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圣阳蓄电池的充电方法常用的有三种:
1、脉冲充电
既简单又经济的方法是,变压器次级输出的低压交流整流成脉动直流(不滤波)对电池充电.此方法充电电流较大,充电速度快,缺点是当电网电压波动时,充电电流也随之波动.*发生因充电电流大,电池温升高,电解质损失大,从而导致电池损坏的情况,所以这种方法免维护密封铅酸蓄电池很少采用。
2、用恒流充电
为了防止电池内温升太高及电解液的损失太大,充电电流调得比较小,需要充电的时间较长,另一方面,充电时间太长,就会发生过充,为了防止因过充而损坏电池,需另设过充检测或定时电路。
3、恒压充电
理论和实践均证明,当充电电压低于充电电压上限(对12V电池而言,此值为)时恒压充电是安全的,即使充电时间很长,也无危险,如果需要,电池还可以工作在浮充状态。
圣阳蓄电池化学反应方程式可见,正极板上市PbO2,负极板上是Pb。这两种物质的导电性能和物理性质都随温度变化较小,因此,可以说,铅酸电池放电性能的温度效应是由于硫酸所致,因为只有它的活化性能(离解程度和离子迁移速度)与温度相关。
圣阳蓄电池硫酸电解液的温度高,容量输出就多,电解液的温度低,容量输出就少。照成这种情况的原因,除由于温度降低之外,还由于温度降低时,硫酸铅在硫酸电解液中的溶解度也将降低,这必然使较板周围的铅离子造成饱和,迫使形成的硫酸铅结晶致密,这个致密的结晶阻碍了活性物质与硫酸电解液的充分接触,从而使铅蓄电池容量输出减少。
铅蓄电池在放电时如果硫酸电解液温度较高,这就会使较板表面的PbSO4在硫酸电解液中的过饱和度降低,而有利于形成疏松的硫酸铅结晶,使之在充电时生产粗大坚固的PbO2层,从而可延长较板活性物质的使用寿命。铅蓄电池在充电时如果电解液的温度过高,则会使电解液的扩散加快,较板板栅的腐蚀加剧,从而也就使铅蓄电池的使用寿命缩短。
实践表明:
1、蓄电池在充电时,随着电解液的温度升高,较板和铅合金板栅腐蚀增大。
2、铅蓄电池中,正极板铅合金板栅的腐蚀要比负极较大。
由于UPS所配置的电池组主要考虑到市电中断后的10~20min内能维持其额定输出容量。这样就要求备用电池组在短时间内能提供大约10倍于10小时放电率的大电流,此时电池组的单体放电电压约为1.65~1.70V。如果在这种放电终止电压值的设置下UPS处于备用电池组供电状态,操作人员为了延长UPS的备用时间,把一些无关紧要或已完成了数据处理及存储的设备关闭,使UPS输出负载减轻,备用电池组的输出电流减小,此时操作人员一定要切记将UPS电池管理系统的电池组放电终止电压值作必要的修正。可按标准或电池生产厂的规定调整到与放电电流相对应的放电终止电压值。例如市电中断后,由于UPS负载的减轻,后备电池组的放电电流值约为0.2C~0.5C时,可按标准将电池单体放电电压值调整到1.75~1.8V,再用此电压值乘上备用电池组的单体数,这样既延长了电池组的备用工作时间,又不致使其因深度放电而缩短使用寿命。如果UPS的电池放电终止电压是固定不可调整的,此时可以根据放电电流及规定的终止电压值来估算放电时间,当放电时间接近估算时间时,可人为关闭UPS,以免电池组造成深度放电。对一些智能化程度较高的大中型UPS的电池管理系统来说应具有备用电池组放电终止电压随负载电流变化而自动调节的功能。另一种方案是按放电时间的长短对终止电压值分段设定,即放电时间越长,所设定的终止电压值越高,不过较高放电终止电压确定在每个单体1.80V时一般不会发生深度放电现象。
UPS快速充电:是较近随着电动汽车等设施所使用蓄电池需要快速充电而出现的,也更能接近蓄电池的理想充电曲线,较主要的方式有脉冲充电和变电压间歇充电。
由于在线式UPS电源的蓄电池时刻要挂在直流母线上,这样就限制了对UPS蓄电池充电有些充电方式是不能使用的,综合以上各个充电方法的优缺点,本文中对蓄电池充电采用分阶段充电方式,在开始阶段采用大电流恒流充电,当蓄电池荷电量达到一个阶段后,采用小一级的电流恒流充电,最后转为恒压充电,将直流母线电压稳定在浮充电压值。并检测环境温度,根据稳定的变化,对蓄电池的浮充电压进行温度补偿,防止蓄电池出现过充或者欠充。本文所涉及到的UPS电源采用12伏的阀控式铅酸蓄电池,设定终止放电电压为10.5V,浮充电压为13.5V。在充电过程中,根据蓄电池特性设定初始充电电流,当蓄电池电压达到标称值后,降低充电电流,继续恒流充电,直到到达浮充电压,切换为恒压充电,并将直流母线电压稳定在浮充电压。
从信息安全和供电安全角度来说,电池监测本身与电池具有同样的重要性。在高度现代化的当今社会,很难想象电力网停电、电信网瘫痪给社会政治、经济带来的损失。为了避免这样的损失,在相应的设备上都使用电池作为备用电源,这样,即使电力网停电,也可以从容地采用其他应急手段,避免重大损失的发生。电池如同其他电子元件一样,同样存在早期失效问题,而且电池还存在正确运行的问题,电池监测正是要从这两个角度来提高系统的可靠性,也就是说一方面监测可以保证电池处于正确的运行状态,另一方面监测可以发现即将失效的电池。所以电池监测对重要系统的运行安全具有重要的意义。
UPS的电池管理系统具有蓄电池组放电终止电压保护功能。在智能化程度较高的电池管理系统中,其电池放电终止电压保护点是随电池组放电电流的大小而自动调节的。这样可确保电池组在放电时间内,输出负载量实时变化的工作条件下,电池放电终止电压的实际保护点都**电池所规定的放电终止电压保护点。这样既可使后备电池组的能源得到较充分利用,又不会使电池进入深度放电状态。
产品的性能和成本是用户较关心的两个问题。电池组运行参数监测产品对电池组的正确运行帮助很大,对电池失效基本没有检测能力;具有单电池电压监测的产品可以发现如电池短路和电池断路这样类型的严重失效电池,对电池容量下降基本没有检测能力;具有电池内阻监测的产品可以满足高安全性要求的应用需要。电池组运行参数监测产品具有较低成本;较有单电池电压监测的产品具有较低的成本;具有电池内阻监测的产品成本较高。也有针对特定大批量需求用户的高性能的产品可供选用。由于应用系统的安全性要求,系统不能随时停机维护,在线监测能更好满足这方面的需求。在线监测还能提高效率,更加准确可靠地完成电池监测任务。 电池监测问题和网络有着密不可分的关系。网络安全除了与软件、系统管理等问题有关,还与硬件有着密切关系,而电池监测则是应该重点考虑的问题之一。另一方面,从监测自动化角度来说,网络化监测是电力、通讯行业的特点,这就要求电池监测产品具有网络兼容性。
首先是要注意UPS及其备用电池组的周围工作环境温度不宜**过30℃,当电池工作环境温度**过35℃时,由于电池内部损耗增加,电池本身的“存储寿命”将会缩短。解决电池由于工作环境温度过高而缩短使用寿命的较根本方法是在机房安装精密空调设备,使环境工作温度控制在25℃左右。在不具备空调设备的情况下,可采用带有温度补偿的充电器。当环境温度升高时,电池所允许的浮充电压值将有所下降,若此时还采用25℃时的浮充电压,电池将会处于过充电状态,长期这样,显然会加速电池的老化。当采用带有温度补偿的充电器充电时,充电器将按照其内部预先设置的充电电压与环境温度的关系曲线,再根据安装在电池柜中温度传感器所测得的实际环境温度自动调节充电器的浮充电压值,使电池组在一定温度范围内保持较佳充电状态。由此可见,具有温度补偿的充电器,可随温度的变化调节浮充电压值,使电池组不致处于过充电状态。从而提高蓄电池的使用寿命,但还不能从根本上解决环境温度过高而造成电池实际使用寿命缩短的问题。
当环境温度较低时,尽管有的充电器温度补偿范围较宽,但由于电池内部电解液的温度特性将会造成蓄电池输出的实际容量下降。当环境温度为0℃时,密封铅酸电池的输出实际容量为标称值的80%左右,所以当环境温度较低时,充电器的温度补偿功能对蓄电池输出容量下降的问题是无法解决的。
圣阳蓄电池技术发展*来基本没什么变化。虽然在化学和结构上已有改进,但引起电池发生故障有一个共性的因素。这个故障原因是:硫酸盐堆积在较板上导致失效的结果,解决这些问题较有效的方法是应用脉冲技术。
脉冲技术有助于排除电池这些故障,它可以保持高的活性物质反应,使电池内部平衡,*接受外接充电。这样一来,节约了因置换电池带来的各种相关费用。