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    2. 后備鉛酸蓄電池運行中的問題及監測解決方案
      來源: 一電蓄電池 深圳一電蓄電池 一電蓄電池官網   發布時間: 2017-03-22 01:07   1003 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
      一電蓄電池 深圳一電蓄電池 一電蓄電池官網

      后備鉛酸蓄電池運行中的問題及監測解決方案

      隨著蓄電池的廣泛應用,特別是備用電源中的應用,由于VRLA蓄電池的運行要求比較嚴格,電池在偏離了正確的使用條件下運行會影響電池使用壽命,甚至造成嚴重的后果,因此,鉛酸蓄電池的監測十分重要。采用備用電池的場所一般都是非常重要的部門,容量下降到一定程度電池組就起不到電源備份的作用,一旦主電源發生故障,就可能造成系統停機,導致巨大的損失,及時發現電池容量下降并處理電池失效,對于VRLAB用戶是十分重要的。

       

      我們所研究的蓄電池是作為后備電源使用的,平時處于充電狀態,與充電裝置的輸出相聯,一旦市電中斷,蓄電池立即開始放電。與深度循環放電的蓄電池相比,由于后備電池長期處于浮充狀態,即使偶然放電,因放電深度較?。ㄅc市電中斷時間有關),因此很難獲得蓄電池的準確保有容量。而在電池運行過程中(在線測量)檢測蓄電池的劣化程度(SOH-State of health)是用戶最為關心的問題,也是后備蓄電池使用中的最大難題之一。

       

      目前后備電源中蓄電池運行中存在的隱患:

       

      1)蓄電池壽命無法達到設計要求

       

      目前我們使用的蓄電池都存在這樣的問題:在蓄電池安裝時,蓄電池的廠家都稱閥控鉛酸蓄電池在浮充下的使用壽命可以達到10年以上,但在實際中,蓄電池往往在三年時就出現嚴重劣化,使用超過5年的蓄電池更是少之又少。這其中存在兩個方面的問題,其一,在使用中對于蓄電池的管理以及維護,沒有有效、合理地進行,造成蓄電池在早期就出現劣化,并且因為沒有及時發現落后電池,致使蓄電池劣化積累、加劇,導致蓄電池組的過早報廢。其二,個別蓄電池廠家夸大蓄電池的使用壽命。

       

      2)對于蓄電池的運行情況、性能狀況不明

       

      由于沒有良好的手段以及管理,蓄電池的使用者對于蓄電池的運行情況缺乏足夠的了解,特別是對于蓄電池歷史數據的整理以及分析。

       

      對于蓄電池內部性能參數,如蓄電池的內阻、當前的剩余容量,無法十分清楚地了解。因為蓄電池組中如果有落后的蓄電池,可以通過一定深度的放電、充電循環,可以一定程度上減少落后的差別。但由于情況不明,所以相應的措施就無法實施。

       

      3)對于單體電池而言,充電機制可靠性需要加強

       

      由于目前國內的直流系統的充電機制不是非常的完善,在實際中存在電壓漂移的情況,而蓄電池長期處于浮沖狀態,如果浮沖電壓偏離正常的范圍,就會造成蓄電池的過充或欠充,長期的過充或欠充就會對蓄電池的性能產生非常大的影響。

       

      4)單體電池之間不均衡

       

      目前蓄電池組往往有數量很多的單體電池組成(如190只、108只、35只等),在實際運行中存在單體電池之間充電電壓、或內阻等差異較大的情況,特別是在浮充下,這種不均衡現象顯得非常嚴重。

       

      出現單體電池不均衡是一方面由于蓄電池在出廠配組中,沒有進行一致性能的嚴格考核,在許多運行場合,新電池采購后,對于蓄電池的檢驗,用戶又缺乏嚴格的檢測手段進行蓄電池的初檢,因此蓄電池在運行前就帶著問題投入運行。另一方面目前蓄電池的充電機制不但無法消除單體電池的一致性問題,并且會加劇單體電池的不均衡。因為出現個別落后電池充電不完全,如果及時發現、處理,可以減少這種落后的差異,但實際中往往不能及時發現處理,因此不均衡就會累計、加劇。如此反復,致使落后電池失效,從而引起整組蓄電池的容量過早喪失。

       

      5)蓄電池浮充下缺乏溫度補償

       

      由于蓄電池的工作環境比較復雜,而環境溫度對于蓄電池的影響,特別是電壓、電流的影響較大。在25℃以上,每增加1℃,蓄電池充電電流將會增加10%,蓄電池失水將會增加1.5%。所以各個廠家都在產品的說明書上寫明:根據環境溫度,對于浮沖電壓進行相應的補償,補償系數大約在3-5mv/℃。但在實際中能夠作到溫度補償的很少,這是許多蓄電池無法達到設計壽命的重要原因之一。

       

      6)無人值守站點的維護工作缺乏良好的管理監測手段

       

      對于許多無人值守的站點,由于沒有網絡管理監測的手段,對于蓄電池的維護更加薄弱,特別是對于蓄電池的運行情況以及性能狀況,沒有清楚的了解。大量的維護與管理工作由人工進行,同時對于維護人員有較強的專業知識要求,以便對于數據進行準確、科學的整理與分析。

       

      7)蓄電池管理維護的理念需要改進

       

      目前在很多蓄電池的維護人員,受到蓄電池廠家的誤導,認為“免維護”就是不需維護,其實恰恰相反,“免維護”僅僅是不需要定期對蓄電池進行加水,由于采用負極吸收的辦法,以及安全閥的設計,減少了蓄電池的失水。但同時對于蓄電池也無法象以往開口式蓄電池那樣,通過測量蓄電池電解液的比重等手段,了解蓄電池性能狀況。為此對于“免維護”鉛酸蓄電池應該將以往的維護觀念以及手段加以更新、提高,以適應新技術帶來的管理監測水平的要求。

       

      8)蓄電池終止壽命無法提前判斷以及蓄電池的更換缺乏科學的依據

       

      我們對于蓄電池的壽命終止,希望能夠提前作出判斷,為蓄電池的更換贏得時間的提前量。但目前對于蓄電池的壽命的終止,沒有一個可靠的手段,僅僅根據多年的經驗來進行。所以在實際中,往往是蓄電池放電的容量低于最低要求后,才在放電中發現蓄電池的壽命終止。

       

       

      2 內阻與蓄電池性能的關系

       

      蓄電池失效模式最為常見的是:蓄電池失水、負極硫酸化、正極腐蝕、熱失控等四種方式

       

      通過在許多行業的應用,有力地證明該方案可以很好解決目前后備電源中蓄電池監測與管理的諸多問題,通過智能化與網絡化的實現,對于提高蓄電池的使用性能,及時發現蓄電池故障,提前判斷蓄電池劣化,延長蓄電池的使用壽命,具有非常重要的意義。對于后備電源中蓄電池的監測,以及標準制定中,應該堅持以網絡化與智能化為目標:

       

        1)對于蓄電池運行參數的全過程監測(電流、電壓、溫度)

       

        2)需要對蓄電池阻抗進行在線測量,通過蓄電池阻抗變化,對蓄電池的性能健康度進行診斷。

       

        3)在蓄電池為負載供電的過程中,能夠準確測量蓄電池的剩余容量

       

        4)可以通過傳輸,實現網絡化的設備管理。

       

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