唐山冠军蓄电池经销商

时间：2018-06-28点击次数：152

唐山冠军蓄电池经销商

冠军蓄电池的正确维护

为做好冠军蓄电池的应用，我们应了解冠军蓄电池的各种运行状态及其使用寿命。根据不同的运行状态，可将冠军蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。
影响冠军蓄电池寿命的因素有以下几点：
1. 环境温度：过高的环境温度是导致密封免维护电池使用寿命缩短的重要原因。一般环境温度控制在25℃左右,当温度增加1℃,就会导致电池的实际使用寿命缩短一半。而温度太低，也会使蓄电池容量下降，温度每下降1度，其容量则下降1%。可见温度直接影响了蓄电池的使用寿命。
2. 过充电：冠军蓄电池充电时间过长或者充电电压过高对正常的电池造成过充,将不可避免的造成电池失水、电解液干枯，从而减少了蓄电池的正常使用寿命。
3. 过放电：蓄电池放电到终止电压后继续放电称为过放电，过放电时间越长，其循环使用次数就越少，按厂家的数据，当电池放电深度为100%时,电池实际使用寿命约为200～250次充放电循环;放电深度为50%时,电池实际使用寿命约为500～600次充放电循环。
4. 长期处于浮充状态：蓄电池(组)长期处于浮充电状态,使得电极被厚厚的氧化膜所覆盖,造成电池的阳极极板钝化,电池的内阻急剧增大,电池的实用容量大大低于其标称容量。
5. 电池本身的离散性：这也是冠军蓄电池早期失效的较根本原因，由于电池材料的配方制备、安装、化成、工艺的不稳定、不一致等因素，导致电池本身性能离散性，这给电池运行寿命的减少留下了隐患。当性能不一致的电池组成一组投入运行时，各电池的浮充电压会存在很大差异。经长时间运行后，浮充电压高的电池因长期过充导致失水和极板腐蚀;反之，浮充电压低的电池因长期欠充导致容量损失和极板硫酸化，电池性能劣化便有了自加速的趋势。

冠军蓄电池的正确使用
是电力系统中直流供电系统的重要组成部分，为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保保护设备、通信设备的正常运行。因此，如何保证蓄电池组的稳定性和实际容量，是直流系统维护的重要工作。近年来，由于阀控式铅酸蓄电池具有容量稳定、体积小、易于安装等优点，被广泛应用。
2影响冠军蓄电池容量的几个因素
2.1合理的充电管理制度
一般讲阀控式蓄电池组运行充电方式有两种，一是浮充充电方式；二是均衡充电方式。
为延长阀控式蓄电池的使用寿命，生产厂商要求对电池组使用中要定期或者必要时对冠军蓄电池组进行均衡充电。从维护单位实际执行情况看有很多不合理的充电管理制度导致电池组运行长期亏电、充电不足、容量早期损失。如电池组浮充电压设置低，导致电池组浮充充电不足，电池组放电时放不出额定容量，过低导致电池组亏电，不能满足自放电和氧循环的需要，过高会使电解液损失，缩短电池寿命。再就是均衡充电制度贯彻没有得到落实，不论运行实际情况或运行时间长短均采用浮充充电方式，浮充电流小不能完成和满足电池组放电后的补充电，因而造成电池组充电不足，导致电池组达不到额定容量。
2.2容量与温度的关系
典型阀控式铅酸蓄电池放电容量与温度的关系如图1所示。工作温度在25℃左右达到100%额定容量，工作温度增高至30℃容量超过100%，相反工作温度降低至-20℃是电池容量减小至60%额定容量。

阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）由于具有电压平稳，成本低，使用和维护方便等优点使得其得到了广泛的应用，虽然现在各种新型的电池材料不断出现，但目前甚至是可预见的未来一段时间，VRLA蓄电池仍然会在通讯，电力，轨道交通等领域作为后备电源和储能设备的主力军。

虽然VRLA蓄电池号称是“免维护”的，但现在市场上电池厂家众多，鱼龙混杂，质量参差不齐，而且在实际使用中，由于蓄电池本身的劣化，冠军蓄电池的容量也是在不断下降的，特别是在实际使用中，通常是多个蓄电池串联使用，这就使得一个蓄电池的性能劣化会拖累整组电池的性能，从而让电池组达不到设计容量，一旦停电，事故发生的可能性就大大增加，所以日常对电池组的监控和维护是必不可少的，从而避免电池故障给用电客户带来损失。本文就VRLA蓄电池的监控技术的发展和现状做一个全面的介绍和分析。

1.传统的电池监控方式

长期以来，蓄电池的维护单位都是以人工维护，较常见的是以下几种方式：1.1.核对性放电这种方法是较准确知道蓄电池容量的方法。具体的操作是将浮充状态的电池组脱离负载，然后以电池标称容量的0.1C的速度放电（即100Ah的电池以10A的放电速度放电），并记录电池到达规定的终止电压的时间以确定电池的实际容量。这种方法较大的优点是准确，但缺点也显而易见：这种方法需人工操作，有一定的危险性；需要脱离负载操作，所以放电过程中如果发生停电，系统就没有后备电源的保障；这种方法其实测试的电池组里面较差电池单体的容量，其他电池单体的容量仍然没有掌握的；另外对电池容量本身也有一定的损害，所以不能频繁的对电池进行核对性放电，一般的用电单位进行这种测试的频率是一年1-2次，而电池劣化的过程经常是在几周内发生的，这样在两次测试间隔时期电池的状态仍然是未知的，事故隐患仍然存在。

1.2.在线或者人工监测电池电压

这是长期以来监测电池状态较常用的方法。但从下图可以看出，在浮充状态下，容量不同的电池的浮充电压几乎是一致的，通过放电测试可以看到容量异常的电池很快就会下降到截止电压，从而说明通过这种方法来判断电池的容量是无效的。

1.3.人工测量电池内阻

这种方法通常与方法2共同使用来判别电池好坏。即维护人员利用内阻仪手工测试电池单体的内阻。到目前为止，虽然大量的文献指出蓄电池的内阻和容量状态并没有一个明确的数学对应关系，但业界里公认内阻的变化是和容量的变化相关的。在图2里面黄色趋势线显示蓄电池的内阻在10月到11月期间因为各种原因急剧上升，因此可以判断出蓄电池的状态已经严重劣化，经过对电池的放电证实的确是电池已经失效。

但这种方法的缺点也显而易见：不能实时在线监测电池的状态；花费的时间长，人力成本高；有些电池组由于空间的限制，并不便于人工操作；每次测试由于人员和仪器的不同数据会有较大的差异。这种测试方法也不再适应现在的电池监控系统的需求，取而代之的是在线式的内阻监控方式。下面我们就这种监控方式作详细的介绍。

2.在线电池内阻监控方式

从系统架构来看这种监控方式分为集中式和分布式。

2.1集中式在线电池内阻监控系统

集中式监控系统是指将一组甚至多组电池连接到同一台设备上进行测试，图3是集中式监控系统的一个例子。

集中式监控系统测试电池内阻大都采用交流注入法，即在设备内部产生一个一定频率和幅度的交流（基本是正弦）信号注入到蓄电池两端，然后通过探测并检出蓄电池两端同频率的电压波动即可确定电池的内阻。交流注入法也是大部分手持内阻仪检测内阻的方法。交流注入法不需要从电池中取电，从而不会对电池本身的容量和寿命有影响。但交流注入法对电池注入的电流一般不能太大（1A以下）以避免对动力环境系统产生*，这么小的电流引起的电池电压的波动是非常难以精确测试的，很容易受到动力环境系统中的噪声的*，特别是在UPS系统里电池两端存在大量的谐波*，如何滤除这些*是非常有挑战性的一项工作。就目前的集中式设备测试内阻的结果来看精度大都不太理想，距离分布式的采集模块还是有差距的。集中式设备由于要采集多个电池单体的参数，这样就需要从设备引出大量的连接线，而且由于电池摆放的位置不同，这些连接线的长度和走线都不一致，从而使得集中式监控系统的施工和维护都较为麻烦。

虽然集中式的监控方式有种种弊端，但由于其成本较低，所以在一些对内阻精度要求不高的场合还是有相当的市场。生产集中式设备的厂家包括艾默生，杭州高特以及一些较小的厂商。

2.2分布式在线电池内阻监控系统

相对集中式监控方式，分布式系统的电池参数采集模块和蓄电池一一对应，采集模块通过导轨或者双面胶固定于电池表面，由于每一个电池单体配置一个传感器，因此连接线短，这样使得现场施工布线非常简单。

在分布式监控系统中，电池参数采集模块将采集到的数据通过串行总线上报给现场主机，再由现场主机上报给中心服务器，用户通过客户端访问服务器即可查看电池运行的状态参数。

分布式系统的电池参数采集模块由于体积较小，不能自身内部产生较大电流的信号，需从电池本身来取电，所以测试内阻的方法一般采用直流或者交流放电法，即对电池拉取特定频率和幅度的直流（脉冲）或者交流（正弦）电流，然后通过测试电池两端的电压波动来确定电池的内阻。由于脉冲信号里面包含的谐波分量较多，对于后期信号处理来说比较复杂，从测试的内阻结果精度来看也是交流放电法较好一些。采用直流放电法的有莱姆，华塑等公司，海伟辰电子等公司采用的是交流放电法。

3.电池参数采集模块的性能指标

衡量模块内阻测试的性能指标包括测试的绝对精度，测试结果的重复度，模块的静态损耗以及模块测试内阻时的动态损耗以及模块的安全性能。

3.1绝对精度

内阻测量的绝对精度是指传感器内阻测试的值与真实内阻值之间的差异。测试的结果应该越接近真实值越好，但长期以来这个指标都缺乏判断的依据，因为电池的内阻值并没有一个标准值。甚至有些人提出这个指标并不重要，但笔者看来这是衡量一个采集模块性能的重要指标，因为很多电池加装监控系统的时候已经使用了一段时间了，如果测试不准确，就很难与初始内阻值（厂家提供）来比较，从而难以判定电池的容量状态。解决这个难题其实也很简单，可以用标准的精密电阻来模拟电池内阻，然后用采集模块来测试电阻的阻值从而判断采集模块的绝对精度。

3.2测试结果的重复度

内阻测试的重复度是指对同一电池单体，在同一时间和同一条件下，用同一采集模块反复测量内阻值，得到的结果的偏差范围。需要指出的是衡量这个指标的条件不仅是在电池脱机工作的时候，更要考虑电池在线工作时系统有大量谐波*的情况下采集模块的测试结果的一致性。测试表明很多厂家的采集模块在有*的情况下测试结果离散性非常大，有些模块甚至在有*的情况下不能正常工作。

3.3模块的损耗

损耗包括模块不测试的时候的静态损耗和测试参数时候的动态损耗。静态损耗在电池脱机工作的情况下是个重要的参数，因为分布式的模块都要从电池本身取电，如果静态损耗太大，对电池本身的消耗也较大。动态损耗主要是模块在测试内阻的时候从电池内部拉电流的大小，电流越小对电池的冲击也就越小，但电流太小所引起的电压波动也较小，对于信号检测电路的设计要求相应提高，从而也会影响到最后测试结果的精确性。市场上现有的模块拉电流的大小从几百个毫安到几安培不等。

3.4模块的安全性能

模块的安全性能是指模块在发生故障的情况下能否不影响系统的安全。这要求模块在内部短路的时候能从物理上与电池隔离开，另外在施工中很容易发生电池正负极接反的情况，这就要求模块本身要有反接保护，以避免反接时模块损坏。

4.电池容量状态的判断

对于电池用户来说较关心的参数还是电池目前的容量状态，经常我们以电池的健康参数（SOH）来表示。前面我们有讲过电池的内阻与容量有一定的关系，但没有明确的数学对应公式，所以如何将测试得到的内阻转换成电池的健康参数是有很大的挑战性的工作。现在有些公司在这方面做了一些研究，也开发出计算软件，但从结果来看还没有达到很精确的程度，只能起到一些参考作用。这方面的工作还有待各方面继续研究。

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