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蓄電池內(nèi)阻測量及其應(yīng)用

日期: 2021-03-25
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? ? ? ? VRLA電池作為通信系統(tǒng)的后備電源,對于確保通信暢通起著非常重要的作用。如何有效地維護(hù)VRLA電池是通信電源維護(hù)部分非常關(guān)心的事情。


? ? ? ??除了傳統(tǒng)的放電測試、測量電壓等手段,是否還有其他更新、更好的方法呢?在IEEE1188-1996標(biāo)準(zhǔn)中,明確規(guī)定了單體電池內(nèi)阻測試至少每季度進(jìn)行一次.內(nèi)阻測量法作為一種快速的判定蓄電池健康狀況的方法而被越來越多的維護(hù)人員所接受。

? ? ? ??1、兩種常用的蓄電池內(nèi)阻測量方法

? ? ? ??內(nèi)阻測量是一個比較復(fù)雜的過程,目前主要有兩種方法,即直流放電法和交流法。

? ? ? ??(1) 直流放電法。所謂直流放電法就是在電壓巡檢的基礎(chǔ)上加上直流放電測量蓄電池的內(nèi)阻。原理是將蓄電池處于靜態(tài)或脫機(jī)狀態(tài),通過外部負(fù)載進(jìn)行大電流放電,同時測量蓄電池的電壓,通過蓄電池電壓與放電電流的比值,得出蓄電池的內(nèi)阻。

? ? ? ??這種方法的主要缺陷是:

? ? ? ??a.須在靜態(tài)或脫機(jī)的狀態(tài)下才能實現(xiàn)直流法的測量,無法真正實現(xiàn)蓄電池的在線測量,這樣就不可避免對設(shè)備運(yùn)行安全性帶來隱患;如果是靜態(tài),如此大的電流是否對直流系統(tǒng)產(chǎn)生影響還不得而知;在脫機(jī)狀態(tài)下,如果測量時間較長,系統(tǒng)的安全隱患就會更大。

? ? ? ??b.由于大電流放電,有的甚至達(dá)到上百安培的放電電流,會對蓄電池造成傷害。


? ? ? ??(2) 交流法。交流法是電化學(xué)測量的重要方法,通過給蓄電池施加一個交流低頻小電流信號,測量其反饋電壓值,通過電壓與電流的比值,測量蓄電池的內(nèi)阻。


? ? ? ??2、內(nèi)阻與容量的關(guān)系

? ? ? ??大量的資料表明:單體電池在一定的放電電流、放電量在20%-80%之間時.電池容量和電池內(nèi)阻倒數(shù)即電導(dǎo)之間存在線性關(guān)系。

? ? ? ??而電池處于靜置、浮充、充電或放電狀態(tài)時,所測得的電池電導(dǎo)值都有變化,所測量的值又隨著時間的推移而發(fā)生改變;電池在使用過程容量的大小和離散分布情況同樣在發(fā)展變化。電池電導(dǎo)與電池容量,很難存在對應(yīng)的直線關(guān)系。


? ? ? ??只有單體電池在特定情況下其容量和電導(dǎo)之間存在線性關(guān)系,但將單體電池所測的電導(dǎo)與容量的數(shù)據(jù)關(guān)系,以統(tǒng)計角度推廣到批量電池就無法適用了。

? ? ? ??3、內(nèi)阻測量法的應(yīng)用

? ? ? ??傳統(tǒng)的蓄電池監(jiān)控方式有浮充電壓測試和電池容量測試兩種。

? ? ? ??浮充電壓測試用來檢測對電池進(jìn)行充電的外在充電系統(tǒng)是否正常和判別電池質(zhì)量狀況,但浮充電壓的高低,大多數(shù)情況下不能準(zhǔn)確及時反映電池的實際質(zhì)量狀況。

? ? ? ??電池容量測試有兩種方式:一是傳統(tǒng)的核對性放電;二是對蓄電池進(jìn)行淺放電,折算出電池容量。

? ? ? ??電池容量測試有以下缺點:

? ? ? ??①大的缺點就是不能做到實時監(jiān)控,特別是對已使用三年以上的國產(chǎn)電池,在下一個核對性檢測來臨間,形成維護(hù)“真空”。

? ? ? ??②蓄電池組放電后,對在緊急或突發(fā)情況下的供電無法保 證。

? ? ? ??③淺放電與電池質(zhì)量狀況之間關(guān)聯(lián)性較差。

? ? ? ??通過以上分析可以看出.目前通信用VRLA電池監(jiān)控存在很大的漏洞。特別是經(jīng)常性測試指標(biāo),即浮充電壓和電池性能狀況之間的關(guān)聯(lián)性極差。因此,新的電池監(jiān)控方式迫切需要被引入電池維護(hù)中。

? ? ? ??以下是某通信大樓在變壓器出現(xiàn)故障后,電池分別間隔兩次放電,且都滿足了要求,在第三次放電〔即在倒換油機(jī)過程中),出現(xiàn)了蓄電池組掉電,造成通信阻斷后,北京欣天普電氣技術(shù)有限公司對通信用蓄電池進(jìn)行的電壓和內(nèi)阻測量數(shù)據(jù):

? ? ? ??通過以上數(shù)據(jù)可以看出,內(nèi)阻與電池狀況的關(guān)聯(lián)性要比電壓與電池狀況的關(guān)聯(lián)性密切的多。

? ? ? ??通過測量蓄電池內(nèi)阻來判斷電池的荷電狀態(tài)經(jīng)濟(jì)可靠、操作方便,已經(jīng)引起國內(nèi)外的普遍重視。一般情況下,單體電池的內(nèi)阻與其剩余容量的關(guān)系不是線性的,但通過內(nèi)阻值可以定性的了解蓄電池荷電狀態(tài),當(dāng)電池內(nèi)阻與變化較大時,可以定性判定電池性能已經(jīng)大幅下降,并對其進(jìn)行進(jìn)一步的測量。


? ? ? ??電池使用維護(hù)中,經(jīng)常性維護(hù)測量電池內(nèi)阻,定期對電池進(jìn)行核對性放電,這種結(jié)合方式與現(xiàn)有維護(hù)方式相比有明顯的改進(jìn)。

? ? ? ??內(nèi)阻測量不僅可以用于蓄電池的日常維護(hù),而且可以用于蓄電池組的工程驗收,尤其適用于各通信運(yùn)營商的電池組選型工作中.單純依靠驗收時測量電池的電壓和容量兩個指標(biāo)很難反應(yīng)出電池的真實質(zhì)量狀況,如果在電池驗收時加上內(nèi)阻均衡性指標(biāo),將其中內(nèi)阻值偏高或偏低的單體排除,選擇電壓均衡、容量充足和內(nèi)阻值均勻的單體來組成電池組,就可以大大延長電池組的使用壽命。同樣,不同技術(shù)水平的蓄電池廠家生產(chǎn)的同等標(biāo)稱容量的蓄電池,其內(nèi)阻是不一樣的,內(nèi)阻值越小,一般來說,說明工藝水平越高,技術(shù)含量也越高,因此通過測量不同廠家生產(chǎn)的同等標(biāo)稱容量的蓄電池的內(nèi)阻值,可以作為蓄電池選型的一項有參考價值的指標(biāo)依據(jù)。

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