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松下蓄電池維護(hù)全面解決方案:
蓄電池是重要的電源保障系統(tǒng),為不間斷運(yùn)行設(shè)備提供了可靠的支持。在市電斷電的情況下,蓄電池可為設(shè)備供應(yīng)電,使系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前,電力、通信、鐵路等行業(yè)大量使用的是免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池
第一、松下蓄電池是重要的電源保障系統(tǒng),為不間斷運(yùn)行設(shè)備提供了可靠的支持。在市電斷電的情況下,蓄電池可為設(shè)備供應(yīng)電,使系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前,電力、通信、鐵路等行業(yè)大量使用的是免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池VRLA。
第二、蓄電池常見(jiàn)故障、維護(hù)要求和維護(hù)現(xiàn)狀,免維護(hù)閥控式密封鉛酸蓄電池的免維護(hù)只是指不需要加水,并不指不需維護(hù)。蓄電池在使用過(guò)程中,由于長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)下,將出現(xiàn)活性物質(zhì)脫落、電解液干涸、極板變形、柵極腐蝕及硫化等現(xiàn)象,導(dǎo)致蓄電池容量降低甚至失效。在我們檢測(cè)中也常常發(fā)現(xiàn)實(shí)際容量只有標(biāo)稱容量的60%左右。這些現(xiàn)象是蓄電池中最常見(jiàn)的故障。
松下蓄電池維護(hù)的基本要求:新電池投入使用時(shí),要做工程驗(yàn)收,做容量試驗(yàn),確定蓄電池的容量是否與額定容量一致;
1、電池投入使用后,要求保持適宜的工作環(huán)境溫度;
2、要求定期測(cè)量各電池端電壓,當(dāng)各電池壓差過(guò)大時(shí),要進(jìn)行均充;
3、要求定期對(duì)電池進(jìn)行試探性容量試驗(yàn)或深度放電,以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。
一般來(lái)說(shuō),正常使用的蓄電池壽命應(yīng)在8年以上,實(shí)際上很多蓄電池在投入后不久就開(kāi)始出現(xiàn)故障,除部分電池在制造工藝上存在先天缺陷外,另一個(gè)主要原因是后天缺乏必要的、科學(xué)的維護(hù)造成的。值得注意和思考的是,許多部門維護(hù)蓄電池的主要問(wèn)題是缺乏必要的測(cè)試維護(hù)手段。技術(shù)人員無(wú)法掌握自己系統(tǒng)UPS后備電池的健康狀況,給UPS系統(tǒng)正常工作留下隱患。有關(guān)數(shù)據(jù)表明,國(guó)內(nèi)90%以上的蓄電池缺乏必要的維護(hù),95%以上的UPS電池沒(méi)有安裝監(jiān)控設(shè)備。在實(shí)際使用過(guò)程中只有很少用戶定期檢查蓄電池并對(duì)蓄電池作定期容量測(cè)試,很多情況下是在市電停電后才發(fā)現(xiàn)蓄電池放電容量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,甚至有的電池組在容量低于額定容量的50%的情況下還在繼續(xù)工作!其風(fēng)險(xiǎn)性可想而知。中國(guó)網(wǎng)通、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通等大型通信公司都在重要樞紐建立了相應(yīng)的蓄電池監(jiān)控系統(tǒng),使得蓄電池在受控狀態(tài)下運(yùn)行。但受控狀態(tài)的蓄電池只占其中一部分,并且受控電池只能知道浮充電壓,不知道容量。由于條件所限,對(duì)于電池的性能優(yōu)劣及各節(jié)電池的剩余容量等重要數(shù)據(jù)還是無(wú)從知曉。
第三、松下蓄電池的維護(hù)方法
1)測(cè)量浮充電壓法,浮充電壓設(shè)置的高低對(duì)電池的壽命具有相當(dāng)重要的影響。理論上要求浮充電壓產(chǎn)生的電流量需達(dá)到補(bǔ)償自放電及電池單放電量和維持氧循環(huán)的需要。不合理的浮充電壓會(huì)出現(xiàn)以下兩方面的問(wèn)題:一是浮充電壓過(guò)高會(huì)引起電池正極腐蝕和失水,使電池容量下降;二是浮充電壓過(guò)低,會(huì)使電池充電不足,引起電池落后,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)電極硫酸鹽化。浮充電壓值需要根據(jù)廠家說(shuō)明書(shū)的要求而設(shè)定。測(cè)量浮充電壓并及時(shí)作出調(diào)整是蓄電池日常維護(hù)的一項(xiàng)簡(jiǎn)單而重要的工作,但是測(cè)量浮充電壓并不容易找出落后單體電池。在正常的情況下,浮充電壓比較平均,但是進(jìn)行放電試驗(yàn)就可以很容易找出落后電池。以2V電池為例,在沒(méi)有放電之前,各電壓值基本一致,但大電流放電后,就可以發(fā)現(xiàn)落后電池的浮充電壓快速下降。從曲線(圖一)中可以看出,7號(hào)電池為落后電池,需要進(jìn)行維護(hù)。對(duì)于浮充電壓來(lái)說(shuō),如果浮充電壓比標(biāo)稱浮充電壓低超過(guò)11.5%,該電池就需要進(jìn)行更換或進(jìn)行容量實(shí)驗(yàn)。
2)容量測(cè)量法,容量測(cè)量法是靜態(tài)放電,對(duì)電池進(jìn)行容量試驗(yàn)?zāi)茌^好地掌握電池的性能。此外,如果電池組長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài),極易造成電極硫化,性能下降,使電池內(nèi)阻增大、電池容量下降,因此靜態(tài)放電也可用于電池組的日常維護(hù)、活化,有利于電池容量的恢復(fù)保持,延長(zhǎng)電池的使用壽命。容量測(cè)試法可以采用蓄電池檢測(cè)儀或自動(dòng)負(fù)載箱進(jìn)行恒流放電。當(dāng)測(cè)試到某一單體電池電壓提前下降低于標(biāo)稱電壓的88.5%時(shí)或總電壓低于88.5%時(shí)就停止放電。計(jì)算電池的放電容量為:放電電流×放電時(shí)長(zhǎng),如果放電容量低于額定容量的80%,則需要進(jìn)行查找落后電池,如果有多個(gè)單體電池低于要求則需整組更換。如果某一節(jié)電池電壓訊速下降到原電壓的88.5%,這節(jié)電池性能有問(wèn)題,需要進(jìn)行活化實(shí)驗(yàn),若容量低于80%,則更換該單體電池。如圖二所示為24節(jié)單體電池8小時(shí)放電曲線。圖中7號(hào)電池充電不足,曲線異常,需要均充。
3)在線檢測(cè)法,在線檢測(cè)法需要使用電池檢測(cè)儀,其檢測(cè)原理為:采用短時(shí)間大電流放電,通過(guò)檢測(cè)儀采集到的單體電池的電壓、放電電流等數(shù)據(jù),利用電池內(nèi)阻和放電率等特性分析出每節(jié)電池的優(yōu)劣。如果某單體電池內(nèi)阻比基線數(shù)據(jù)高20%~50%作單體容量測(cè)試;若高出50%,則無(wú)需再測(cè)試,更換該單體電池。近幾年國(guó)內(nèi)公司推出的蓄電池檢測(cè)儀,性能與國(guó)外的產(chǎn)品差不多,價(jià)格有較大的優(yōu)勢(shì)。
第四、松下蓄電池使用時(shí)需注意問(wèn)題,由于蓄電池內(nèi)部含有化學(xué)物質(zhì),并且存儲(chǔ)了大量的能量。由于蓄電池是串連使用總電壓,最高可達(dá)數(shù)百伏。如果稍有不慎,可能造成嚴(yán)重后果。在使用時(shí),除了保證人員安全外,還需要注意保護(hù)好蓄電池本身的健康,為我們提供一個(gè)安全保障。仔細(xì)閱讀蓄電池使用手冊(cè),盡量做到以下幾點(diǎn):
蓄電池有腐蝕、破裂、變形、發(fā)熱或其他異,F(xiàn)象,停止使用,以免發(fā)生危險(xiǎn)。
避免小孩接近任何靜置或充電中的蓄電池。
因蓄電池充放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生可燃?xì)怏w氫氣,存放地方需要通風(fēng),防火。
以下為蓄電池使用溫度范圍,超出此范圍可能會(huì)縮短蓄電池壽命或毀損,盡量滿足以下溫度要求∶
充電∶0~40℃放電∶-20~50℃
保存∶-20~40℃
將蓄電池置于高溫(50℃以上)之場(chǎng)所,如陽(yáng)光直射、引擎室或鍋爐室內(nèi),會(huì)縮短蓄電池壽命。置于溫度過(guò)低之環(huán)境中亦會(huì)降低電池性能,建議最佳溫度在20~25℃,在這個(gè)溫度間,對(duì)電池最有好處。
放電電流不可超出限定值,以免漏液、發(fā)熱、爆炸等現(xiàn)象發(fā)生。
將長(zhǎng)期不使用儀器內(nèi)之蓄電池移開(kāi),以免蓄電池過(guò)放電而損害蓄電池的壽命及性能。
不要直接將端子焊接,以免漏液。
不能將電池倒立使用。
不允許撞擊蓄電池或使用在易于發(fā)生震動(dòng)之場(chǎng)所。
不能用干布、機(jī)溶劑、清潔劑、油漆及石油類制品擦拭蓄電池以免電槽破裂。
使用后之廢電池請(qǐng)回收,并確認(rèn)無(wú)短路狀況發(fā)生,蓄電池內(nèi)部剩余能量亦可能造成火災(zāi)。
第五、松下蓄電池維護(hù)全面解決方案
如何對(duì)閥控式鉛酸蓄電池建立起一套行之有效的維護(hù)檢測(cè)管理方法,一直是廣大維護(hù)人員所關(guān)心的問(wèn)題。蓄電池全面維護(hù)是一項(xiàng)繁重的工作,擁有一種先進(jìn)的工具,以減輕工作強(qiáng)度,是廣大維護(hù)人員一直以來(lái)的期盼。
十幾年來(lái),石家莊凱翔電氣有限公司一直在從事蓄電池檢測(cè)儀,交、直流電源檢測(cè)的研究工作,推出蓄電池維護(hù)全面解決方案。在電力有關(guān)部門及河北省通信公司各分公司的大面積使用取得了良好的效果,在這里介紹給大家。
在蓄電池維護(hù)全面解決方案中,有以下四個(gè)系列產(chǎn)品:智能蓄電池檢測(cè)儀、電池組參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀、高壓直流負(fù)載箱和便攜式自動(dòng)負(fù)載箱。
智能蓄電池檢測(cè)儀是對(duì)48V、220V、400V蓄電池組及各種直流電源設(shè)備維護(hù)及容量檢測(cè)、新電池工程驗(yàn)收和定期深度放電的儀器。將單體電池、電池組的檢測(cè)和放電合二為一,具有設(shè)計(jì)新穎、體積小、功能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。在放電的同時(shí)自動(dòng)保存檢測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)配套軟件可以繪出各種圖形和曲線,結(jié)合專家診斷結(jié)果判斷出落后電池和電池容量。檢測(cè)儀功耗元件采用新材料組件,功率密度高,無(wú)紅熱現(xiàn)象,過(guò)熱自動(dòng)保護(hù),安全、壽命長(zhǎng)。
松下蓄電池的壽命取決于電池的充放電次數(shù),隨著充放電次數(shù)的增加,電池的內(nèi)阻增大,放電能力減小,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),這種變化加快。因此長(zhǎng)期跟蹤、測(cè)試,定期對(duì)電池進(jìn)行“身體檢查”并長(zhǎng)期進(jìn)行壽命管理,提前預(yù)報(bào)不良電池,避免由于電池壽命已到,造成系統(tǒng)癱瘓是極其重要的。選用電池組參數(shù)在線監(jiān)測(cè)儀對(duì)單體/整組電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行在線巡回檢測(cè),通過(guò)電壓、電流的變化,得到各單體的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻特性,再結(jié)合放電率計(jì)算出每個(gè)單體特性值,與PC機(jī)分析軟件提供的該品牌良好的電池特性值相比較,分析出每個(gè)單體的優(yōu)劣狀態(tài)。并可以與電源集中監(jiān)控系統(tǒng)接口,將檢測(cè)的數(shù)據(jù)上傳,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。也可以采用高壓直流負(fù)載箱或便攜式自動(dòng)負(fù)載箱實(shí)現(xiàn)恒流放電,完成容量測(cè)試。
影響松下蓄電池使用壽命的主要原因:
與平時(shí)的維護(hù)、使用的時(shí)間長(zhǎng)短密不可分,硫酸鉛大量堆積時(shí)還會(huì)吸引鉛微粒形成鉛枝,正負(fù)極板間的鉛枝搭橋就造成電池短路。如果極板表面或密封塑殼有縫隙,硫酸鉛結(jié)晶就會(huì)在這些縫隙內(nèi)堆積,并產(chǎn)生膨脹張力,最終使極板斷裂脫落或外殼破裂,造成電池不可修復(fù)性物理?yè)p壞。所以,導(dǎo)致鉛酸蓄電池是小和損壞的主要機(jī)理就是電池本身無(wú)法避免的硫化。鉛酸松下電池充放電過(guò)程是電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程,充電時(shí),硫酸鉛形成氧化鉛,放電時(shí)氧化鉛又還原成為硫酸鉛。而硫酸鉛是一種容易結(jié)晶的物質(zhì),當(dāng)電池中電解溶液的硫酸濃度過(guò)高或靜態(tài)閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí),結(jié)成小晶體,這些小晶體再吸引周圍的硫酸鉛,就像滾雪球一樣形成大的惰性結(jié)晶,結(jié)晶后的硫酸鉛充電時(shí)不但不能再還原成氧化鉛,還會(huì)沉淀附著在電極板上,造成電極板工作面積下降,這一現(xiàn)象叫硫化,也就是常說(shuō)的老化,硫酸鉛是一種絕緣體,它的形成必將對(duì)蓄電池的充放電性能產(chǎn)生很大的影響。這就是造成蓄電池壽命減短的原因所在。
產(chǎn)生電流之后,有些電池的狀態(tài)無(wú)法逆轉(zhuǎn),我們將這種電池稱為一次電池。當(dāng)反應(yīng)物之一消耗殆盡,這種電池便無(wú)法再使用了。
最常見(jiàn)的一次電池是碳鋅電池。若電解質(zhì)為堿性,這種電池能更加持久耐用。這也就是我們通常在超市購(gòu)買到的堿性電池。處理一次電池的難度在于,我們不能通過(guò)再次充電來(lái)回收利用這些電池。在電池大型化的今天,回收利用變得愈發(fā)重要,并且頻繁地更換電池也不具備商業(yè)可行性。
世界上最早的充電電池之一,鎳鎘電池,同樣使用的是堿性電解質(zhì)。在1989年,鎳氫電池發(fā)明問(wèn)世,這種電池?fù)碛斜孺囨k電池更長(zhǎng)的壽命。
這一類電池對(duì)于充電過(guò)量過(guò)熱十分敏感,因此充電功率應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)最大功率之下。不過(guò)設(shè)計(jì)精巧的控制器能夠使充電速度加快,我們也就不再需要為了充電而苦等幾個(gè)小時(shí)了。
松下蓄電池發(fā)熱量與電解液量關(guān)系較小,如是密封松下電池電解液量較少時(shí)內(nèi)阻增大,也會(huì)引起電池升溫并且充電時(shí)端電壓很高。電池衰老、電解液干涸、內(nèi)部有短路等同樣也會(huì)造成發(fā)熱。充電器不能在充電后期恒壓,以至造成電池電壓逾越允許值,溫度會(huì)升高,嚴(yán)重的會(huì)鼓脹,壽命終結(jié)。松下蓄電池在充電過(guò)程中,電能一局部轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,還用一局部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎推渌芰。充電電池發(fā)熱屬于正,F(xiàn)象,但是溫度較高時(shí)就應(yīng)及時(shí)檢查充電電流是過(guò)大或者電池內(nèi)部發(fā)生短路等。使用中,盡量不橫放或倒放,防止松下蓄電池內(nèi)部一時(shí)大量產(chǎn)氣不能順利從放氣閥排出,尤其充電時(shí)更是如此,否則可能引起外殼爆裂。
定期充放電也叫做核對(duì)性充放電,就是對(duì)浮充電運(yùn)行的蓄電池,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間要使其極板的物質(zhì)進(jìn)行一次較大的充放電反應(yīng),以檢查蓄電池容量,并可以發(fā)現(xiàn)老化電池,及時(shí)維護(hù)處理,以保證電池的正常運(yùn)行,定期充放電一般是一年不少于一次。