VRLA蓄电池的维护与保养
- 时间:07-05-25 15:49:49 来源:赛尔资讯 进入论坛
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摘要:通过分析VRLA蓄电池的气体复合原理以及高频开关电源智能管理对电池的影响,探讨一条切实可行的阀控式铅酸蓄电池维护方案。
关键词:VRLA蓄电池;开关电源;环境温度;二次下电;电池维护
protection And maintain of the VRLA storage Battery
Abstract: The text analyses the principle of the storage battery’s gas-recombination and the impacting of high-frequency switching power supply intellect management on the batteries, inquires into a feasible protection scheme about the lead-acid storage battery.
Key words:VRLA battery; high frequency switching mode power supply; environment temperature; second disconnection; battery protection
VRLA蓄电池(VaWe RegwLating Lead—Acid Battery),即阀门调节式铅酸蓄电池,而非密闭式蓄电池。根据GB2900.11-28《蓄电池名词术语》的规定,维护电池是指:在规定运行的条件下,使用期间不需要维护的一种电池。参照美国MIL-B-62246B规定,是指蓄电池由每月加水一次而延长至每六个月加水一次。毫无疑问VRLA蓄电池应该是一种少维护而非完全免维护蓄电池。因此必须加强对VRLA蓄电池的维护与保养,延长电池使用寿命。保障通信设备安全运行。
VRLA蓄电池的工作原理基本上仍沿袭传统的铅酸蓄电池,它的正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海棉状金属铅(Pb)电解液是稀硫酸(H2SO4)电池反应方程式:
PbO2+2H2SO4+Pb-- PbSO4+2H2O+PbSO4
(+) (-) (+) (-)
而VRLA蓄电池结构、材料上作了重要改进,正极板采用铅钙合金,或铅镉合金,负极板采用铅钙合金,隔板采用超细玻纤隔板,并使用紧装配和贫液设计工艺技术,整个电池反映密封在塑料电池壳内,出气孔加上单向的安全阀。根据VRLA蓄电池的内部结构以及工作原理,对它的维护与保养可以从以下两个方面考虑。
一、开关电源对蓄电池的影响。
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。高频开关稳压电源是交流输入直接整流,然后经过由功率开关器件(功率晶体管、MOS管、IGBT等)构成的逆变电路将高压直流(单相整流约300V,三相整流约540V)变换成高频方波(20KHZ以上),高频方波经高频变压器降压后再经整流滤波得到稳定的直流输出。
1、充电电压和使用环境是电池寿命的决定因素
我们知道,当交流供电正常时,负载电流由交流电经整流后直接供给负载,蓄电池处于小电流浮充状态,浮充电压的选择对电池的维护至关重要。如果选择得太高,会使浮充电流过大。测试结果表明,当单体蓄电池充电电压达到2.35v时,其充电电流比正常浮充电压2.25v大约增加两倍多。这将产生大量的氢气和氧气,电池的再化反映是不可能达到100%的,气体从控制阀中排出,造成电池失水。如果选择太低,会使电池经常充电不足而导致电池加速报废。
环境温度过高也是影响电池寿命的重要原因,若使用环境温度过高,则在环境温度增加的同时,蓄电池的内阻将减小。如未调整浮充电压而保持充电电压的恒定,必使电池的充电电流增大。将使电解水反应加剧,析气速度加快。现代智能开关电源具有温度补偿功能,根据温度探头测定温度,结合补偿系数,进行浮充电压调整,保证蓄电池工作在一个合适的电压范围。
2、开关电源二次下电对电池的保护
二次下电是目前较为先进的高频开关电源所具备的一项功能。此功能是指系统因各种原因而导致整流器停止工作,负载由蓄电池供电时为了确保重要负载(特别是光传输设备)的正常运行,系统根据用户事先设置的电压值,在电池电压降到一定程度时自动切断一部分负载(非重要设备)的供电,从而延长蓄电池供电时间。这样可以避免蓄电池过充过放而缩短电池使用寿命。
设定二次电压除了要考虑重要负载和大功耗的功率比外,还要考虑的一个重要因素就是电池放电电流的大小。一般来说,对于大电流放电,设定的二次放电电压要比正常电流和小电流放电所设定的值要低。对于小电流放电,电池电压下降不明显,电池放电比较彻底,在相同的终了电压条件下,小电流放电放出更多的容量。如果二次下电和电池保护电压设定过低时,容易造成电池过放,影响电池寿命。
二、蓄电池的维护
综上所述,我们应从以下几个方面进行维护:
1、开关电源的可靠性和精度以及工作人员对电池的维护也直接影响到电池寿命。电源维护人员应根据开关电源和电池的实际情况,动态地调整各种设定值,有效安全地使用电池。
2、在维护过程中,我们每过一定时间(根据实际供电情况),在电池允许放电量的条件下对电池进行一次深度放电,再对电池进行高电压均衡充电,有助于活化电池内部化学活性物质,有效地提高电池性能和使用寿命。
3、在实际应用中,应为电池创造一个最佳温度。(20+5度)使用环境和严格控制浮充电压运行条件,并确保每只电池浮充电压一致,使电池组有较长的使用寿命。
4、使用电导测试仪进行在线容量测试,根据参数的具体变化,及时补充电解液或蒸馏水,对电池进行至少两次以上的充放活化,使电池最大限度的恢复容量。
总之,正确的使用高频开关电源,合理对电池充电和放电,不仅可以延长电池使用寿命,而且可以减小设备投资,提高工作效率和减轻维护工作量,同时也保证了通信系统的正常运行,为提高通信质量提供了实质有效的解决方法。
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