伯萊尼克鉛酸免維護蓄電池BL17-12 EPS電源專(zhuān)用

設備選型及配置

1、蓄電池容量配置要合適。既要考慮變電站的經(jīng)常性直流負荷，又要考慮交流失電后變電站事故照明的負荷，較適宜的蓄電池配置容量是8～10h的放電率。絕不能將不同廠(chǎng)家和不同容量的電池安裝在一起使用。

2、電設備配置的兩組工作電源要分別來(lái)自?xún)膳_站用變壓器，且變電站一般要配置一臺發(fā)電機，防止站用交流失電時(shí)間過(guò)長(cháng)造成蓄電池過(guò)放電。

3、擇高質(zhì)量的具有實(shí)時(shí)監控和智能化管理功能的主充電設備模塊。運行維護人員能通過(guò)監控器的實(shí)時(shí)數據隨時(shí)了解直流系統工作狀況，同時(shí)要有足夠的備用模塊，當主充電設備出現故障時(shí)，備用模塊應能夠自動(dòng)投入使用，以保證蓄電池不因模塊故障而造成過(guò)放電。

投入使用前注意事項

1、如果蓄電池擱置時(shí)間超過(guò)三個(gè)月，在投入使用前一定要進(jìn)行補充電，一般規定為按單體電池(2V系列)2．23～2．27V／只充電，充電電流不超過(guò)0．25C10A，充電至電流穩定3～6h不變。

2、運行參數設置。浮充電壓、均充電壓、溫度補償系數、轉均充數據、轉浮充數據、交流過(guò)壓值、交流欠壓值以及充電限流值等這些參數對于蓄電池正常運行都非常重要，這些參數的設置必須嚴格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規定，并且應根據所在變電站經(jīng)常性直流負荷等實(shí)際情況與廠(chǎng)家溝通。

日常工作項目

1、環(huán)境溫度對蓄電池的放電容量、壽命、自放電、內阻等方面都有較大影響。雖然開(kāi)關(guān)電源有溫度補償功能，但其靈敏度和調整幅度畢竟有限，因此環(huán)境溫度極其重要。運行維護人員每天須檢查蓄電池室環(huán)境溫度并做記錄，同時(shí)蓄電池室溫應控制在22～25℃之間，這不僅可延長(cháng)蓄電池的壽命，還能使蓄電池具有的容量。此外，為成套充電電源的溫度補償功能而裝設的溫度感應探頭也應定期檢測其準確度。

2、每天檢查蓄電池的浮充電流是否在合格范圍內并做記錄。當蓄電池的浮充電流突變時(shí)應查明原因并及時(shí)處理。

3、每月應測電池單體電壓及終端電壓。

如發(fā)現個(gè)別電池(2V系列)浮充電壓低于2．18v／單體時(shí)，應對電池組進(jìn)行人工轉換均衡充電，充電方法為：25℃時(shí)2．30V／單體，需24h；或25℃時(shí)2．35V／單體，需12h，均充后若仍不能恢復正常的電池應盡快聯(lián)系廠(chǎng)家處理。端電壓是反映電池工作狀況的重要參數，所以測量電池端電壓不能只在浮充狀態(tài)，還應在放電狀態(tài)下進(jìn)行。

4、為保證電池有足夠的容量，每年要進(jìn)行容量恢復試驗(即大充大放)，讓電池內的活化物質(zhì)活化，恢復電池的容量。

5、在蓄電池不均衡性較大、較深度地放電后，或運行三個(gè)月時(shí)，都應采用均衡的方式對電池進(jìn)行補充充電。

6、電池運行期間，每星期須檢查蓄電池的接線(xiàn)螺栓有無(wú)發(fā)熱現象，每月須檢查蓄電池的外觀(guān)有無(wú)異常變形，每半年須檢查連接導線(xiàn)、螺栓是否松動(dòng)或腐蝕污染，松動(dòng)的螺栓必須及時(shí)擰緊，腐蝕污染的接頭應及時(shí)清潔處理。

7、對蓄電池的檢查測試記錄數據應妥善保存，每運行半年，需將運行的數據與原始數據進(jìn)行比較，如發(fā)現異常情況應及時(shí)處理。

閥控式密封鉛酸蓄電池是一個(gè)復雜的電化學(xué)系統。在通常的后備應用中，除了充放電過(guò)程中的主要的電化學(xué)反應外，電池內部無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行做其他的一些副反應。比如正極板柵的腐蝕過(guò)程是一直都在進(jìn)行的，又比如正極析氧氣，負極析氫并引起的自放電也一直存在。

正是因為閥控式密封鉛酸電池的復雜的特性，因此蓄電池運行初期的狀態(tài)往往沒(méi)有達到其相對的穩定狀態(tài)，其一些常用參數如浮充電壓和內阻值就充分的反映出了這種客觀(guān)規律。

一、浮充電壓

浮充電壓的穩定需要運行一定的時(shí)間，通常需要3～6個(gè)月才能達到一個(gè)穩定的狀態(tài)。這和新需要一段時(shí)間的磨合期是一個(gè)道理。

在蓄電池組實(shí)際運行時(shí)，充電機并不是對每個(gè)電池單獨控制充電的，而是控制整組電池的充電電壓。如要求單體浮充電壓為2.25V/2V單體(對應12V電池為13.50V)時(shí)，對通信電源的24節電池組，則整組電池電壓設為：24×2.25=54V;對UPS電源240節電池組，則整組電池電壓設為：240×2.25=540V。這時(shí)，問(wèn)題就產(chǎn)生了——由于新電池生產(chǎn)過(guò)程中材料、工藝等非一致性，導致了單體電池性能參數的非一致性，每個(gè)單體電池并沒(méi)有按理想設定的浮充電壓(2.25V/2V單體)在充電!單只電池實(shí)際充電電壓通常在2.20~2.30V/2V單體(對于12V電池為13.2~13.8V)之間，因此整組電池浮充電壓初期表現出較大的離散性。這種狀態(tài)只有當電池經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的浮充運行后，即各電池由于內部的狀態(tài)逐漸趨于穩定后才會(huì )明顯改善。

浮充運行電壓趨勢

因此，對于新投入適用的蓄電池，建議再蓄電池浮充穩定運行3~6個(gè)月后，再將整組電池的浮充電壓的一致性和偏差納入BMS的監控管理。3～6個(gè)月內的浮充電壓由于其不穩定性，其偏差和一致性狀態(tài)不建議作為電池健康狀態(tài)的告警值。系統配套的BMS系統建議初期對于浮充電壓一致性的相關(guān)告警設置先關(guān)閉。當然，已經(jīng)正常運行超過(guò)6個(gè)月的電池組則不存在這個(gè)問(wèn)題。

如果客戶(hù)對于初期浮充電壓表現出的較大離散型存在擔憂(yōu)，不確信電池組是否有隱患，建議對電池組做性能測試，以性能測試結果來(lái)判定電池組健康狀態(tài)。畢竟客戶(hù)購買(mǎi)蓄電池的需求是滿(mǎn)足備電，而不是一些看起來(lái)很復雜的參數表征。

當然，蓄電池系統在安裝后通常推薦做均衡充電再投入浮充使用。均衡充電后轉入浮充比一直進(jìn)行浮充的浮充電壓一致性提升更快，可以有效縮短浮充電壓趨于穩定的磨合周期。

相關(guān)的蓄電池運行規范也對此有明確的說(shuō)明，以引導客戶(hù)正確的使用浮充電壓指導蓄電池維護工作。

二、內阻

1.內阻的構成

電池內阻包括了歐姆內阻和電化學(xué)電阻，同時(shí)含有一定的電容和電感，如圖2所示。

圖2電池的內阻等效電路模型

歐姆內阻又包括了極柱、匯流排、板柵以及板柵與活性物間的電阻。電化學(xué)內阻包括了涂膏、電解質(zhì)和隔膜的電阻，并聯(lián)的極板與它們之間的介電物質(zhì)構成電容Xc。

由于電池的內阻與它本身容量有一定的聯(lián)系，因此可以利用這個(gè)參數來(lái)預測電池的性能。不過(guò)兩者之間并非嚴格的線(xiàn)性關(guān)系。目前雖然可以準確測量出電池的內阻，但是這個(gè)參數并不能直接用來(lái)指示電池的容量。它只能是在電池性能已嚴重退化到將影響整個(gè)系統正常使用時(shí)，做為一個(gè)警告指示。

2.電池老和電池內阻的關(guān)聯(lián)

電池內阻變化可以一定程度指示電池老化程度。固定型鉛酸蓄電池電池壽命通常是指25℃條件下浮充使用壽命，或者按規定的放電深度循環(huán)放電次數。電池老化過(guò)程是非常緩慢的，并伴隨這板柵的腐蝕、活性物軟化，電解液干凅等。電池老化過(guò)程也標志電池內阻的增加和容量的降低，當電池實(shí)際容量低于額定容量的80%以下時(shí)，其老化速度將迅速增加，電池將不能可靠使用，即電池壽命終止，如圖3所示。

圖3蓄電池內阻與電池壽命的關(guān)

實(shí)際應用中，蓄電池內阻比初期值高出50%以上時(shí)候，則電池容量大約會(huì )降低到60～80%左右。這個(gè)規律的相關(guān)性比較強。但在低于80%之前變化時(shí)，相關(guān)性較差，如圖4所示。

圖4電池內阻與剩余容量相關(guān)性

3.內阻的影響因數

?電池老化程度

隨著(zhù)電池老化，蓄電池內阻增加。比如隨柵板和匯流排的腐蝕，金屬導電回路變化，使電池內阻增大。

?環(huán)境溫度

當溫度升高時(shí)，電解液的活度加強，內阻降低;當溫度降低時(shí)，電解液活度減小，內阻增加。大量實(shí)驗數據表明，當溫度低于20℃時(shí)，電池內阻隨溫度的變化明顯，當溫度高于20℃時(shí)，電池內阻隨溫度變化較為平緩。

?電池荷電狀態(tài)

電池處于不同充電狀態(tài)時(shí)其內阻不同，滿(mǎn)充電時(shí)內阻。隨著(zhù)放電進(jìn)行電池內阻逐漸增加。而隨充電的進(jìn)行內阻逐漸減小。

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