,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,1.,蓄电池构造及原理,蓄电池,充放电特性及,容量,蓄电池日常维护,蓄电池概述,1.,1.,2.,3.,4.,3.,整流器,逆变器,蓄电池,电能,化学能,电能,蓄电池作用,蓄电池是直流储能装置，属于二次电池,充电器对蓄电池充电，电池将电能转变为化学能储存起来,市电中断时，蓄电池放电，将化学能转变为电能进展放电,蓄电池相当于一个超大容量的电容器，在储能同时还可以起到直流平滑滤波作用。,蓄电池应用,通信电源蓄电池,电池放电电流小，容量大，寿命长，每节单体2V一般2.23V左右，一组48V电池由24节单体串联组成。,UPS蓄电池,电池能大电流放电，容量小，寿命较短，常见的UPS蓄电池每个单体电压为12V，假设配置32节电池，则电池组端电压可达384V。,启动电池,由于油机启动时间特殊短促，仅为58秒，因此要求蓄电池满足高速率大电流放电的要求。油机启动电池多承受24V电池组。,VRLA,在电源系统中的作用,阀控式铅酸蓄电池的英文名称为Valve Regulated Lead Battery(简称VRLA)，作用有：,后备电源包括直流供电系统和UPS系统：当市电特殊或在整流器不工作的状况下，由蓄电池单独供电，担负起对全部负载供电的任务，起到备用作用。,平滑滤波：在市电正常时，虽然蓄电池不担负向通信设备供电的主要任务，但它与供电主要设备整流器并联运行，能改善整流器的供电质量。,调整系统电压,动力设备的启动电源,蓄电池进展概述,铅酸蓄电池的制造距今已有140余年的历史，以往的铅酸蓄电池均为开口式或防酸隔爆式，充放电时析出的酸雾污染及腐蚀环境，又需常常维护既补加酸和水。自50年月起，科学技术兴盛国家先后解决了防酸式铅酸电池的致命缺点，而可以把铅蓄电池密封起来。,进入80年月，随着分散式供电方案启用，需求根底电源设备与通信设备同装一室，鼓舞了密封固定型铅酸电池的生产。,进入90年月后，阀控密封铅酸蓄电池生产技术有了很大进展，进入了成熟期。,阀控式密封铅酸蓄电池的特点,电池荷电出厂，安装时不需要帮助设备，安装后即可使用；,在电池整个使用寿命期间，无需添加水，调整酸比重等维护工作，具有“免维护”功能；,不漏液、无酸雾、不腐蚀设备，可以和通信设备安装在同一房间，节省了建筑面积和人力；,承受具有高吸附电解液力气的隔板，化学稳定性好，加上密封阀的配置，可使蓄电池在不同方位安置；,电池寿命长，25下浮充状态使用可达10年以上；,与同容量防酸式蓄电池相比，阀控式密封蓄电池体积小、重量轻、自放电低。,蓄电池分类,蓄电池分类,按电解液种类,按电池槽结构,酸性电池,按使用环境,碱性电池,固定式,移动式,按电解液多少,贫液式,富液式,密封式,半密封式,UPS,用蓄电池,商业级UPS通常用贫液式阀控密闭铅酸蓄电池VRLA,工业级UPS通常用碱性蓄电池,这里重点介绍VRLA电池，即我们常说的免维护电池,UPS对于蓄电池要求：,长时间放电,大电流放电,所需维护少,无酸性和易爆氢气析出,世界著名的蓄电池品牌,美国GNB/阳光电池,台湾CSB电池,美国C&D电池集团,日本Panasonic松下电池,日本Yusas汤浅电池,意大利FIAMM非凡电池,日本GS统一电池,德国SAFT电池,德国Hoppeck电池,美国Power电池,法国Warat电池,英国Enersys电池,浙江南都电池,华达电池,哈尔滨光宇电池,江苏双登电池,山东华日电池,深圳理士电池,广东新能电池,东洋电池,VRLA,电池是否需维护,依据GB2900.11-28国家标准对于蓄电池的定义，VRLA电池具有免维护功能，是指在使用期间无需加水。,所谓免维护仅指无需加水，但在实际工作中仍需维护。,依据放电倍率将VRLA电池分为：,中倍率电池1小时10小时放电,高倍率电池1分钟1小时放电,VRLA,电池的特点,整个使用寿命期内无需添加水，具有“免维护”功能,不漏液、无酸雾、不腐蚀设备，无氢气析出,自放电小，25下每月自放电率小于3,使用寿命长，可达510年,构造紧凑，抗震惊，比容量高,无记忆效应,VRLA蓄电池构造,VRLA,电池组成包括：,板栅,活性物质,隔板,安全阀,壳体,板栅,包括正负极板和端子,起传导和集合电流的作用,是极板活性物质的支撑载体,板栅的筋条成放射性为佳，矮型优于高型,板栅材料通常承受铅钙合金，其优点有：,降低板栅的腐蚀,不易析出氢气,导电性能好,减小自放电率,负极为涂膏式极板,正极为管式极板,正负极板组活性物质,正极活性物质为二氧化铅PbO2,负极活性物质为铅(Pb),电解液为纯硫酸与纯水依据确定比例配置而成,正负极活性物质都是由铅粉与添加剂混合，参与稀硫酸调配成铅膏，再敷涂到板栅上，之后经过固化、枯燥而成。,正极反响式：,负极反响式：,放电,充电,PbSO4,PbO2,放电,充电,PbSO4,Pb,隔膜,隔膜材料普遍承受超细玻璃纤维AGM,作用,吸取电解液；,供给正极析出的氧气向负极集中的通道；,防止正、负极短路。,隔膜中有众多大孔和小孔，小孔储存了70的电解液，大孔供给氧气自正极集中到负极的通道,电池壳体,材料种类,优点,缺点,PP,聚丙烯及其聚合物,耐温最高，不吸水、不受空气潮湿影响,氧气保持性能差，,硬度小,PVC,聚氢乙烯烧结物,绝缘性能好，硬度比,PP,材料高，吸水性小，保氧保水性能较好,硬度较差，热变形温度较低,ABS,丙烯晴丁乙烯苯乙烯聚合物,硬度大，热变形温度高，电阻系数大,氧气和水汽渗漏较大,满足耐腐蚀，抗氧化，机械强度好，硬度大，水汽蒸发小，氧气集中渗透小等要求,安全阀,当电池中气体压力过大时，安全阀翻开，准时排解气体,气体排解后，安全阀自动关闭，防止外部气体进入电池内,安全阀具有单向节流性,电解液,铅蓄电池的电解液是用纯洁的浓硫酸与纯水配置而成。,它与正极和负极上活性物质进展反响，实现化学能和电能之间的转换。,VRLA,电池容量,电池的额定电压有2V、6V、12V规格,电池的容量单位是AH，安时,以不同的电流进展放电，则同一只电池所能供给的容量也是不同的。,为标定电池的容量，我国规定以10小时放电倍率来对电池进展放电测量，测量电池所能放出的最低限度的电量，单位是Ah安时。,国外电池通常承受20小时放电倍率对电池容量进展标称。,通常我们称一只电池容量为,1C,，以我国定义的,12V/100,安时电池为例，则,10,小时放电倍率是指放电电流为：,0.1C,，即,10,安培,100,安时电池是指以,10,安培放电持续时间应至少为,10,小时。,放电电流越大，电池所能放出的容量越小。,同样是标称容量为,100AH,的电池，以,10,小时倍率标称的电池要比,20,小时容量大。,蓄电池额定容量,当放电条件变化时，蓄电池所能供给的容量不同。,蓄电池的标称额定容量是依据以下条件规定的：,环境温度20,放电中止电压单体1.8V对于2V单体,放电中止电压10.5V 对于12V电池,承受10小时放电倍率放电,当环境温度高于20时，电池实际容量=C10 x 1+0.006 x(T-20),VRLA,电池容量,电池放电率,放电电流,电池可提供容量,20,小时放电率,0.05C,110,的,C10,容量,10,小时放电率,0.1C,100,的,C10,容量,5,小时放电率,0.2C,85,的,C10,容量,3,小时放电率,0.4C,75,的,C10,容量,1,小时放电率,0.6C,50,的,C10,容量,30,分钟放电率,0.92C,20,分钟放电率,1C,10,分钟放电率,2C,充电电压,VRLA电池具有三种充电状态,浮充：UPS电池在99时间内处于浮充状态,充电：电池放电完毕后需进展的补充充电,均充：当电池压差严峻不全都时对电池进展均衡充电,充电状态是由UPS充电器设定并把握的，充电参数应在UPS开机时设定好。,浮充,即使市电不停电，UPS电池自身也会存在缓慢的自放电，自放电率通常为每天0.2%,当电池已经布满电后，为满足电池的自放电损耗，同时为使电池始终处于满电位备用状态，而进展的涓流充电，充电电流微小。,对于2V电池，浮充电压通常为2.252.27V,对于12V电池，浮充电压通常为13.613.8V,具体电压值应依据电池厂商技术要求,充电电压必需应依据环境温度变化自动补偿,电池浮充电压温度补偿,UPS内部配有电池温度传感器，可依据环境温度自动调整浮充电压，进展充电电压补偿,环境温度越高，充电电压应越低,以20C为基准，充电电压补偿系数为：,VRLA电池：2.27V -0.03V/C,胶体电池：2.23V -0.04V/C,2.22,2.24,2.26,2.28,2.30,2.32,2.34,0,10,20,30,40,环境温度：,C,单体充电电压,蓄电池的充电,指新电池或电池放电后，充电器对电池进展的补充充电。,电池是没有智能的，对任何大小的充电电流都“来者不拒”,过大的充电电流会造成电池极板活性物质脱落，电池内电解产生的气体来不及复合成水，气体压力巨升，造成安全阀开启，电池失水，寿命缩短。,电池内部气体压力过大造成外壳鼓胀变形。,充电电压必需严格依据厂家要求设定。,必需对UPS充电器作出准确设定，承受恒压限流充电,电压,电流,时间,0,1,C,2.27V,蓄电池的充电恒压限流充电,对于2V单体电池，充电电压应为2.232.27V,对于12V电池，充电电压应为13.413.6V,充电电流最正确为0.1C，最大不超过0.2C,均充,UPS所用电池组是由众多电池串连而成，由于各单体性能不全都，造成电池间充电电压差距日趋拉大。,当电池间压差超过50mV时，用浮充方式已无法解决均衡问题，需提高充电电压至单体2.3V以上，进展均充。,均充时间不能过长，UPS应进展严格的充电电流限制。,电池放电深度,电池的安全的放电深度是指：电池在到达规定的安全中止电压时，UPS逆变器必需关机，以避开深度放电。,例如：假设电池放电时间到达2小时，则电池安全中止电压即为1.75V，假设UPS逆变器在电池到达1.75V时仍不关闭，而使电池连续放电到达1.7V，即为深度放电。,深度放电将对电池造成不行逆转的永久性损坏。,放电深度越深，电池循环使用次数越少。,小型UPS通常设置电池中止电压固定为1.75V。,大型UPS通常具有电池中止电压自动补偿功能。,电池使用寿命,电池使用寿命分为：循环使用寿命和浮充使用寿命，无论哪个先到达即为电池寿命寿命终结。,当电池剩余容量只剩标称容量的80，即表示“电池寿命已到”，可报废。,影响电池使用寿命的主要因素,电池构造：极板越厚，寿命越长，2V电池寿命长于12V电池,环境温度,充电技术,放电深度,40,50,60,70,80,90,100,1,2,3,4,5,6,年,寿限到,循环使用寿命,指电池的循环可充放电次数,放电深度越深，电池可循环使用次数越少。,当放电深度,30,时，可循环充放电,1200,次左右,当放电深度,50,时，可循环充放电,500,次左右,当放电深度,100,时，可循环充放电,200,次左右,电池浮充使用寿命,以20为基准，环境温度每上升10，电池寿命缩短一半,温度高时，电池内部电化学反响加速，电池放电性能提高，但这是在“透支体能”,温度低时，电池寿命延长，但可供给放电量削减。,电池适于低温储存。,电池最正确工作环境温度为2025,电池充电电压尽可能平稳，纹波电流小,充电纹波电压,电池充电器输出充电电压应可能平滑，通过直流电解滤波电容滤除直流电压中的纹波。,纹波电压应小于,5,的直流电压。,注入电