理士蓄电池DJM12230

阀控式密封理士蓄电池的安装使用
（1）理士蓄电池在浮充状态时也是长期运行状态，其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。阀控式密封蓄电池在正常运行状态下，安全阀不应开启，不应有酸雾逸出。

（2）阀控式密封理士电池的板栅合金、电解液的密度与防酸隔爆式电池均不同，所以其浮充电压一般较防酸隔爆式电池高，而防酸隔爆式电池为保持电解液的密度梯度小，需要定期进行均衡充电，故两种电流不能并联运行。

（3）阀控式密封蓄电池在运行中为了使电解液上下比较均匀地吸附在隔膜中，在安装时应根据极板的几何形状放置，长极板的易卧放，短极板的易立放。

（4）AGM型阀控式密封蓄电池采用吸液率很高的超细玻璃纤维做隔板，为缩短氧离子从正极板到负极板的距离，均采用紧装配，所以密封蓄电池在运行过程中释放出的热量不宜散失，在安装布放和运行时应充分考虑蓄电池的散热问题。为使电池经常处于充满状态和延长电池的使用寿命，整流设备应根据温度的变化实时调节电池的浮充电压。

（5）阀控式密封理士蓄电池基本上是不可维修的，但也可商榷在必要时打开阀门、灌注蒸馏水的问题。

（6）超过1000Ah的大容量电池一般是采用几个单体电池并联而组成的，有的是内并联，有的是外并联，从运行和维护的角度出发，宜采用外并联方式。

（7）由于防酸隔爆型蓄电池有很多优点，因此在有电池室的情况下仍可以考虑采用。

（8）UPS的后备电池和发电机组的启动电池，其运行状态和准备运行状态应纳入集中监控管理，进行跟踪监控。


 理士蓄电池中的正负极它们直接是对立得到,但有同时参加化学反应。放电时蓄电池与外电路的负荷接通,电子从负极板经过外电路的负荷流往正极板,使正极板的电位下降。

充电时,它是放电反应的逆过程。充电时蓄电池的正负两极接通直流电源,当电源电压高于蓄电池的电动势E时,电流由蓄电池的正极流入,从蓄电池的负极流出,也就是电子由正极板经外电路流往负极板。

电池的负极放电前,电极表面带有负电荷,其附近溶液带有正电荷,两者处于平衡状态。放电时,立即有电子释放给外电路。电极表面负电荷减少,而金属溶解的氧化反应进行缓慢Me－e→Me＋,不能及时补充电极表面电子的减少,电极表面带电状态发生变化。

这种表面负电荷减少的状态促进金属中电子离开电极,金属离子Me＋转入溶液,加速Me－e→Me＋反应进行。总有一个时刻,达到新的动态平衡。

但与放电前相比,电极表面所带负电荷数目减少了,与此对应的电极电势变正。也就是电化学极化电压变高,从而严重阻碍了正常的充电电流。同理,电池正极放电时,电极表面所带正电荷数目减少,电极电势变负。

蓄电池中正负极的电压时如何产生的

电流之所以能够在导线中流动,也是因为在电流中有着高电势能和低电势能之间的差别。这种差别叫电势差,也叫电压。换句话说，在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。通常用字母U代表电压,电压的单位是伏特（V）,简称伏,用符号V表示。高电压可以用千伏（kV）表示,低电压可以用毫伏（mV）表示,也可以用微伏(μv)表示。电压是产生电流的原因。

蓄电池的电压又称电动势,蓄电池内有正、负两个电极,电动势是两个电极的平衡电极电位之差,以铅酸蓄电池为例,E=Ф+0-Ф-0+RT/F*In(αH2SO4/αH2O)。

其中：E—电动势

Ф+0—正极标准电极电位,其值为1.690

Ф-0—负极标准电极电位,其值为-0.356

R—通用气体常数,其值为8.314

T—温度,与电池所处温度有关

F—法拉第常数,其值为96500

αH2SO4—硫酸的活度,与硫酸浓度有关

αH2O—水的活度,与硫酸浓度有关

从上式中可看出,铅酸蓄电池的标准电动势为1.690-（-0.0.356）=2.046V,因此蓄电池的标称电压为2V。铅酸蓄电池的电动势还与温度及硫酸浓度有关。

蓄电池放电时,正极反应为:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

负极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4

总反应:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O(向右反应是放电,向左反应是充电)

充电时,如果接反,"烧"的原理是,上面这个化学方程式中,"充电"反应不能按理论进行,倒置电池中的的材料不能循环利用,就"烧"坏了.


理士蓄电池因为开路状态下就有直流电压，并存储一定的能量，正负级短路的电流理论上无穷大，足以让极柱融化，安装工具(如扳手)损坏，同时会打火发光，如短路回路中无易分断点，短路现象不能及时消失，则电池连接线会因长时间过流而使保护层融化，电池的极板弯曲变形，直至燃烧，造成火灾事故。在安装不规范的UPS系统中，由于某种原因造成直流短路，而回路中的断路器又失效时发生的电池燃烧的事故已经屡见不鲜了，想必大家对电池短路的后果的严重性都领教过吧。安装电池虽很危险，但是只要保持头脑清晰，安装仔细，安装电池也是件很容易的事。

下面，简单介绍一下理士牌ups蓄电池的连接技巧。

首先，头脑要清晰，安装环境要清净，人要少，不要有心事，连接方案要清楚，安装时手机建议关掉，不与客户聊天，更不能边安装边回答充满好奇心的客户喋喋不休的一连串的问题，这样会分神，很容易出事；UPS蓄电池上架前要进行物理检查，并测量开路电压，以免返工;连接线的一端与电池相连时，另一端应进行绝缘保护或握在手心，防止搭到不该搭的地方，造成打火；连接线的一端已接好，另一端再连接时应轻轻点一下要连接的极柱，即使连错了也只是在极柱上和连线上打一点火而已，不至于酿成大祸;或测量要连接的两点的压差，为零则可以连接；两人同时连接时，对应的UPS蓄电池组应无连接或电位关系。因为两人为同电位(或随时变成同电位，如同时接触电池架)，各自连接的电池如存在电位差，则电池和二人形成回路，可能发生电击事故；电池组串联完毕后，UPS蓄电池组的总正和总负之间电压比较高，在向MCCB(电池开关)连接时，每根线都应先连到MCCB，再连到对应的电池端;或在电池组中留一断点，完成MCCB与UPS蓄电池组的连接后再连接断点;对于多组并联的电池组，应每一组都留断头，并在MCCB端连接后分别用万用表检测极性再将断头连接。


1 蓄电池容量计算方法

由于每个生产厂,每一系列,每一批次的蓄电池都存在质量的差异,内在质量很难鉴别,因此在选购蓄电池时要参考长期的使用经验,应优选大厂名牌产品,相同容量(Ah)的蓄电池,优选体积大,质量重,极板厚,电解液比重小的蓄电池。设计中对蓄电池容量的要求主要考虑系统在备用时间内的负荷及市电停电的维修时间;并兼顾多点同时发生停电的处理时间。


蓄电池容量的选择要根据蓄电池实际放电电流和所要求的备用时间来决定,选择蓄电池的容量时,应先计算出要求放电的电流值,然后根据蓄电池生产厂提供的放电特性曲线和用户要求的备用时间进行选择。


(1)蓄电池较大放电电流计算


蓄电池较大放电电流为


式中,Imax为蓄电池较大放电电流(A);P为额定输出功率(W);cosφ为负载功率因数(用于UPS系统,考虑系统输出的cosφ,若为非逆变系统的应用,cosφ=1);η为效率;E临界为放电时单体蓄电池的临界放电电压(12V蓄电池的临界放电电压取10V);N为蓄电池组的单体蓄电池数。


(2)放电电流计算


由于在放电过程中,蓄电池的放电电流是变化的,蓄电池刚放电时的电流值明显小于Imax,根据蓄电池的放电状态,一般取0.75作为校正因数,即蓄电池实际所需的放电电流为


I=0.75Imax


(3)蓄电池容量计算


计算出蓄电池实际的放电电流值后,再根据所要求的备用时间,按照蓄电池生产厂所提供的蓄电池放电特性曲线,找出要求蓄电池组提供的放电速率,按下式计算出要求配置的蓄电池容量






实际需要配置蓄电池容量为


式中,C为需要配置的蓄电池组容量;K为安全系数,一般取1.25;I为负荷电流(2V系列蓄电池考虑5年的发展,12V系列不考虑发展);T为放电小时数;n为放电容量系数(通信蓄用电池选n=0.9,电力n=0.95,UPS系统n=1);t温度调整系数(北京地区选0,中南部地区选5)


(4)设计实例


一台100kVA的UPS,其负载功率因数为0.8,逆变效率为91%,蓄电池组由30节12V蓄电池组成,要求备用时间为2h,蓄电池选GFM系列密封铅酸蓄电池,其放电特性曲线如图1所示。


计算蓄电池的较大放电电流为


计算蓄电池的实际放电电流值


I=0.75Imax=0.75×293A=219.8A


根据备用时间为2h,从厂商提供的蓄电池放电特性曲线中查出,蓄电池的放电速率为0.28C10,则蓄电池的容量为:


要配置的蓄电池的规格为:采用4组蓄电池并联,每组由30节12V/200Ah蓄电池串联。


蓄电池在各类UPS中扮演了不可替代的重要角色,随着电化学技术的发展,密封阀控铅酸蓄电池占有电源市场的绝大多数份额。在小型UPS中多采用12V/40Ah组合密封阀控蓄电池,它的特点是维护简单,不用补充水,同时体积较小,使用安全方便。


但在大中型UPS中,有些用户仍然沿用6V或12V组合密封阀控蓄电池,这是不可取的,因为大中型UPS在设计中虽然提高了蓄电池工作电压,但蓄电池的工作电流增加的更多,甚至超过100A。如此大的放电电流对6V或12V的组合蓄电池来说是不可接受的,对在大中型UPS中应用的蓄电池应选用2V系列的蓄电池。


2 蓄电池组的连接方式

对于采用多组小容量蓄电池并联方案,从电路角度去分析使各组内的蓄电池放电电流减小。如果有四组相同的蓄电池做并联放电,那么每组蓄电池只需承担1/4总电流就可以工作了。但在实际应用中情况往往会复杂得多,以一组384V/100Ah的蓄电池为例,分析其放电过程。


在保证12V/100Ah蓄电池具有三年使用寿命的前提下,必须将放电电流控制在25A以下。因此用四组100Ah蓄电池并联成的,即32个12V/100Ah蓄电池串联成一组,再用四个这样的蓄电池组并联在一起工作,宏观看象是384V/400Ah的一个大蓄电池组。


但在这个由32×4=128块单体蓄电池构成的蓄电池系统中,要保证其特性处处一致,对工厂生产来说绝非易事。在每一单体12V的蓄电池中分为6个小格,每格是一个2V蓄电池。在128块12V蓄电池中,共有6×128=768个单格。由于是密封结构的缘故,一般是无法得知每格的内部情况,又因各小格电压会产生差异,较终缩短了蓄电池寿命。


另外在四个并联蓄电池组中,如发生个别蓄电池断路,将减少总维持时间;如发生个别蓄电池电压低落,则会使整个大蓄电池组电压下降,影响正常使用。为避免这种现象的影响,在小电流混联电路中可以加装各支路熔断器,但大电流工作时熔断器的降压及负面效应将会影响正常工作。


综上所述,在大中型UPS中采用小容量蓄电池组进行混联的做法是不适宜的,应使用2V单体系列蓄电池。该系列蓄电池设计寿命一般为15年,较低保质8年,容量可达3000Ah。结合上例选用2V系列的具体应用为:


选192块2V/400Ah蓄电池,串联成一个384V/400Ah大蓄电池组,由于每个单体蓄电池看得见、摸得着,因此所有蓄电池的状态便一目了然。即使个别蓄电池出现差异也能单独处理,避免了组合蓄电池中的种种弊端。


以上两种方案的构成成本计算如下:


12V/100Ah蓄电池单体价格为850元,寿命三年;


2V/400Ah蓄电池单体价格为1050元,寿命八年;


以前面的示例(384V/400Ah蓄电池):


①采用组合蓄电池初期投资:850×128=108800元。折算为年成本:108800/3=36267元。


②采用2V蓄电池一次投资:1050×192=201600元。折算为年成本:201600/8=25200元


以上只是做了一个简单对比,如果从包括维护及故障影响等诸因素综合考虑,在大中型UPS上使用2V系列蓄电池组会更可靠、更经济。


例如:某UPS的功率输出为50kVA,其直流电压范围330～480V;放电时间30min;单体终止电压1.67V;UPS效率90%;功率因数0.95。计算与选择步骤:


①将UPS的kVA数转换为kW数


②决定所需蓄电池个数n(个)


③确定蓄电池电压不超过直流电压范围


 


④决定每单元所承受的功率


由于蓄电池使用寿命终止的条件为蓄电池放电到额定容量的80%,因此应使用此时的容量作为初次选择的条件,则


⑤根据蓄电池的技术资料选择适当的终止电压(1.67V)和放电时间(30min)。


从表1找出型号UX220-2可承受387W>369.19W功率的蓄电池,设计寿命15年。


3 结束语

蓄电池在各类UPS中扮演着不可替代的重要角色,蓄电池组容量的选择及连接方式是UPS配套设计中重要的环节,依据蓄电池实际所需的放电电流计算蓄电池组容量,再根据所要求的备用时间按照蓄电池生产厂所提供的蓄电池放电特性曲线、放电速率,即可确定UPS配套的蓄电池组容量及可靠、经济的连接方式。

http://www.jinyeshunda.com