VRLA_蓄电池维护观念课件

1、四、VRLA 蓄电池维护观念和维护方法的进步,1,学习交流PPT,四、VRLA 蓄电池维护观念和维护方法的进步,主要内容： （一）电信系统铅酸蓄电池的应用历史 （二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展 1. VRLA 蓄电池正确的维护观念 2. VRLA 蓄电池必要的定期维护 3. VRLA蓄电池运行数据分析 （1） 蓄电池直观检查 （2） 环境温度和蓄电池温度 （3） 蓄电池系统浮充电压 （4） 单个蓄电池的浮充电压 （5） 蓄电池系统接地故障 （6） 蓄电池系统浮充电流 （7） 单个蓄电池之间的连接电阻 4. VRLA蓄电池试验数据分析 （1） 容量试验 （2） 内阻测试 （3）

2、 大电流瞬时放电试验 （4） 开路电压试验 5. 结束语,2,学习交流PPT,（一）电信系统铅酸蓄电池的应用历史,通信用蓄电池主要是铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的应用主要经历了开口式、防酸隔爆式、消氢式和阀控铅酸蓄电池。目前正在应用的几乎全部是阀控铅酸蓄电池。 1. 开口式铅酸蓄电池 开口式铅酸蓄电池没有电池盖，电池壳子是敞开的在运行过程中有大量的酸雾排出这是铅酸蓄电池最早的一种结构形式开口式铅酸蓄电池都以半成品出厂，运往用户后安装、罐酸等，十分麻烦这种蓄电池对机房防酸、通风等要求很高维护工作十分繁重目前已经淘汰,3,学习交流PPT,（一）电信系统铅酸蓄电池的应用历史,防酸隔爆式铅酸蓄电池 防酸隔爆

3、式铅酸蓄电池装有防酸装置（防酸雾帽），可使氢氧气体排出电池外，又可防止酸雾外溢排出电池的氢氧气体，如遇明火，只能在电池的外部空间爆炸，蓄电池本身是安全的防酸隔爆式铅酸蓄电池简化了通风、防酸、防爆的机房建筑要求，占地面积也较开口电池的小，安装施工也较方便 消氢式铅酸蓄电池 消氢式铅酸蓄电池具有催化装置，在电池盖上加消氢帽，蓄电池内部产生的氢氧气经过消氢帽催化后产生水，回流到蓄电池内，故蓄电池水分损失较少，运行中加水的次数少 由于这种蓄电池运行过程中无酸雾和氢氧气体溢出，可以做到、防爆 以上的各种铅酸蓄电池的电解掖均采用富液设计，蓄电池内部产生的气体都会排出蓄电池壳子外面，因此称为排气式(vent

4、ed)或淹没式（flooded）铅酸蓄电池,4,学习交流PPT,（一）电信系统铅酸蓄电池的应用历史,4. 阀控铅酸蓄电池 阀控式铅酸蓄电池 (valve regulated lead acid battery )，一般称为VRLA 蓄电池，是一种新的铅酸蓄电池。它与传统的排气式或淹没式铅酸蓄电池相比，具有功率密度较高,成本较低的优点，而且使用方便，因而得到广泛的应用。当今我国电信电源系统，包括-48V 直流电源和380V/220V UPS 交流电源 ，几乎毫无例外地都采用VRLA 蓄电池作为备用电源。近年来，在需要蓄电池作为应急电源的交流供电系统的高压开关设备合闸电源、备用发电机组的启动和其他

5、重要应用中，也开始采用VRLA 蓄电池而且用量逐年增加，VRLA 铅酸蓄电池在电信电源中的作用显得越来越重要。,5,学习交流PPT,（一）电信系统铅酸蓄电池的应用历史4. 阀控铅酸蓄电池,VRLA 蓄电池分为吸附式（AGM）式和胶体式（GEL）两种，虽然两者的性能有一些差别(例如，与GEL 比较，AGM的功率密度较高，但自放电较大，寿命较短等)，但均具有以下特点： （1）蓄电池是一个密封系统。 （2）在蓄电池内部进行氢气和氧气进行再复合。 （3）采用不流动的电解液。 （4）蓄电池壳子是不透明的。 （5）采用多个较薄的极板构成较大容量的蓄电池。 （6）对于中小容量的系统可使用6V或12V的单块蓄

6、电池。 （7）对于大容量的系统可使用2V的单体蓄电池。 （8）可安装在敞开的蓄电池架上或大的蓄电池柜内。 （9）在故障情况下，安全阀打开释放内部的气体。 （10）设计寿命有20年、10年的，但其典型的实际寿命分别只有1013年和5年左右。VRLA 蓄电池的寿命比传统的铅酸蓄电池的寿命短得多。,6,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,1. VRLA 蓄电池的维护观念和维护测试方法 （1） VRLA 蓄电池维护概述 VRLA 蓄电池曾被称为“免维护”蓄电池，这是由于VRLA 蓄电池设计为密封式，在蓄电池内部实现了氧再复合循环，电解

7、液中的水分不会损失，因而不需要定期加水，也不需要测电解液的比重，可以说在这方面是不需要（也不能）进行维护的。然而，VRLA蓄电池并非完全不需要维护。VRLA 蓄电池最初被称为“免维护”蓄电池，实际上是对VRLA蓄电池的误解，也是对用户的一种误导。过去，大多数用户忽视了VRLA蓄电池的维护，或者不了解如何进行维护而放弃了VRLA蓄电池维护工作。导致VRLA蓄电池早期故障的出现，寿命的降低，甚至造成电池破裂，爆炸，引起火灾。值得注意的是，VRLA蓄电池维护工作至今仍然是一个薄弱环节。据了解近年来由于VRLA蓄电池故障引起的通信电源停电和通信中断的重大事故屡有发生。目前在我国电信部门正在应用的VRL

8、A蓄电池，有不少至今已使用多年，可以说已进入其故障高发期，或者说存在着严重的故障隐患。有关方面对此应该引起足够重视。为了确保电信电源稳定可靠地运行，加强VRLA蓄电池维护和故障检测是各电信运营商的当务之急。其中，如何对VRLA 蓄电池运行和试验数据进行正确的分析是首先要解决的问题，这是搞好蓄电池日常维护工作的基础。,7,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,（2） 传统的蓄电池维护测试技术发展历程及效果分析 早期蓄电池电压的测量法蓄电池的性能状态最终体现在电池的容量与落后程度上，电池的电压可以在一定程度上反映出电池性能的好坏，当

9、电池放电到一定程度后，其电压值便开始明显降低，在早期的电池维护中，由于测试仪器的匮乏，维护人员普遍采用万用表对电池电压进行测量，通过电压高低来简单判断电池性能的好坏，而电池的实际放电能力只能通过电池实际容量反映出来，通过测量电池端电压只能在一定程度上反映电池的落后情况。实际操作中，我们经常会发现，在浮充状态下，坏电池或者落后电池与正常电池的电压没有太明显区别，也没有太好的规律性可言，大量研究实践证明，即便是浅度放电状态，单纯通过电压高低完全不足以判别电池性能的好坏。,8,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念, 核对放电法长期以来

10、，蓄电池放电试验主要沿用以下两种方式：一是利用实际负载进行核对性放电试验，二是利用传统电阻箱进行放电试验。传统电阻箱放电容量试验，蓄电池组须脱离系统，利用电阻箱对电池组进行放电试验，经过数小时后，可以找出最落后的一到几节电池，以落后电池到达终止电压时的放电时间与放电电流来估算其容量，并以此容量作为整组电池的容量。容量试验是检测电池容量最直接、最可靠的方法，无论是在线还是离线进行检测，都必须设置备用电源作为防范措施，以保证通信安全。传统的核对放电设备普遍采用电阻丝或者水阻进行核对放电，并且是人工操作，程序繁琐，存在一定的人身危险，这种传统的核对放电试验方式正在逐步被淘汰。目前，国内外普遍采用了新

11、型的智能核对放电技术，该技术利用PWM控制原理，根据放电过程中电池组放电电压的变化，对放电假负载可以进行实时调整，以保证电池组恒流放电。,9,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念, 核对放电法(续) 核对放电法具有容量测试准确可靠的优点，因此，仍然是目前世界上检测电池性能的最可靠方法，同时由于核对放电本身可以对电池起到一定的维护作用，所以，核对放电是其他设备暂时还不能替代的。不过它的缺点也很突出，主要表现为： 核对放电时间长，风险大，电池组须脱离系统，蓄电池组所存储的化学能全部以热能形式消耗掉，既浪费了电能又费时费力，并且增加了

12、系统断电风险； 进行核对性放电试验，必须具备一定条件，首先，尽可能在市电基本保障的条件下进行；其次，机房必须有备用电池组，所以，更适于具备一主一备电池组结构的机房。 目前，核对放电只能测试整组电池容量，不能测试每一节单体电池容量，以容量最低的一节作为整组容量，而其他部分电池由于放电深度不够，其劣化或落后程度还不能完全充分暴露出来。频繁地对蓄电池进行深放电，会产生硫酸铅沉淀，导致极板硫酸化，容量下降，电池落后，因此，不适宜对铅酸蓄电池频繁进行深放电。所以，核对放电只能对蓄电池进行定期维护，无法满足日常维护的需要。,10,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VR

13、LA 蓄电池正确的维护观念, 在线快速容量测试法（电池巡检法）在放电状态下，对蓄电池组的各单体电池的端电压进行巡检，找出端电压下降最快的一只，将其确认为落后电池，再利用核对放电仪器，对该节电池进行核对放电，检测其容量，即代表该组电池的容量。目前，用在线快速测试法可以较快地判定电池组中部分或者个别落后或劣化电池，但还不足以准确测定电池的好坏程度，包括电池的容量等指标，仅适宜作为一个定性测试的参考。以前有厂家根据客户的需求特点，推出一系列在线测试电池容量的设备与仪器，即在线监测仪或在线巡检仪，其宣传的重点是容量测试不仅快速准确可靠，而且可以在线进行。这种技术研究的思路是值得推广的，不过技术研究情况

14、以及在各地基站进行的实地测试表明，除了少数情况外，一般都达不到一个很理想的效果。原因是多方面的，其中有蓄电池的生产制造工艺的原因，有蓄电池电化学特性的原因，有蓄电池的实际使用与维护的原因，有实际测试条件的原因等。这种方法的优点是操作简单，风险系数小，并可以快速查找落后电池。不过最大的缺点还是测试精度低，只能作为电池落后状态判定依据，不能准确测算电池的好坏程度及电池容量指标。同时测试要求较高，如要达到一定的测试精度，则机房一般应满足包括放电因素在内的系列条件，而机房实际情况却各有差别，大多达不到相应的测试要求，所以，测试情况还不是很理想，尤其是容量测试准确度较低。,11,学习交流PPT,（二）

15、VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,电导（内阻）测量法电导测量是向蓄电池两端加一个已知频率和振幅的交流电压信号，测量出与电压同相位的交流电流值，其交流电流分量与交流电压的比值即为电池的电导。电导是频率的函数，不同的测试频率下有不同的电导值，在低频率下，电池电导与电池容量相关性很好，一般测量频率在30Hz左右，根据不同容量的电池其测量频率一般会作相应调整。电池的容量越小，电池电阻越大，电导值越小。电导法能准确查出完全失效的电池，根据大量的实验分析及研究结果证明，电池的容量只有降低到50以后，内阻或者电导会有较大变化，降低到40以后，会有明显变化，所以，

16、根据电池电导值或者内阻值，可以在一定程度上确定电池的性能，但对于电池的好坏程度，还不能提供准确的数据依据。因此，采用电导法测试电池的内阻或电导是判定蓄电池好坏的一种有价值的参考思路，但却不足以准确地测算出电池的实际性能指标，尤其是容量指标。电导测量技术虽然测试工作比较简单，但是，由于内阻与容量线性关系不好，所以，测试结果不能很好地反映蓄电池的真实健康状况。,12,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,（3） 容量测试技术发展趋势在各地区的实际应用中，阀控式蓄电池的使用寿命是否终止的主要判据为，电池的剩余容量是否满足机房工作要求，

17、或者满足有关维护规程的要求。随着广大电池维护工作者对电池构造、工艺、工作原理认识的逐步深入，早期那种单纯靠电池端电压来了解电池性能的方法已经被淘汰，而依据在线测试法对电池进行容量测试的手段还不够准确和可靠，所以，了解电池的实际容量最准确的方法是通过放电检测的手段来进行，核对放电试验目前仍是唯一被公认的测试剩余容量的最有效方法，它是衡量蓄电池在关键时刻能否发挥作用，确保通信畅通与生产正常的重要手段。但由于风险大，时间过长，工作量过大，不宜作为日常检验的测试仪器，只宜作为电池组以一年一度或者三年一度的核对放电测试。针对目前的实际情况，包括广大蓄电池制造厂家、蓄电池测试技术研究机构，以及广大蓄电池维

18、护人员而言，都在积极探索一种快速、准确、可靠、安全的蓄电池测试技术。特别对于广大现场维护工程师而言，这种需求更显迫切。,13,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,（3） 容量测试技术发展趋势（续） 遗憾的是，蓄电池是一种非常复杂的设备，对它进行快速准确的容量测试是非常困难的。从蓄电池性能与容量测试技术、测试效果的角度来看，可以将蓄电池在线测试技术归纳为定性测试技术。包括电导法、内阻法、电压测量法等，也都可以归之为一个技术大类，即定性测试技术类。而核对放电技术可以归之为定量测试技术类。定性测试技术的侧重点在于给我们提供一个蓄电池

19、性能状态的参考，不需要准确测算整组电池或每节单体电池的实际容量指标，这样就不会给客户造成误导。而作为它的重点即在于给我们提供一个准确的电池容量值，最终可以作为市电断电后机房电源支撑能力的依据，这是至关重要的。对电池组进行实际容量测试的目的在于能够准确掌握电池组的实际放电能力，根据国家有关电源维护规程以及蓄电池维护效果要求，电池组荷电容量达不到80便应整组淘汰，但是，一般客户在使用过程中，即便电池容量只有60，有的甚至只有40也还在继续使用，更有的相对落后地区，电池组实际容量甚至不到20，这是非常危险的，一旦市电突然中断，造成的后果可想而知。出现这个情况的原因首先是由于蓄电池更换费用昂贵，其次是

20、我们的一线工程师没有一种有效的手段可以及时、快速、准确、可靠地掌握机房电池的实际荷电能力。在这种情况下，一种快速定量的蓄电池容量测试技术与产品的推出就显得更为迫切。这种技术或者产品的推出，将有效解决目前困扰电池测试领域的一个世界性难题。,14,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展1. VRLA 蓄电池正确的维护观念,（3） 容量测试技术发展趋势（续） 对电池组进行实际容量测试的目的在于能够准确掌握电池组的实际放电能力，根据国家有关电源维护规程以及蓄电池维护效果要求，电池组荷电容量达不到80便应整组淘汰，但是，一般客户在使用过程中，即便电池容量只有60，有的甚至只有

21、40也还在继续使用，更有的相对落后地区，电池组实际容量甚至不到20，这是非常危险的，一旦市电突然中断，造成的后果可想而知。出现这个情况的原因首先是由于蓄电池更换费用昂贵，其次是我们的一线工程师没有一种有效的手段可以及时、快速、准确、可靠地掌握机房电池的实际荷电能力。在这种情况下，作者认为一种快速定量的蓄电池容量测试技术与产品的推出就显得更为迫切。这种技术或者产品的推出，将有效解决目前困扰电池测试领域的一个世界性难题。,15,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展2. VRLA 蓄电池必要的定期维护,2. VRLA 蓄电池必要的定期维护 由于蓄电池平时处于浮充状态，时

22、间一长，就会出现活性物质脱落、电解液干涸、极板变形、极板腐蚀及硫化等现象，从而导致容量降低甚至失效，一旦市电中断，有可能酿成重大事故。因此，定期对蓄电池进行管理和维护，便能够保证蓄电池有较长的使用寿命，从而保证通信设备拥有不间断电源。所以，在通信设备用电源系统的维护中，蓄电池的维护管理占据非常重要的位置。为了充分发挥蓄电池作为后备电源的作用，以保证通信、电力系统的正常运行，蓄电池的维管理是非常重要的问题 VRLA 蓄电池一般不会产生氢、氧气体和酸雾，不需要防酸机房和特殊的通风，不需要定期加水，测量比重等。但定期维护工作是必不可少的，例如，蓄电池的浮充电压、温度、蓄电池的内阻和蓄电池互相连接电阻

23、的测量，以及直观检查等。 根据国际标准IEEE 1188，固定型VRLA铅酸蓄电池必要的定期维护应包括以下主要内容。,16,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展2. VRLA 蓄电池必要的定期维护,（1） 每月维护 A 直观检查：包括蓄电池正负极端子是否损坏和发热，蓄电池盖和壳子是否损坏，蓄电池是否温度过高。 B 测量蓄电池系统的DC浮充电压，同时测量纹波电压。 C. 测量蓄电池系统的正、负极对地的直流电压以检测接地故障。 D. 测量蓄电池系统的浮充充电电流。 E. 测量蓄电池机房温度和标示蓄电池的温度。 （2） 季度维护 A. 重复每月维护的项目。 B. 测量每

24、个蓄电池的内阻。,17,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展2. VRLA 蓄电池必要的定期维护,（3） 半年维护 A. 重复季度维护项目。 B. 测量每个蓄电池DC浮充电压。 D. 瞬时大电流负载试验以确定各蓄电池的功能正常（可选）。 （4） 年度维护 A. 重复半年维护项目。 B. 测量蓄电池之间的连接电阻。 C. 重新拧紧蓄电池之间的连接螺丝，使转矩达到厂家要求的数值。如果已测量蓄电池连接电阻，其数值没有比安装时的数值大20%，可以不重新拧紧。 D. 每两年进行一次容量放电试验。当发现蓄电池的容量已下降到额定容量的85%时，应每年进行一次容量放电试验。,18

25、,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（1）蓄电池直观检查,（1）蓄电池直观检查 A. 蓄电池壳子是否清洁 每个蓄电池都应保持清洁。如果蓄电池盖上有脏物和灰尘，就有可能在蓄电池端子之间或端子与地之间形成导电通路，引起短路或接地故障。因此蓄电池壳子需要进行适当的清洁处理。 B. 蓄电池壳子和盖子是否损坏 如果蓄电池壳子和盖子破裂和有渗透，应更换蓄电池。蓄电池壳子上有裂缝时，导电的 电解液会从蓄电池中渗透出来，造成接地故障。 如果在盖子上有破裂，即使没有电解液渗透，也是非常严重的问题。因为电解液的水 分可能通过裂缝蒸发损失，使电

26、解液干枯，最后造成蓄电池的内阻增大和产生的热量增大。 如果蓄电池壳子严重膨胀和永久性变形，说明这个蓄电池已经过热并遭受热失控。热失控还会导致蓄电池产生更多的气体、电解液干枯和极板损坏。在这种情况下，应更换蓄电池。 C. 蓄电池端子是否损坏 蓄电池正负极端子弯曲或其它形式的损坏可造成连接电阻的增大。端子损坏的蓄电池应更换。如果在端子上的保护油脂熔化，表明连接点已经很热，这是端子松动的结果。在此情况下，应将此连接端子拆开，检查损坏情况，然后重新安装。,19,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析 （2）环境温度和蓄电池温度,（2）

27、环境温度和蓄电池温度 VRLA蓄电池一般是按环境温度为25设计的。其理想的工作范围是2127。当工作于较低的温度时，VRLA蓄电池放电容量达不到其额定容量，备用工作时间减少；当工作于较高的温度时，VRLA蓄电池寿命将会缩短，且容易发生热失控。 VRLA蓄电池工作的环境温度比25 高10时，其寿命将减少50%。环境温度高的问题应通过适当的通风和空调加以解决。 蓄电池组中的单个蓄电池的温度不应超过环境温度10。如果全部蓄电池或个别蓄电池的温度过高，这些蓄电池就可能遭受热失控。在这种情况下，应停止充电并查明蓄电池温度升高的原因。 如果发生了热失控，必要时应立即更换蓄电池。,20,学习交流PPT,（二

28、） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析 （3） 蓄电池系统浮充电压,（3） 蓄电池系统浮充电压 蓄电池系统的浮充电压应根据厂家规定的单体蓄电池浮充电压值确定。系统浮充电压等于蓄电池只数乘以单体蓄电池浮充电压值。不同厂家不同型号的蓄电池的浮充电压是不同的。假设对于电解液比重为1.280至1.300的VRLA 蓄电池，厂家建议的单体蓄电池的浮充电压为2.25至2.30V/C（在25），系统浮充电压等于蓄电池的只数乘以2.25至2.30V/C。例如，某UPS电源中由32只12V（包含6个单体）的单块蓄电池组成的蓄电池组，在25时浮充电压应为432（19

29、22.25）至441.6VDC（1922.30）。,21,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（3） 蓄电池系统浮充电压,（3） 蓄电池系统浮充电压 当环境温度高于25时，浮充电压应进行温度补偿。假设温度补偿系数是-0.005V/C/，则在其他温度下的单体蓄电池的浮充电压为： V校正=V25C-0.005V/C（T实际-25） 式中 V校正 在温度T实际下的单体蓄电池的浮充电压， V25C 25下的单体蓄电池的浮充电压 T实际 蓄电池的实际温度（） 例如：如果蓄电池的温度是32（比25高7），其平均浮充电压应降低0.035V

30、/C（70.005V/C/），浮充电压的范围应为2.215至2.265V/C。在由192 只电池组成的电池组中，总的浮充电压为425.28至434.88VDC。 如果蓄电池工作于较低的温度下，可以适当提高充电电压以缩短再充电时间。例如，蓄电池的环境温度为10（比25低15），其平均浮充电压应提高0.075V/C（150.005V/C/），浮充电压的范围应为2.325至2.375V/C。在由192 只电池组成的电池组中，总的浮充电压为446.4至456VDC。,22,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（3） 蓄电池系统浮充电

31、压,（3） 蓄电池系统浮充电压 如果蓄电池在一段时间内浮充电压过低，蓄电池将会处于欠充电状态。在此期间蓄电池多次放电，每次放电后都未得到充分充电，这将使蓄电池的容量逐渐减少。最后的结果是市电停电时蓄电池放不出电来。这个问题一般可以通过长时间的均衡充电（例如48至72h）加以解决。但是，如果欠充电的时间持续太长，就可能会出现不可逆的极板硫酸盐化，蓄电池可能必须更换。 如果蓄电池的浮充电压过高，将会使蓄电池处于过充电状态。蓄电池长时间过充电将会引起过大的充电电流、板栅的腐蚀、气体的产生和电解液的干枯。这将造成了蓄电池早期老化和容量的损失。 长时间的严重过充电可能导致热失控，这种情况也必须更换蓄电池

32、系统。,23,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（3） 蓄电池系统浮充电压,（3） 蓄电池系统浮充电压 蓄电池的浮充电压是由整流器/充电机供给的，由于整流器是将市电交流电压整流、滤波得到直流电压的，但直流电压仍有残余的交流成分（纹波）。因此，在蓄电池系统两端的浮充电压上一般都会有一定量的纹波电压。-48V直流电源系统的纹波（即杂音）非常小，但UPS的整流器的直流输出电压往往有较大的纹波。纹波电压会产生纹波电流。纹波电流流过蓄电池内的电阻性元件时会产生热量。纹波电压叠加在直流浮充电压上，还会引起浮充电压的变化。在纹波电压的正

33、半周，实际的浮充电压升高。在纹波电压负半周，实际的浮充电压下降。如果纹波电压很大，在纹波电压的负半周实际的浮充电压可能低于蓄电池开路电压，此时蓄电池将对负载放电。所以纹波电压不能太大。当浮充电压为2.25V/C时,纹波电压(峰-峰值)不能大于0.22V/C。为保证蓄电池系统的可靠性，应尽量减小纹波电压。假设纹波电压是正弦波，其有效值（Vrms）一般应小于直流浮充电压的0.5%。由192只蓄电池组成的系统的直流浮充电压为432V时，纹波电压是2.16Vrms 。 蓄电池两端的纹波电压过大时，在纹波电压的正半周实际的充电电压可能很高，会引起蓄电池内部气体的产生和发热，这将使蓄电池的寿命缩短。,24

34、,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（4） 单个蓄电池的浮充电压,（4） 单个蓄电池的浮充电压 当蓄电池组在平均浮充电压2.25至2.30V/C下浮充电时，并不是所有的蓄电池都在准确的平均电压下浮充。因为各个蓄电池的内阻和氧再复合率不是完全相同，虽然它们的浮充电流相同，但浮充电压却有一些差别。例如，由12V蓄电池组成的蓄电池组以平均浮充电压2.3V/C 浮充时，所有的12V蓄电池都不是在13.8VDC（2.36）电压下浮充，浮充电压可能是从13.3至14.5VDC变化。如果蓄电池系统在安装时进行了24h的均衡充电或经过长时

35、间浮充，浮充电压的变化范围一般会缩小。 如果单体蓄电池的浮充电压大于2.47V/C，内部有6个电池的单块蓄电池的浮充电压大于14.8VDC，内部有3个蓄电池的大于7.4VDC，表明的电池内阻增大，就可能存在开路的电池。例如，由4个12V蓄电池组成的48VDC系统中，假设系统浮充电压为54VDC，其中3个蓄电池的浮充电压为12.9VDC，第4个蓄电池两端电压为15.4VDC。这表示系统中没有电流流过，3个低电压的蓄电池显示的是开路电压，而第四个蓄电池有内部开路。,25,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（4） 单个蓄电池的浮

36、充电压,（4） 单个蓄电池的浮充电压 如果单体蓄电池的浮充电压小于2.2V/C，内部有6个电池的单块蓄电池的浮充电压小于13.3VDC，内部有3个蓄电池的小于6.6VDC，就可能存在短路的电池。短路电池检验一般应在被怀疑的蓄电池开路12至24h 后测量其端电压。 如果处于浮充的蓄电池组中有短路的电池，则加在正常的蓄电池两端的浮充电压就会升高，浮充电流也会增大。例如，在由24只单体电池组成的48V蓄电池组以55.2VDC（2.3V/C）浮充电，如果有两个短路的电池，其余的22只电池就会以2.5V/C（55.2VDC/22只）充电，其结果是浮充电流增大，最终肯定会引起热失控。,26,学习交流PPT

37、,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（4） 单个蓄电池的浮充电压,（4） 单个蓄电池的浮充电压蓄电池内部短路的可能的原因主要有： 长期存储的蓄电池未进行充电。 蓄电池连续欠充电，引起极板硫酸盐化。 蓄电池超过寿命期之后继续使用。 机械损坏造成极板弯曲。 蓄电池组中是否有短路或开路的电池，一般也可以通过比较单个的电池的内阻或比较单个电池两端的纹波电压确定。 对于怀疑有短路或开路电池的蓄电池组，不要进行大电流放电试验。因为在放电时内部开路和短路蓄电池可能产生火花，点燃电池内部残余的的气体，是非常危险的。 被怀疑有短路或开路的蓄电池应立即拆除和

38、更换。,27,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析(5) 蓄电池系统接地故障,(5) 蓄电池系统接地故障 当蓄电池壳子破裂时，虽然不会流出液体的电解液，但是由于毛细作用，在裂缝中以及裂缝附近会形成导电的电解液薄膜，如果这种电解液薄膜与接地的金属构件接触，就会造成一部分蓄电池的短路。这种接地故障电流可能引起一部分蓄电池热失控，甚至引起火灾。 蓄电池系统的接地故障可以通过测量蓄电池系统的输出对地（接地的蓄电池架或蓄电池柜）的电压进行检测。检测到的电压表示电池对地有短路或有漏电流。有接地故障的电池的大概位置为测量电压除以单个电池充

39、电电压。例如，在-48V的直流系统中，在正常浮充的情况下，系统输出正极对地的电压为零；负极对地的电压为-54V（假设单体电池浮充电压为2.25V/C）。如果负极对地的测量电压为-42.75VDC，系统中必然有接地故障，接地故障的位置大约在距系统输出端子第19个电池的地方（42.75/2.25）。,28,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（6） 蓄电池系统浮充电流,（6） 蓄电池系统浮充电流 蓄电池的浮充电流取决于充电电压和温度。在环境温度为25和浮充电压为2.25V/C时，AGM VRLA 蓄电池的浮充电流大约为0.51m

40、A/Ah，GEL VRLA 蓄电池的浮充电流约为0.20.5mA/Ah。据此可估算不同容量蓄电池组的浮充电流。例如，由200Ah蓄电池串联组成的蓄电池系统,在2.25V/C下浮充,环境温度为25时，正常的浮充电流应为：AGM VRLA 蓄电池100200mA， GEL VRLA 蓄电池40100mA。 随着浮充电压的提高，浮充电流将会增大。当温度升高时浮充电流也会增大。当温度从25升高10时，浮充电流将增大一倍。 如果实际的浮充电流比预期值大很多（例如34倍），则可能是由于蓄电池的温度过高或蓄电池组中有短路的蓄电池。有内部短路的蓄电池的浮充电压比其它蓄电池的低。如果浮充电流为零（或比预期值小得

41、多），在蓄电池组中一定有开路的情况。 出现上述情况时应及时查明原因并采取纠正措施。应特别注意，蓄电池温度过高和内部短路是导致热失控的两种严重情况。,29,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展3. VRLA 蓄电池的运行维护数据分析（7） 单个蓄电池之间的连接电阻,（7） 单个蓄电池之间的连接电阻 如果蓄电池之间的连接螺丝松动，致使连接电阻增大，在放电期间将会产生过大的电压降。这不但会导致蓄电池的备用时间缩短，而且，还会使连接点发热，甚至在极端情况下，会使蓄电池端子熔化，引起火灾。 蓄电池连接端子的接触面，应打磨干净，去掉氧化铅和脏物，并用专用的防氧化油脂保护，并以

42、厂家规定的转矩将连接螺丝拧紧。,30,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展4. VRLA蓄电池试验数据分析,（1） 容量试验 蓄电池的容量试验是确定蓄电池（与额定容量比较的）实际容量的试验。 当蓄电池的容量下降到额定容量的80%，就应该更换。例如，如果一个新的蓄电池系统能够供100A 的负载运行1h，当它只能供80A 的负载运行1h时，就应更换。因为蓄电池容下降到额定容量的80%时，表明其板栅腐蚀和膨胀、极板活性物质退化、电解液干枯已经发生。 应该特别指出的是，如果蓄电池容量已经下降到额定容量的80%，即使还能支持负载运行所要求的时间，这个蓄电池也应该更换。因为容

43、量损失了20%表明蓄电池内部的元件已经恶化，而且会继续更迅速地恶化。如果不更换，不久将会出现开路或短路电池，在市电停电时将会导致供电电源系统断电的恶果。,31,学习交流PPT,（二） VRLA 蓄电池的维护观念和维护方式的发展4. VRLA蓄电池试验数据分析,（2）内阻测试 VRLA蓄电池正常的寿命终止的特征表现为板栅腐蚀、极板活性物质的退化和一定程度的电解液干枯。而非正常的早期故障模式包括导电通道恶化和过度的电解液干枯。这些早期故障都会使蓄电池的内阻增大。根据大量的实验数据，蓄电池的内阻的变化趋势可以反映蓄电池的容量损失的趋势。所以，根据蓄电池内阻的变化可以预测蓄电池的故障和采取必要的补救措施。 蓄电池内阻的测量一般需要专用的蓄电池内阻测试仪。如果没有蓄电池内阻测试仪，有时也可以用数字电压表测量各个蓄电池两端的纹波电压，粗略