时，用

47、蓄电池容量测试放电时，用4 4位半数字万用表测量蓄电池连接位半数字万用表测量蓄电池连接条两端电压条两端电压10mv10mv机房蓄电池组（含机房蓄电池组（含UPSUPS蓄电池组）蓄电池组）3030核对性容量试验核对性容量试验年年将开关电源输出电压调低到将开关电源输出电压调低到48V48V左右，由蓄电池组放电约左右，由蓄电池组放电约3030后恢复，相关数据和曲线应记录在监控系统中。后恢复，相关数据和曲线应记录在监控系统中。.985 5、蓄电池的失效原因分析、蓄电池的失效原因分析v 蓄电池失效系指电池性能逐渐退化，直至不能使用。v 造成VRLA电池的失效模式主要有失水、早期容量损失（PCL）、热失控

48、、负极不可逆硫酸盐化、板栅腐蚀与伸长、隔板质量下降等。.99失水失水v 从阀控铅酸蓄电池中排出氢气，氧气，水蒸气，酸雾，都是电池失水的方式和干涸的原因。v 失水的原因有：气体再化合的效率低；从电池壳体中渗出水；板栅腐蚀消耗水；自放电损失水；安全阀失效或频繁开启。.100早期容量损失（早期容量损失（PCLPCL）v VLRA电池的早期容量损失（PCL）是指电池初期进行容量循环时，每经过一次充放电循环，容量下降明显。v 早期容量损失常容易在如下条件发生： 不适宜的循环条件，诸如连续高速率放电，深放电，充电开始时低的电流密度； 缺乏特殊添加剂如Sb,Sn等； 低速率放电时高的活性物质利用率，电解液高

49、度过剩，极板过薄等； 活性物质密度过低，装配压力过低等。.101热失控热失控v 热失控是指蓄电池在恒压充电时，充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用，并逐渐损坏蓄电池。 v 热失控使电池迅速失水,隔膜内电解液很快干涸,最终使电池失效。v 措施： 充电设备应有温度补偿功能或限流； 严格控制安全阀质量，以使电池内部气体正常排出； 蓄电池要设置在通风良好的位置，并控制电池温度。.102负极不可逆硫酸盐化负极不可逆硫酸盐化v 铅蓄电池在正常工作中，负极板上PbSO4 颗粒小，充电时很容易恢复为绒状铅，但有的电池生成了难以还原的大颗粒硫酸铅，称为硫酸盐化。 v 负极板硫酸盐化原因很多 ，主要由下几个

50、原因造成。.103负极板下部（负极板下部（1/41/4极板面积左右）硫酸盐化极板面积左右）硫酸盐化 .104产生极板硫酸化的原因产生极板硫酸化的原因v 经常使蓄电池过量放电v 长期充电不足(例浮充电压设置过低)v 放电后,不及时充电长期搁置v 在高温下长期放电v 缺少应有的定期过充电v 电解液浓度过高.105板栅腐蚀与伸长板栅腐蚀与伸长v 浮充电压过高，除引起水损失加速外，也引起正极板栅腐蚀加速。当合金板栅发生腐蚀时，产生应力，致使极板变形，伸长，从而使极板边缘间或极板与汇流排顶部短路。v 措施： 增加正极板栅的厚度。 采用更耐腐蚀的板栅合金材料。 在电池设计上采用隔板紧密装配。.106隔板质