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: 2017-10-29 02:11:06 | : 1700

通過以上的測試實例可以看出,當同組中個體蓄電池的网上轮盘超過正常值40%時,普通可認定爲毛病蓄電池,應及時更換。當蓄電池网上轮盘超過正常值20%以上時,應亲密關注。毛病蓄電池組的典范表現是電池組中各單體電池网上轮盘散布不均勻。在嚴重劣化的蓄電池組中,各單體電池的浮充電壓表現也是不平衡的。

1、各廠家設備測量出的參數不相反。由于各廠家接纳的信號頻率存在差異,接纳差别廠家的設備測量相反狀态下的蓄電池時,顯示的内阻值不相反,乃至存在較大的差異。

网上轮盘測試技術雖然被大多數人認可,但是在産品化的過程中也存在一些缺乏。通過對于现在市場中的蓄電池网上轮盘的監測設備的綜合剖析。我們也發現了一些問題:

圖4:各單體電池放電電壓散布

惡劣的運行環境将大大縮短蓄電池的运用壽命,加大蓄電池的平安隐患。環境溫度過高,會减速蓄電池失水,形成蓄電池生效减速。在35℃時運行蓄電池的劣化将减速一倍;在55℃時,對于蓄電池浮充一個月所形成的劣化相當于在25℃時浮充一年的等級。同樣,過高的充電電壓也将大大减速蓄電池的劣化速率。當充電電壓或環境溫度過低時,蓄電池的容量飽和度很難達到100%,也间接體現爲蓄電池放電容量缺乏。過放電對于蓄電池的損害黑白常大的。對于串聯运用的蓄電池組,由于蓄電池個體之間的差異,放電過程中差别蓄電池達到終止電壓的時間差異很大。電池組中的某些劣化蓄電池達到放電終止電壓的時間每每大大提早于其他蓄電池。以電池組電壓爲單位計算放電終止電壓,易形成蓄電池組中局部劣化蓄電池過放電乃至是深度過放電,减速蓄電池組中毛病蓄電池的出現。放電過程中,當電池組中出現達到終止電壓的單體蓄電池時應中止放電,而不因此電池組電壓爲參考标準。

 

有運營商對電池電導檢測『3』,可實現相對準确地掌控電池組中每個單體的容量範圍,防止電池的自觉報廢,預計可使電池報廢數量低落30%以上,節能減排效益明顯。

网上轮盘蓄電池維護測試办法

   蓄電池的网上轮盘/電導測試技術是现在國際公認的蓄電池毛病疾速檢測办法,也是蓄電池在線監測办理的發展偏向。該技術在民用中已經失掉了較好的遍及,對于手機電池和汽車電瓶的毛病疾速檢測都是基于蓄電池的网上轮盘/電導進行判斷的。在工業電源蓄電池檢測領域中,除國際電工學會IEEE1188将蓄電池网上轮盘測試列爲一样平常檢測内容外,美國的TIA-92(數據中央通用基礎設施建設規範2005年版)和我國的GB50174-2008(電子信息系統機房設計規範)也将蓄電池网上轮盘在線監測列爲數據中央蓄電池的紧张監測目标。

UPS蓄電池單體12V,每組24隻,2組并聯共48隻。以下數據爲該組蓄電池在更換前測試獲得的,該組電池已不具備放電才能。從數據中可以看出,由于蓄電池組的嚴重劣化,電池組中各單體電池在网上轮盘數據上偏向十分大。别的,在浮充電壓的平衡性上也存在較大的差異。

l實例剖析

閥控鉛酸蓄電池組(VRLA,以下簡稱蓄電池)是通讯系統中接纳最廣泛的備用電源蓄電池,是UPS電源系統和通讯電源系統在正常供電中斷時穩定牢靠運行的最後保证。科學无效的維護是保证蓄電池系統穩定運行的關鍵。现在對于蓄電池的維護任务广泛存在維護任务不到位;流程複雜、針對性差;維護手腕匮乏等問題。蓄電池系統已經成爲電源系統中最不行靠的局部。在严重的電源变乱中,由于電源本身毛病引發的变乱占10%、開關切換毛病引發变乱占20%,而其餘70%的变乱都是與蓄電池毛病相關的。

 

圖6,三隻内阻異常電池與正常電池(No.11,綠色)放電曲線對比

該标準在进步了蓄電池系統的穩定牢靠性的同時,也大大进步了對于蓄電池一样平常維護的要求,很難在我們的一样平常維護中失掉充沛的執行。結合我們本身的實際情況,大局部運行維護任务接纳了相對簡化的維護流程:

關鍵詞 閥控鉛酸蓄電池電池在線内阻/電壓監控毛病預測維護本钱无效性經濟性

以上實例中隻是列舉了局部時間點的网上轮盘測試數據,通過連續的跟蹤測試,能大大进步网上轮盘與容量的相關性和剖析的準确性。别的,在不具備网上轮盘測試條件的場合應亲密關注蓄電池組中各單體電池浮充電壓的平衡水平,及時發現存在嚴重毛病的蓄電池組。

圖5,用浮充内阻判斷出3隻電池内阻偏離

4)蓄電池网上轮盘在線監測系統實例

Cdl.p、Cdl.n是極板雙電層電容;

▪現網電池浮充電壓、浮充電流的一样平常巡檢(每月1次);

『3』浙江移動《電池容量與電導(内阻)咬合度研讨報告》

▪現網電池浮充電壓、浮充電流的一样平常巡檢(每月1次);

   關于蓄電池的网上轮盘和電導的區别不断以來有肯定的争論。國際電工學會對于蓄電池的网上轮盘和電導的測試办法進行了如下的定義:将已知頻率的恒定電流注入到蓄電池,通過對蓄電池端電壓反饋進行測試,獲得的數據爲蓄電池的网上轮盘;将已知頻率和振幅的交换電壓加到電池的兩端,測量所産生的電流,獲得的數據爲蓄電池的電導。即通過施加恒流信號,測試蓄電池電壓反饋的办法爲网上轮盘測試法;通過施加恒壓信號,測試蓄電池電流反饋的办法爲電導測試法。經過對于现在天下市場主流的蓄電池測試設備剖析和比較,以MIDTRONIC、BTECH、GRANDPOWER等爲代表的主流蓄電池監控設備生産廠家均接纳恒流方法進行蓄電池的网上轮盘測試。也便是說,市場上主流的蓄電池网上轮盘測試設備,不论顯示的是蓄電池的网上轮盘或是電導,實際上都是基于國際電工學會定義的蓄電池网上轮盘測試办法實現的。因而,现在對于网上轮盘/電導的提法,次要針對于接纳直流大電放逐電法測量蓄電池内阻而提出的。蓄電池的网上轮盘/電導測試的實質是針對于蓄電池在肯定頻率下複頻网上轮盘的測量,除了應體現蓄電池内阻的歐姆内阻之外,還要綜合考慮蓄電池的極化内阻等複頻网上轮盘。在许多研讨办法中『3』,接纳下圖作爲電池网上轮盘剖析的等效電路。從等效電路,能夠看出對于蓄電池進行複頻网上轮盘綜合剖析而不是單純的内阻剖析的须要性。

2、网上轮盘數據十分笼统,需求运用者具有肯定的專業知識才干進行判斷。很少有廠家能夠提供嚴謹、完好的判斷标準

 

l容量嚴重劣化的蓄電池組 

國際電工學會鉛酸蓄電池檢測和維護規範IEEE1188-1996中對于蓄電池維護規定,對于鉛酸蓄電池的維護應做到以下4點:實時、準确的單體蓄電池電壓、電池組電流和環境溫度的監控;每月1-2次的單體蓄電池内阻測試并跟蹤蓄電池内阻變化趨勢;每年2次的核對性放電;對現場运用時間超過2年的蓄電池,應做到每3個月進行一次核對性放電。

針對以上問題,以下一些判斷标準可以作爲評價网上轮盘測試設備的關鍵:

▪樞紐機房蓄電池組核對性放電試驗,放出容量的30%~40%(每年1次);

1、防止蓄電池毛病特殊是嚴重毛病的發生。

   接纳40A對标稱容量300Ah的蓄電池進行放電,放電4小時後,第15號蓄電池端電壓爲1.856V,低于其他蓄電池70-100mV。該蓄電池容量缺乏70%,屬于毛病蓄電池。下圖爲放電終止時各單體電池端電壓散布。

參考文獻:

浙江移動的研讨『3』标明,電池電導在線監測系統,能夠幫助維護人員疾速發現毛病電池,片面、及時掌控電池組的實際運行狀況,從而徹底改變傳統的電池維護測試形式,无效进步維護办理服从60%以上。

圖3:各單體電池浮充网上轮盘散布

對于電源系統的維護任务中,最耗费時間和精神的局部便是對于蓄電池的檢測和維護。无效的蓄電池監測和維護手腕應該能大大低落蓄電池一样平常維護任务量。借助于无效的監控,能夠直觀理解各單體電池的运用狀态和劣化狀态,使維護任务做到对症下药。

无效的監控和科學的維護對于进步蓄電池組穩定性至關紧张。發現息争決蓄電池系統中的隐患、进步蓄電池組的平安性是现在對于蓄電池維護任务的重點。通過科學的指導,低落蓄電池維護任务的強度也是運維任务所寻求的。

   可否通過該設備提供的网上轮盘數據發現嚴重劣化蓄電池?作爲毛病蓄電池的疾速檢測办法,无效的測試設備應該能夠準确檢知蓄電池組中的嚴重劣化蓄電池。可否通過設備提供的网上轮盘數據發現晚期劣化蓄電池?當蓄電池處于晚期劣化狀态時,其网上轮盘的變化率将大大进步。通過連續、无效地監控應能夠發現蓄電池組中的晚期劣化蓄電池。通過該技術測試獲得的蓄電池网上轮盘與容量的相關性怎样?蓄電池的网上轮盘和容量的關系是離散相關的。无效的网上轮盘測試設備提供的网上轮盘數據,對于晚期劣化蓄電池識另外準确性應該能達到80%以上;對于嚴重劣化蓄電池或毛病蓄電池應達到95%以上。按照監控廠家提供的标準能否能夠達到以上3點要求?設備的生産廠家應能提出一套完好的蓄電池劣化判斷标準,而不是簡單提供网上轮盘數值。

   现在接纳的電池的内阻測試設備次要分爲在線式與離線式兩種。在線式測試系統,能自動化的、持續的監測各單體蓄電池參數,實現對于蓄電池的生命周期全過程办理。離線式測試系統(如手持式儀表),侧重于電池篩選過程,可确保電池运用前的一緻性。從實現手腕看,分爲直放逐電法和交换注入法。直放逐電法(專利U.S.PatentNo:5,744,962)通過對蓄電池瞬時大電放逐電,并測試蓄電池端電壓跌落獲得蓄電池内阻數據。交换注入法接纳,向蓄電池注入肯定頻率的交换信號實現网上轮盘的測試。

办理者通常關注的是資本回報或投資回報ROI(Returnofinvest)。

3、能使蓄電池達到設計要求的运用壽命,低落蓄電池更換本钱。

圖2:電池内阻等效電路模子

3)蓄電池网上轮盘/電導在線監測

本組電池爲300AH蓄電池,共24隻,單體2V。通過浮充内阻數據能夠發現,蓄電池組中第15號蓄電池的浮充内阻明顯高于其他蓄電池,超過正常值40%,應屬劣化較嚴重的蓄電池。内阻散布圖如下所示:

『1』劉希禹《閥控鉛酸蓄電池的監控和毛病預測》

择要 閥控鉛酸蓄電池的維護與毛病預防,耗费了運維人員少量精神與費用。本文結合閥控鉛酸蓄電池毛病機理,剖析現行電池監測和維護办法存在的問題。应用電池單體在線監測系統,通過對于單體電池网上轮盘的測量及蓄電池相關參數綜合剖析,进步電池組平安性、无效低落運行維護任务量。本文剖析了基于蓄電池网上轮盘測試的在線監測系統的无效性、經濟性和缺乏,并結合相關的測試數據讨论可替换全電池組容量試驗办法。

電池單體阻抗/電壓測試系統的經濟性,是除平安性之外運維任务的第二項次要要求。通過无效的蓄電池阻抗監測的引入,能夠大大低落蓄電池維護的任务量與本钱。

科學、无效的蓄電池監測和維護手腕應具有以下功用:

圖3中Lp、Ln爲正負極電感;

蓄電池運行參數包罗蓄電池的單體電壓;電池組電壓、電流和環境溫度等參數。现在,對于這些參數的測量次要依托人工活期巡檢和在線式電壓檢測儀來完成。電壓、電流和環境溫度是蓄電池的運行參數目标,也是蓄電池穩定運行的最根本的保证。保證蓄電池具有公道的電壓和電流目标,是蓄電池系統穩定運行的条件。

最新的電池單體内阻檢測系統本钱大幅降落,當然差别廠家的差别系統的投資回報有肯定差異,但是不少功能優異的廠家,其ROI已經降到1.5~3年(按簡單回本期計算),局部系統已經低落到1.5~2年回報,已完全具備大規模應用的條件。

3、局部廠家的測試結果與蓄電池實際容量劣化狀态相關性差。由于缺乏无效的界定标準,很難判斷某些設備网上轮盘數據的真實性。

保证蓄電池具有公道的容量和防止由于蓄電池嚴重劣化形成的爆炸和燃燒是對于蓄電池一样平常維護任务的重點。由于蓄電池的容量損失形成的電源系統整體備用時間缺乏是现在比較广泛存在的現象。蓄電池的熱失控現象黑白常危險的毛病,一旦發生蓄電池的爆炸和燃燒所形成的損失和危害将黑白常宏大的。蓄電池的熱失控現象每每發生在具有嚴重劣化的蓄電池上。

3)電池單體内阻檢測系統的投資回報ROI

結合以上三個方面,本文将對現有的維護手腕進行剖析,結合現場測試數據,讨论通過在線單體電池网上轮盘測試和剖析技術,进步蓄電池維護科學性和无效性的办法。

晚期的電池單體内阻檢測系統昂貴,明天仍有不少國外品牌價格昂扬,他們通常一套電池單體内阻監控系統,其價格遠比被監測的電池組貴,以是投資回報ROI通常爲5~8年(按簡單回本期計算)『4』,其經濟性是比較差的。

但是,僅僅對于蓄電池的電壓、電流和環境溫度進行監測還無法達到无效維護蓄電池的目标。蓄電池運行環境參數監測的意義更多體現在對于蓄電池運行環境的公道性檢測,而不是蓄電池毛病的排查。功能很差的蓄電池在浮充狀态時,端電壓的變化并不明顯,乃至有“浮充電壓正常但放電時出現嚴重毛病”的情況『1』。而比及蓄電池放電時發現異常,每每爲時已晚。

1)傳統的蓄電池維護办法

媒介

『4』北京巨成測試與試驗數據

在局部基站的測試中,开端測算,對蓄電池組接纳在線内阻/電壓檢測系統後,可減少維護人工、物料本钱60%『4』。

▪基站電池全容量放電試驗(每年1次)

▪蓄電池全容量放電試驗(每年1次)

Zw.p、Zw.n爲Warburg网上轮盘,是由離子在電解液和多孔電極中擴散速率決定的;

Rt.p和Rt.n是電極離子遷移電阻;

2)電池單體内阻監測對電池更換的本钱節省

1)電池單體内阻監測對運維本钱的節省

以下列舉了一些接纳巨成科技GRANDPOWERU400系列UPS蓄電池監測办理系統和SUM系列通讯電源監測办理系統的現場應該用實例,說明并驗證各種典范狀态下蓄電池网上轮盘與容量的關系。

『2』朱松然《鉛蓄電池技術》

500AH蓄電池共24隻,單體2V。通過浮充數據發現此中有3隻蓄電池内阻與蓄電池組中其他蓄電池存在肯定偏向。

2、能夠簡化蓄電池維護的流程和低落維護任务量。

 

RHF爲上文提到的歐姆電阻。

▪有條件的地區對于局部UPS電源和通讯電源還配備了電壓巡檢設備,實時檢測單體蓄電池電壓、電池組電流和溫度,并通過動力環境監控系統實現会合監控。

1蓄電池組中局部劣化蓄電池的識别 

l蓄電池組中毛病蓄電池的識别

▪樞紐機房蓄電池組核對性放電試驗,放出容量的30%~40%(每年1次);

2)蓄電池運行參數監控

现在,大局部運營商广泛接纳的蓄電池監控和維護的标準流程是:

蓄電池在線网上轮盘測試技術的經濟目标

在傳統的電池運維办法中,活期按規範對電池組進行放電以核對容量。當放電容量小于設計容量的80%時候,通常接纳電池組整組更換的办法。而電池組放電容量降落次要的罪魁禍首是少數的弱化、落後電池,而整組電池的報廢與更換,無疑浪費了“好”電池,添加了用戶的本钱投入,導緻全社會的浪費,也與當前節能減排任务背道而馳。

從實際结果來看,以上的維護步伐并沒有杜絕蓄電池毛病的發生,乃至并沒有實現大幅度进步蓄電池系統牢靠性的目标。究其缘由,應該次要在于以上步伐缺乏足夠的科學性和无效性。

簡化了的維護流程在低落了蓄電池維護任务量的同時,也进步了蓄電池組的平安隐患。即使是依照簡化後的流程執行,對于蓄電池的一样平常巡檢和活期放電仍需求少量的人力、物力才干完成。一年一次的全容量放電的測試密度依然不克不及做到及時發現電池功能的劣化狀況;進一步加大放電試驗密度将使蓄電池維護所牽扯的人力、物力投入過大,缺乏可操纵性;對于現網的數量龐大的蓄電池,缺乏系統性的運行功能統計、趨勢剖析、預警和質量办理的支撐平台,維護办理手腕落後。維護任务缺乏主動性、預防性。『3』

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