1.维护规则
浮充电压在环境温度25 °C情况下的正常的浮充电压为2.23~2.25 V/单体。温度补偿系数为-3.5 mV/°C,当电池浮充运行时,蓄电池单体电压不应低于2.18 V,如单体电压低于2.18 V,则需要进行均衡充电。
均衡充电(即均充):一般采用恒压限流进行充电,充电电压为2.35 V/单体(环境温度25 °C)。温度补偿系数为-5 mV/°C。均充频率一般为2月一次。
阀控密封式铅酸蓄电池遇有下列情况时需按均充制度进行均衡充电。
(1)单体电池浮充电压低于2.18 V。
(2)电池放出5%以上的额定容量。
(3)搁置不用超过3个月以上。
(4)全浮充运行2个月以上。
注意:同控电池被搁置10个月以上,内部将严重硫酸铅化,会影响电池容量及寿命,甚至不能正常使用。
实际案例:在两组新电池投入使用不久,因为外电原因,18个月没有浮充,结果后期充满电后,容量无法恢复。用智能负载测试后发现,个别电池实际容量只有额定容量的10%,其他电池不足额定容量的30%。
2.日常维护
阀控密封式铅酸蓄电池不用加酸加水维护,但并不是不需要管理。为了保证电池使用良好,需要做一些必要的维护工作,需要检查的项目如下:
(1)单体和电池组的浮充电压测量(1次/月)。单体低于2.18 V需均充,总电压低需检查各环节的接触电阻是否过大。
(2)电池外壳和极柱温度(主要是在电池放电时测量),一般温度升高很快说明该电池内部电阻过高。
实际案例:在12 V的UPS后备电池容量测试中,有个别电池的电池外壳温度比其他的电池高10倍,极柱的温度则更高,初步判断为内阻过高,后用内阻仪测试果然如此,同时容量也是严重不足。
(3)极柱、安全阀周围是否有渗液和酸雾溢出。一般是在充电时观察,从化学反应式来看,电池在充电时会产生氧气和氢气。如果充电电流过大,反应比较剧烈,产生的氧气和氢气来不及复合,达到一定的压力就会从气阀中冲出来,同时可能带出部分酸液。由于水和酸液的损失,影响了电池的容量,需要后期的容量测试跟进,使用后电池容量肯定会减少,只是程度不同而已。
实际案例:有一个基站电池运作了2年左右,多次出现漏液现象,后经过容量测试后,发现有10%的电池容量不足额定容量的80%。
(4)电池盖有无变形和渗液(1次/月)。这种现象发生在充电电流过大时,反应比较剧烈产生的气体来不及复合,达到一定的压力,由于气阀没有及时打开,电池壳变形,甚至把电池壳冲破。
实际案例:一个基站有两组电池,其中3个电池由于气阀气压过大,顶壳被冲破。另外几个电池壳体变形的原因是极板的生长,极板在长时间使用后硫酸铅化,极板增大,使外壳鼓起来,也可以说明该电池容量已经不足。
实际案例:在12 V的UPS后备电池容量测试中发现那些极板鼓起的电池都有不同程度的容量不足。
(5)连接处有无松动(新装电池半年内需全部拧紧1次,以后一般每年1次即可)。
实际案例:在电池维护过程中发现一些电池极柱松动,但主要是在新装电池上出现较多,而且都是比较严重的虚接,导致电池不能正常使用。
(6)两组同样的电池组充放电电流不同,单体压差大,除了电池本身的原因外,一般是连线与极柱接触不良所致。所以新装电池必须半年内就紧固1次,而经过二次紧固的电池后期一般不会出现严重的松动现象。(www.xing528.com)
实际案例:在做新电池容量测试时发现,一组电池一放就空(单极柱连接的电池组),经检查发现有一只电池极柱没有拧紧,螺纹差了四圈。根据经验,一般老电池的极柱在长期使用中松紧程度不超过螺纹的一圈,基本不会造成电池间的压差。所以旧电池的紧固时间可以适当延长,以节省工作量。
此外,也要注意定期对开关电源的电池管理参数进行检查,保证电池参数符合要求。
3.蓄电池容量测试
(1)蓄电池每年可以以实际负荷做一次核对性放电,放出额定容量的30%~40%(10 h率)。该方法是最简捷,最节约人力、物力的测试方案。有几种可操作的方法:
利用一些智能开关电源控制器自带的测试软件,可对电池进行核对性放电。它是设定一个比较低的浮充电压,电池电压比整流器高,负载转为电池供电,电源内部有电池容量计算公式,可以计算实际放出容量。如果电池电压下降较快,供电容量不多,则说明电池容量不足。另外一些开关电源不具有这些功能,可以手动降低浮充电压,相当于上面的放电方式的手动操作。
还有一种方法是把整流器关掉。但是这样操作风险较大,如果电池很差,电压急速下降会影响用电设备。而前面介绍的方法是不会出现这种情况的,因为它没有关闭整流器的输出,当电池电压急速下降到设定的电压时,会转为由整流器供电。
在日常的工作中有一个便捷的处理方法。通常,一些无人基站每年都会因各种原因导致停电,停电时间长的需要发电抢修,这时可以让发电抢修人员带好万用表和记录表格,在电池电压不是很低的情况下快速测量单体电池电压和总电压、负载电流,查看停电记录,得到一份电池的容量测试记录。这是花时间最少、最节约人力物力的方法,同时也能得到电池最新的容量情况。
(2)每3年做1次容量试验,放出额定容量的80%(10 h率)。
根据国家有关要求,蓄电池每3年做1次容量试验,放出额定容量的80%(10 h率),6年以后每年做1次容量试验(蓄电池容量满足额定容量的80%表示电池合格,可以正常使用)。现在一般用智能负载测量,自动记录贮存放电数据,自动结束放电,后期通过软件对数据进行分析。一般基站最安全的测试方式是第一天测量一组电池,第二天测量第二组电池。理论测试时间是每次8 h(10 h率)。这里有一个利用智能负载放电的实际操作方法:一天两组(因为一般基站只配备两组蓄电池),白天放一组,晚上放一组;测试时间也由原8 h改为7 h。这样做有两个原因:一是放电的效率提高了很多,基站来回的次数少了一次,节约了成本,电池虽少放1 h,但通过长期的测试比较,一般电池放7 h后做数据分析完全可以得出满足额定容量80%的结论;二是电池放电深度越深,电池容量越不易恢复,所以少放1 h对蓄电池本身也比较有利。
4.预防性维护
局部开关电源蓄电池容量下降的早期发现对保证系统的安全运行相当重要,最好能对蓄电池的容量进行预测,实现预防性维护。
预测的主要方法还是对电池进行核对性放电试验,如果只靠平时的浮充电压检测,基本发现不了容量不足的电池。只有在电池充放电时,测量电池单体电压才能发现容量下降的问题,同时也可检测出电池接线的压降问题,从而进行预防性维护。
5.在开关电源中对电池的运行参数设置
1)均充电压设置
正常的均充电压设置,一般单体均充电压的选择2.35 V就够了,如果再高会有气体产生,造成电池的失水。
实际案例:在蓄电池均充时,由于内阻不均,个别单体电池电压上升到2.4 V以上时,气阀里有气体喷出,而此时的电池充电电流却不大,其他充电电压在2.35 V以内的就没有气体溢出,所以过高电压时对电池充电是不可取的。
2)浮充电压设置
正常的浮充电压设置,单体浮充电压的选择为2.23~2.25 V,除了厂家另有具体要求外,新电池选择单体2.23 V充电电压就可以了,而旧电池则可选用2.25 V,原因是新电池内阻较小,连接端子接触面电阻较小,各电池单体电压也较均衡,所以一般电池单体电压都可到达2.25 V以上。而旧电池内阻相对较大,连接端子接触面电阻由于长时间的氧化腐蚀也相对较大,有部分压降,各电池单体电压不是很均衡,所以可以选用2.25 V,这样设置后,一般电池单体电压都可到达2.23 V以上。
3)负载下电控制
关于负载下电控制问题,大容量负载二次下电,下电电压通常设置为45 V,比一般的通信系统规范要求的44.5 V高了0.5 V,这样设定的原因是:从长期的电池容量测试数据中得出,不管电池实际容量为多少,一旦电池放电到45 V,电池实际剩余不足额定容量的10%,电池组放电后期的电压下降就会非常快,留下的容量分给小负载的传输设备就大大减少了,为保证传输等重要设备长时间不掉电,所以适当调高下电电压。
实际案例:某基站电池容量配备相对较小,负载较大,由于下电电压设置在44.5 V,到电池电压下降到43.2 V电池保护电压才维持了9 min,所以应小幅提高电压。至于电池保护电压,设置在43.2 V一般来讲较为合理,因为如果总电压下降到这个值,电池已经全部放空,如果电压继续降低,传输设备就不能正常工作了。
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