| 勁博蓄電池型號(hào)齊全 |
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北京金業(yè)順達(dá)科技有限公司
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勁博蓄電池型號(hào)齊全
蓄電池的自放電究竟是什么 鉛酸蓄電池的貯存性能類(lèi)似于其荷電保持能力，都與電池的自放電性能有關(guān)，都是指在一定條件下貯存后電池保持荷電態(tài)能力的大小。中國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T637—1997中規(guī)定：10h率容量合格并完全充電的蓄電池，在溫度為5～35℃條件下，保持蓄電池表明清潔干燥，靜置90天后，不經(jīng)補(bǔ)充電直接測(cè)試蓄電池容量，蓄電池靜置后的容量不能低于靜置前容量的80％。這種規(guī)定，顯然要求蓄電池在保存期間，自放電損失平均每天在0.2％左右。鉛酸蓄電池的自放電的原因，是由于電極活性物質(zhì)在電解液中的不穩(wěn)定性引起的。下面從兩個(gè)大的方面來(lái)探討正負(fù)極的自放電和影響自放電速率大小的因素。 1．自放電的產(chǎn)生機(jī)理： 1．1負(fù)極的自放電： 閥控密封式鉛酸蓄電池由于多數(shù)是濕荷電出廠，在儲(chǔ)存期間，正極板上和負(fù)極板上活性物質(zhì)小孔內(nèi)都已吸滿(mǎn)了電解液。在開(kāi)路狀態(tài)下，鉛在硫酸溶液中的自溶解導(dǎo)致電池容量下降，這是腐蝕微電池作用的結(jié)果。 負(fù)極反應(yīng)： Pb＋H2SO4 → PbSO4＋H2 在這個(gè)微電池中，氫氣在鉛上析出是個(gè)過(guò)電位很高的過(guò)程，而鉛在4～5mol/L濃度的硫酸中是高度可逆的體系，交換電流密度很大。因此，鉛的自溶速度完全受析氫過(guò)程控制。凡是能夠影響氫氣析出的因素，如雜質(zhì)、硫酸濃度、電池貯存溫度等都必定影響鉛的溶解速度。 另外在閥控密封式鉛酸蓄電池中的氧復(fù)合機(jī)理，本身就是讓正極在浮充電或過(guò)充電過(guò)程中產(chǎn)生的氧氣擴(kuò)散到負(fù)極與金屬鉛復(fù)合，再使反應(yīng)生成的硫酸鉛被充電消耗掉，但是畢竟還有部分與氧氣反應(yīng)的金屬鉛不能在充電過(guò)程完全轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)金屬鉛而導(dǎo)致自放電。 正極的自放電 正極反應(yīng)： PbO2＋2H＋＋SO42－ → PbSO4＋H2O＋1/2O2 二氧化鉛在硫酸溶液中自溶速度受控于氧氣的析出速度，因此，鉛酸蓄電池中正極的自放電速度也主要取決于電極和電解液中的雜質(zhì)含量、環(huán)境溫度、板柵合金組成和電解液濃度等。 2．影響自放電速率大小的因素 2．1板柵材料對(duì)電池自放電性能的影響 閥控鉛酸電池之所以能夠做到密封不漏液，儲(chǔ)存性能好，其主要因素之一與電池制造時(shí)所使用的正負(fù)極板柵材料有關(guān)。 2．2雜質(zhì)對(duì)自放電的影響 電池活性物質(zhì)添加劑、隔板、硫酸電解液中的有害雜質(zhì)含量偏高，是使電池自放電高的重要原因。還應(yīng)注意的是：當(dāng)電池電解液中還有某些可變價(jià)態(tài)的鹽類(lèi)如鐵、絡(luò)、錳鹽等，會(huì)引起正、負(fù)極自放電的連續(xù)進(jìn)行。 2．3溫度對(duì)自放電速度的影響 閥控密封式鉛酸蓄電池由于采用更加精純的原副材料，其自放電速率很小，在25～45℃環(huán)境溫度下，每天自放電量平均為0.1％左右。溫度越低，自放電越小，所以說(shuō)低溫條件有利于電池儲(chǔ)存。 2．4電解液濃度對(duì)自放電的影響 由試驗(yàn)資料報(bào)道，儲(chǔ)存在10℃下的試驗(yàn)用VRLA電池（板柵材料為Pb、Ca、Sn），自放電速度隨電解液密度增加而增加，且正極板受電解液密度影響最大。如電解液密度增高0.01g/cm3時(shí)，正極板的自放電速度每天增加0.06％，而負(fù)極板自放電速度增加較少，約為0.03％。 也有資料報(bào)道，采用鉛鈣板柵材料做負(fù)極板的VRLA電池，在常溫下電解液密度取值為1.250g/cm3時(shí)，自放電速度最嚴(yán)重，若密度增高至1.35 g/cm3時(shí)，自放電反應(yīng)的速度反而變小。其原因解釋為：電解液密度升高后極板上PbSO4溶解度和溶解速率變小，使板柵生成細(xì)密的PbSO4保護(hù)層，反倒是使自放電反應(yīng)難以進(jìn)行，減小了負(fù)極板上的自放電速度。 還有資料報(bào)道：在高溫和低濃度下，正負(fù)極板因自放電生成的PbSO4結(jié)晶會(huì)很大，主要原因是在上述條件下，PbSO4具有很大的溶解度，溶解再析出反應(yīng)促進(jìn)了PbSO4結(jié)晶再生長(zhǎng)。 減小自放電的措施，一般是采用純度較高的原副材料，在負(fù)極材料中加入析氫過(guò)電位較高的金屬添加劑或在電解液中加入緩蝕劑，以防止氫氣的析出，但不應(yīng)該降低電池放電時(shí)鉛的陽(yáng)極溶解速度。 總結(jié)： 1、負(fù)極產(chǎn)生的自放電 由于負(fù)極活性物質(zhì)鉛為活潑的金屬粉末電極，在硫酸溶液中，電極電位比氫負(fù)，可以發(fā)生置換氫氣的反應(yīng)，通常把這種現(xiàn)象叫做鉛自溶。 影響鉛自溶速度有幾方面： 1）硫酸電解液濃度及溫度的影響，鉛自溶速度隨硫酸濃度及電解液溫度的增中而增長(zhǎng)。 2）負(fù)極表面金屬雜質(zhì)的影響，蓄電池負(fù)極表面有各種金屬雜質(zhì)存在，當(dāng)某種金屬雜質(zhì)的氫超電勢(shì)值（氫析出的超電勢(shì)）低時(shí)，就能與負(fù)極活性物質(zhì)形成腐蝕微電池，從而加速了鉛的自溶速度。 3）正極析出氧氣的影響 4）隔板、電解液中雜質(zhì)的影響 2、正極產(chǎn)生的自放電 正極自放電的產(chǎn)品主要有幾方面： 1）正極板柵中金屬的氧化 2）極板孔隙深處和極板外表面硫酸濃度之差所產(chǎn)生的濃差電池引起自放電，這種自放電隨著充電后擱置時(shí)間而逐漸減小 3）負(fù)極產(chǎn)生氫氣的影響 4）隔板電解液中雜質(zhì)中的影響 5）正極活性物質(zhì)中鐵離子的影響 通信電源蓄電池溫度的監(jiān)測(cè)方案 通信電源被稱(chēng)為通信系統(tǒng)的心臟，電源系統(tǒng)將直接影響通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。目前，通信系統(tǒng)電源供電大都是由不間斷的蓄電池提供的，蓄電池溫度過(guò)高勢(shì)必影響到電池的工作效率和壽命。因此對(duì)蓄電池的工作溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)具有實(shí)際意義。美國(guó)APC公司的一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明，大約有75％以上的通信系統(tǒng)故障都是由于電源設(shè)備故障而引起的。 議題內(nèi)容： 蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成 蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì) 解決方案： 電壓、溫濕度采集、溫度采集 模塊之間的通信 數(shù)據(jù)顯示 系統(tǒng)組成 蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。主要由電壓、溫濕度采集、溫度采集、89S51單片機(jī)、鍵盤(pán)控制模塊、顯示電路模塊、通信模塊組成。該系統(tǒng)能完成6組或6組以上通信電池的溫度測(cè)量、1路機(jī)房環(huán)境測(cè)量(溫度、濕度測(cè)量)、2路直流電壓和2路交流電壓測(cè)量，傳輸數(shù)據(jù)距離大于200m。 硬件設(shè)計(jì) 1單片機(jī)選擇 該系統(tǒng)單片機(jī)選用89S51，該單片機(jī)采用0．35新工藝。成本降低，功能提升，與傳統(tǒng)的89C51單片機(jī)相比主要具有以下特點(diǎn)： (1)功能增多，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變； (2)ISP在線(xiàn)編程功能； (3)最高工作頻率為33MHz，計(jì)算速度更快； (4)具有雙工UART串行通道； (5)內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器； (6)雙數(shù)據(jù)指示器； (7)兼容性強(qiáng)，向下完全兼容51全部子系列產(chǎn)品。 2溫度傳感器的選擇及其與單片機(jī)的連接 溫度采集選用DS18B20，DS18B20具有獨(dú)特的單總線(xiàn)接口方式，通過(guò)串行通信接口(I／O)直接輸出被測(cè)溫度值接口方式，CPU只需一根端口線(xiàn)就可與DS18820實(shí)現(xiàn)雙向通信；在使用中不需要任何外圍元件；內(nèi)含寄生電源，既可采用寄生電源，也可由VDD直接供電；允許電壓范圍是3．0～5．5V，進(jìn)行溫度／數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)的工作電流約為1．5mA，待機(jī)電流僅為1μA，典型功耗為5mW；溫度測(cè)量范圍為－55～125℃，在0～85℃之間，誤差小于0．5℃；支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以?huà)旖釉谝桓偩(xiàn)上，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；具有負(fù)壓特性，當(dāng)電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 DS18B20和單片機(jī)的連接如圖2所示，由VCC直接供電，連接一個(gè)4．7kΩ左右的上拉電阻，DQ直接連到單片機(jī)的P1．0口上。 CPU對(duì)DS18B20的訪(fǎng)問(wèn)流程是：對(duì)DS18B20初始化即ROM操作命令、存儲(chǔ)器(包括便箋式RAM和E2PROM)操作命令即數(shù)據(jù)處理。單總線(xiàn)上所有處理都從初始化開(kāi)始，初始化時(shí)序由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答脈沖組成。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答脈沖后，說(shuō)明有單總線(xiàn)器件在線(xiàn)，主機(jī)就可以開(kāi)始對(duì)從機(jī)進(jìn)行ROM命令和存儲(chǔ)器操作命令，使DS18B20完成溫度測(cè)量并將測(cè)量結(jié)果存人高速暫存儲(chǔ)器中，然后讀出此結(jié)果。 3交、直流電壓以及機(jī)房溫濕度的測(cè)量 直流電壓、交流電壓以及機(jī)房溫濕度的測(cè)量選用TLC1543，TLC1543為10位11通道的A／D轉(zhuǎn)換器，與單片機(jī)的連接如圖3所示。機(jī)房環(huán)境測(cè)量(溫度、濕度)采用JWS溫濕度變送器，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)0～5V直流電壓信號(hào)；直流電壓的數(shù)據(jù)采集經(jīng)電阻分壓后直接送至A／D轉(zhuǎn)換器，交流電壓的采集經(jīng)分壓整流后也直接送至A／D轉(zhuǎn)換器。 4顯示電路設(shè)計(jì) 溫度顯示采用6位LED，與單片機(jī)的連接如圖4所示。顯示模塊由8279鍵盤(pán)、顯示接口芯片和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路組成。8279的掃描線(xiàn)SLA～SLC在掃描過(guò)程中，可將芯片內(nèi)部顯示單元的內(nèi)容送到輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)OA0～OA3和OB0～OB3掃描線(xiàn)經(jīng)74HC138譯碼，作為多位LED數(shù)碼管的位選線(xiàn)，通過(guò)74LS04反相后，再經(jīng)過(guò)位驅(qū)動(dòng)芯片，用于對(duì)不同的數(shù)碼管進(jìn)行位驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，用OA0～OA3和OB0～OB3送出的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)顯示段，使6個(gè)數(shù)碼管輪流驅(qū)動(dòng)發(fā)光。驅(qū)動(dòng)芯片采用SN75491和SN75492，分別驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的段和位顯示，保證6位數(shù)碼管都被點(diǎn)亮?xí)r需要的最大電流。 5通信模塊設(shè)計(jì) 為了滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸距離大于200m，通信采用75LBC180全雙工485芯片，單片機(jī)通信電平和計(jì)算機(jī)電平的轉(zhuǎn)換采用MAX232完成，如圖5所示。MAX232芯片是專(zhuān)為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路，使用+5V單電源供電。另外。RS232到RS485的轉(zhuǎn)換可采用專(zhuān)用的轉(zhuǎn)換器，如BOK－60或ATC－160A無(wú)源轉(zhuǎn)換器。 軟件設(shè)計(jì) 蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、外部中斷子程序、顯示子程序等。圖6是該系統(tǒng)的主程序流程圖。用于完成對(duì)DS18B20的調(diào)用、中斷管理、測(cè)量溫度值的計(jì)算及溫度值的顯示等功能。主機(jī)89S51首先復(fù)位脈沖使信號(hào)線(xiàn)上所有的DS18B20芯片都被復(fù)位，接著發(fā)送跳過(guò)ROM操作命令，激活在線(xiàn)的所有DS18B20，然后系統(tǒng)轉(zhuǎn)人中斷處理流程，完成溫度轉(zhuǎn)換，讀取等工作。外部中斷子程序完成對(duì)溫度測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取，顯示子程序完成液晶顯示器的初始化及顯示溫度值。 基于89S51和DS18B20的通信電源蓄電池溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，接口簡(jiǎn)單，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線(xiàn)和邏輯電路，與傳統(tǒng)裝置相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性和測(cè)溫精度高，功耗低，應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)。 |
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