伊顿蓄电池批发商
蓄电池放电是极板膨胀过程,充电是极板缩小过程,也就是说,每经过—次充放电循环周期,构成正负极板的分子就要从静态经过一次膨胀和收缩的动态过程。不管蓄电池放出多少容量就均充都会造成焦耳热,严重会使蓄电池出现热失控。热失控将会使蓄电池迅速失水,隔膜内电解液很快干枯,并会使有效物质从极板栅掉下变成沉淀物,引起极板有效面积减少,容量降低,直至报废。
一般的设置方法可根据以往统计蓄电池放电情况灵活设定。在线运行一年内并定期作容量试验蓄电池良好可设置为70~85%。蓄电池组已出现落后电池可根据具体情况设在对均充浮充电压调整后,可设定为85~95%。
5.5.7转均充判断电池电压
根据在线蓄电池具体情况,对均充浮充电压调整可设定为48.75~47.8V。
5.5.8 转均充判断放电时间
根据在线蓄电池具体情况,对均充浮充电压调整后,充电时间可设定为0~3小时.
5.5.9蓄电池充电效率
根据在线蓄电池具体情况,对均充浮充电压及限流值调整后,运行1年以上的蓄电池组可设定为97~120%,运行2~4年以上的蓄电池组可设定为93~95%.
5.5.10蓄电池充电过流点
如果当高电压充电不限流时,电池内因过大充电电流使电极上活性物质小孔中电解液浓度急剧增加,而电解液的扩散速度此时不能满足浓差极化与电化学极化综合速度的要求必然产生很大的过电位的趋向,影响了充电深度。因此充电过流点应限制在0.25C10A以内。
5.5.11 蓄电池充电限流点
充电初始电流过大,对电池损害较大,当电池失水较多时往往热失控就发生在放电过后的充电过程中,因此,充电电流应掌握到0.10~0.23C10A为好。充电电流以理论计算满足自放电补偿电量需要浮充电流以42mA/100AH。实际工作中还应考虑氧循环的需要及蓄电池放电次数,充电电流不能大于20小时率充电电流的1.6倍及10小时率充电电流的1.2倍。
阀控铅酸蓄电池(VRLA)在正常情况下无酸雾和氢、氧气体排出,无需加水和测量
电液比重,对机房无特殊要求,而且其功率密度较大,占用机房面积较小,因此,采用
阀控铅酸蓄电池,比传统的淹没式(或排气式)铅酸蓄电池投资少,且使用较方便,故
很受用户欢迎。
由于阅控铅酸蓄电池是密封的,不易进行传统的维护工作,曾被误称为免维护电池。
因此,过去不少用户不了解阀控铅酸蓄电池维护测试的重要性以及怎样进行维护测试,
根据以上的介绍分析,蓄电池的运行状况,受控于与之联接配套的直流配电模块整流和智能管理于一体化的高频开关电源。蓄电池在容量正常时,就是在网运行1~3年该充电方法是完全可行的。但是移动基站移动通信基站蓄电池时常处在频繁放电、深放电、过放电状态下及使用环境较恶劣,加上开关电源对蓄电池充电方式的技术的局限性。如蓄电池只有在完全放电的情况下才能够检测到其真实容量,而在正常使用情况下是无法检测到。开关电源所采集的蓄电池放电电压、放电电流以及放电时间,来实现简单的容量估算。另外,蓄电池在没有充电饱和的情况下放电,所计算出来的容量也不是真实容量。每次开关电源的均充电是根据电池组剩余容量、电池充电电流为依据,控制电池由浮充转入均充,以充电电流,充电时间为依据,控制电池再由均充转入浮充。在蓄电池容量下降后或出现硫化后以上的判断条件将无法满足充电要求。由于移动通信基站蓄电池日常充电维护管理主要靠开关电源设备,因此解决蓄电池容量下降问题更本出路在于开关电源充电问题。
在蓄电池组实际运行时,开关电源并不是对每个电池单独控制充电的,而是控制整组电池的充电电压。如要求单体浮充电压为2.25V时,对通信电源的24节电池组,则整组电池电压设为:24×2.2554V这时,由于电池生产过程中材料、工艺等非一致性,导致了单体电池性能参数的非一致性,每个单体电池并没有按理想设定的浮充电压2.25V在充电虽然流过各单体电池的浮充电流是相同的,但由于电池组中各单体电池特性存在离散性,这个浮充电流对某些电池可能是过量的,对某些电池又是欠量的,而且这种过量和欠量又是动态的,在不同的使用环境如温度影响、使用年份如充放电次数等物理因素和蓄电池内部硫酸盐化进程等因素的作用下会发生不规则的变化,造成蓄电池单节的自放电率出现差异, 导致保有容量出现差异,这种状况在现行的充电运行方式下是无法干预的。因此在达到现行的所谓电池充足标准下,各电池其实处于程度不等的“荷不满”。由于电池处于“荷不满”状态,试图用各种方法去检测其容量,也就变得毫无意义,因为电池单体处在不同的起跑线上。
图3记录了一组电池使用初期单体电池浮充电压的变化。
图3 一组蓄电池的电压变化
显然,单体电池浮充电压波动很大,高的超过了2.30V以上,低的在2.20V以下,这就为蓄电池的失效埋下了种子。
过高的浮充电压意味着对电池的过充,加速了正极板腐蚀并减少了电池寿命这就会造成个别单体蓄电池长时间均浮充造成过量充电,其危害大致有正负极板有效物质的脱落、变形、增加电解液的损耗、干涸,过充电严重时易造成电池温度升高,自放电加速,外壳膨胀鼓包、变形等。
同样,过低的浮充电压意味着对电池的欠充,加速负极板腐蚀,也减少了电池寿命并且同时会造成个别单体蓄电池充电不足,难以补充电池本身自放电,时间久了,即易形成极板硫酸化。
电池组中各单体电池电压会相互影响,产生更大的波动,加强了过充和欠充现象。
图4描述了充电电压与极板腐蚀速率的关系,显示了过高和过低的充电电压对极板腐蚀的影响。
图4 充电电压与腐蚀速度的关系
在对实际运行的蓄电池组浮充电压数据进行分析后,开关电源充电不足造成浮充电压的偏离现象是普遍存在的,特别是在网运行2~3年的蓄电池组。尽管理论和实践都证明,单体电池的浮充电压和电池容量没有相关性,但是浮充电压的离散度却和电池性能有相关性,通过放电测试验证了浮充电压长期偏离对容量的影响,尤其是浮充电压离散度更能表征对电池容量产生的影响。
图5中是兰州苦水移动基站一组蓄电池组中其中1与7电池的浮充电压与平均浮充电压的比较图,显然1电池处于长期欠充电状态,7电池处于长期过充电状态。
图5 两个电池的浮充电压对比
图6所示的放电数据完全证实了这一判断,1电池由于长期处于欠充电状态,放电电 压明显平均电压,且在放电终止时回升缓慢,而7电池由于处于长期过充电状态,放电电压也明显平均电压,但在放电终止时迅速跳跃回升,表现了内阻较大的作用。
图7 两个电池的放电对比
图7中是兰州师专基站的浮充电压数据,可以看到某几节电池浮充电压明显的偏离平均电压,有些蓄电池处于长期欠充状态,放电测试也同样验证了分析结果。
从以上分析和数据可以得出:
1开关电源充电参数会对阀控式铅酸蓄电池的浮充电压会对电池容量和寿命产生影响
2由于电池制造工艺的非一致性,也由于蓄电池总是成组使用的,导致了实际使用中浮充电压离散性不可避免的存在。
当蓄电池由于多种原因导致亏电后,再使用恒压充电方式进行补充充电,因恒压充电方式固有的不足,蓄电池不能完全充足,极板表面硫化现象不能完全消除,蓄电池投入使用后,又容易再次发生亏电故障。如此不良循环的恶果就是,蓄电池极板表面硫化现象越来越严重,蓄电池的容量越来越小,蓄电池的技术状态越来越差。这是造成移动通信基站蓄电池提前报废的一个主要原因。
恒压充电法,我们看到开关电源的输出电压,始终是在开关电源设计者认为蓄电池安全受电的允许电压上,这个电压,将无法使蓄电池充满,这个电压是否真的安全?
充电过程中,如果单体蓄电池的充电电压比电池自身实时的电压高出100mV,通过蓄电池的充电电流要比蓄电池的安全受电电流要增大10倍以上。而充电前蓄电池一般都是在放完电后,这时的蓄电池是处在的电压上。如单体铅酸蓄电池,放电后一般为2.0V,而此时的充电电压如果是恒定在2.25~2.4V,可见充电器输出的电压和蓄电池电压的差已远远大于100mV。这样的恒压充电,通过蓄电池的充电电流将是蓄电池安全电流的几十倍,如果开关电源的输出功率与容量足够大的话,必定会造成蓄电池的损坏,如果开关电源的容量不够,那就必定会造成开关电源的过载烧毁。经过改进后的恒压限流充电方式,为了能保障蓄电池和开关电源不致遭到损坏的厄运,却降低了充电效率,增加了损耗,延长了充电时间,虽然绝大多数的开关电源设有环境温度变化的跟踪补偿能力,但是开关电源此时还保存着的电流输出能力。