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蓄電池特點2 蓄電池的充放電特性3 蓄電池的類型選擇4 蓄電池的三種運行方式5 蓄電池容量的確定方法6 蓄電池在線監(jiān)控解決方案7 蓄電池的使用和保養(yǎng)
1蓄電池特點
（1）使用壽命長
高強度緊裝配工藝，提高電池裝配緊度，防止活物質(zhì)脫落，提高電池使用壽命。
低酸比重電液，提高電池充電接受能力，增強電池深放電循環(huán)能力。
增多酸量設計，確保電池不會因電解液枯竭縮短電池使用壽命。
因此GFM系列蓄電池的正常浮充設計壽命可達15年以上(25℃)
（2）高倍率放電性能優(yōu)良
高強度緊裝配工藝，電池內(nèi)阻極小，大電流放電特性優(yōu)良，比一般電池提高20[%]以上。
（3） 自放電低
高純度原料和特殊造工藝，自放電很小，室溫儲存半年以上也可無需補電。
（4）維護簡單
特殊氧氣吸收循環(huán)設計，克服了電池在充電過程中電解失水的現(xiàn)象，在使用過程中電解液水份含量幾乎沒有變化，因此電池在使用過程中完全無需補水，維護簡單。
（5）安全性高
電池內(nèi)部裝有特制安全閥，能有效隔離外部火花，不會引起電池內(nèi)部發(fā)生爆炸。
（6） 安裝簡捷
電池立式、側(cè)臥、疊層安裝均可，安裝時占地面積小，靈活方便。
（7） 潔凈環(huán)保
電池使用時不會產(chǎn)生酸霧，對周圍環(huán)境和配套設計無腐蝕，可直接將電池安裝在辦公室或配套設備房內(nèi)，無需作防腐處理。
2蓄電池的充放電特性
蓄電池具有自放電效應。從生產(chǎn)制造車間到用戶使用，大約要延誤數(shù)月的時間。以PA-NASONIC蓄電池為例，在30℃的環(huán)境溫度下貯藏8個月，蓄電池的殘存容量僅為出廠時的一半，因此對于新購買的與UPS配套的蓄電池，一般要進行一次較長時間的充電，這叫做初充電。蓄電池的初充電電流大小應按0.1C來充電，蓄電池在放電終了后可進行再充電，這叫正常充電。目前在UPS中普遍采用兩種充電方式:浮充和脈充。所謂浮充電是指整流器的輸出與蓄電池并聯(lián)工作，并同時向負載供電，實際上此時整流器提供的電流分兩路，一路送給負載，另一路送給蓄電池，以補充蓄電池自身內(nèi)部損耗，浮充充電工作方式接線簡單，對改善UPS輸出瞬態(tài)響應特性有好處。脈沖充電的特點是充電電流隨蓄電池容量而變化，用這種方式充電，可以縮短充電時間。
1.充電電壓
由于UPS蓄電池屬于備用工作方式，市電正常情況下處于充電狀態(tài)，只有停電時才會放電。為延長蓄電池的使用壽命，UPS的充電器一般采用恒壓限流的方式控制，蓄電池充滿后即轉(zhuǎn)為浮充狀態(tài)。
對于端電壓為12V的蓄電池，正常的浮充電壓在13.5~13.8V之間。浮充電壓過低，蓄電池充不滿，浮充電壓過高，會造成過電壓充電。當浮充電壓超過14V時，即認為是過電壓充電。嚴禁對蓄電池組過電壓充電，因為過電壓充電會造成蓄電池中的電解液所含的水被電解成氫和氧而逸出，使電解液濃度增大，導致蓄電池壽命縮短，甚至損壞。
2.充電電流
蓄電池充電電流一般以C來表示，C的實際值與蓄電池容量有關。舉例來講，如果是100Ah的蓄電池:C為100A。松下鉛酸免維護蓄電池的最佳充電電流為0.1C左右，充電電流決不能大于0.3C。充電電流過大或過小都會影響蓄電池的使用壽命。
理想的充電電流應采用分階段定流充電方式，即在充電初期采用較大的電流，充電一定時間后，改為較小的電流，至充電末期改用更小的電流。充電電流的設計一般為0.1C，當充電電流超過0.3C時可認為是過電流充電。避免用快速充電器充電，否則會使蓄電池處于“瞬時過電流充電”和“瞬時過電壓充電”狀態(tài)，造成蓄電池可供使用電量下降甚至損壞蓄電池。過電流充電會導致蓄電池極板彎曲，活性物質(zhì)脫落，造成蓄電池供電容量下降，嚴重時會損壞蓄電池。
3.充電方式
鉛酸蓄電池放電產(chǎn)物是硫酸鉛，若不及時轉(zhuǎn)化掉，會使蓄電池處于充電不足狀態(tài)，從而降低蓄電池放電容量和縮短蓄電池使用壽命。因此，必須使蓄電池組處于充足電狀態(tài)。對不同情況，可分浮充和均充。
(1)浮充充電。在線式蓄電池組是長期并聯(lián)在充電器和負載線路上，作為后備電源的工作方式。一般情況下，都采用浮充充電，單體蓄電池電壓控制在2.25V(相對于2V蓄電池)，并定期觀察、記錄浮充電壓變化。如果單體蓄電池電壓偏低，說明蓄電池充電不足，容量不夠，應注意跟蹤。
(2)均衡充電。所謂均衡充電是把每個蓄電池單元并聯(lián)起來，用統(tǒng)一的充電電壓進行充電。如果蓄電池組在浮充過程中存在落后蓄電池(單體電壓低于2.20V，相對于2V蓄電池)，或浮充3個月后，宜進行均充過程，其單體蓄電池控制在2.35V，充6~8h(注意，一次均充時間不宜太長)，然后調(diào)回到浮充電壓值，再觀察落后蓄電池電壓變化，如電壓仍未到位，相隔兩周后再均充一次。一般情況下，新的蓄電池組經(jīng)過6個月浮充、均充后，其電壓會趨于一致。均衡充電電流一般選0.3C或略小于0.3C。額定電壓為12V的蓄電池，均衡充電電壓一般選14.5V。
當UPS的蓄電池在使用中遇到下述情況之一時，要想恢復蓄電池的可充放電特性，應采用均衡充電的辦法來解決。
1)過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終了電壓。對12V的M型鉛酸蓄電池而言，其放電終了電壓為10.5V左右。
2)UPS蓄電池組中，各蓄電池單元之間的端電壓差別超過1V左右。
3)長時間放置不用，超過靜態(tài)存儲時間的蓄電池。常溫環(huán)境，一般UPS蓄電池的靜態(tài)存儲時間為9個月。當溫度為31~40℃時，靜態(tài)存儲時間為5個月(包括新購蓄電池)。
4)重新更換了電解液的蓄電池。
5)放電后末能及時充電的蓄電池。
6)長期工作于浮充狀態(tài)(即UPS長期工作于市電狀態(tài))并超過靜態(tài)存儲時間。
7)不慎放電，將蓄電池端電壓放至低于終止電壓。
對于NP6-12型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右，最大允許的均衡充電電流小于0.28C；對于LCL12V24P型密封式鉛酸蓄電池，其均衡充電電壓為14V左右最大允許的均衡充電電流小于8A。
(8)溫度補償。雖然蓄電池的工作溫度范圍很寬，可在-15~+45℃范圍內(nèi)運行，但是蓄電池運行最佳環(huán)境溫度為25℃左右，如果環(huán)境溫度變化較大，需用溫度系數(shù)進行補償(-3mV/℃)。
(9充電操作。蓄電池的初充電電流大小一般按說明書中的規(guī)定值，或按額定容量1/10的電流來進行。使用中正常充電時，最好采用分級定流充電方式，即在充電初期用較大電流，充電一定時間后，改用較小電流，至于充電后期，改用更小電流。這種充電方法的充電效率較高，它所需充電時間較短，充電效果也好，對延長蓄電池壽命有利。有的新型智UPS采用定期自動監(jiān)測及循環(huán)充電的方式進行對蓄電池充電，以延長蓄電池壽命。
(10)治療性充放電。對于蓄電池治療性充放電過程，從放電容量和蓄電池電壓值判斷每只蓄電池的“健康情況”，因為不同放電容量過程中每只蓄電池的電壓變化就代表了該蓄電池"健康"狀況，如有不合格的蓄電池，應采取補救措施。
有些UPS蓄電池欠電壓是由于UPS逆變器末級驅(qū)動電路損壞，造成蓄電池放電所致。若在修好電路故障后，應及時將蓄電池接入原電路充電，仍然會使蓄電池復好如初。問題在于欠電壓的蓄電池無法使UPS啟動成功。此時，可用如下辦法解決:
1)先用好的蓄電池將UPS啟動到市電狀態(tài)后，再撤掉好蓄電池換上待充電的欠電壓蓄電池。在調(diào)換蓄電池時，要求UPS空載運行。一般UPS迸入市電狀態(tài)后，只要保持輸入市電正常，撤掉蓄電池不會影響市電供電狀態(tài)。給欠電壓的蓄電池充電過程中，應注意觀察蓄電池的充電電流。
2)將欠電壓的蓄電池先充電到10.5V(相對于12V蓄電池)以上，便可使UPS成功啟動。
4.放電要求
蓄電池實際放出的容量與放電電流有關，放電電流越大，蓄電池的效率越低。例如，12V/24Ah的蓄電池當放電電流為0.4C時，放電至終止電壓的時間是1小時50分，實際輸出容量17.6Ah，效率為73.3[%]。當放電電流為7C時，放電至終止電壓的時間僅為20s，實際輸出容量0.93Ah，效率為3.9[%]。所以應避免大電流放電，以提高蓄電池的效率。一般電路設計和用戶選擇負載時，都要保護UPS蓄電池逆變放電電流不超過2C。
放電深度對蓄電池使用壽命的影響也非常大，蓄電池放電深度越深，其循環(huán)使用次數(shù)就越少。雖然UPS郡有蓄電池低電壓保護功能，一般單節(jié)蓄電池放電至10.5V(相對于12V蓄電池)左右時，UPS就會自動關機，但是如果UPS處于輕載放電或空載放電的情況下，盡管小電流放電能提高蓄電池的效率，但是當用極小電流(小于0.05C)長時間放電時，將導致蓄電池實際放出容量超過其額定容量，從而造成蓄電池嚴重的深度放電。當蓄電池放電深度為100[%]時，蓄電池實際使用壽命約為200~250次充放電循環(huán)；放電深度為50[%]時，約為500~600次充放電循環(huán)。因此，在使用UPS時，既要避免重載過電流放電，又要避免長時間輕載放電造成蓄電池深度放電。更要避免蓄電池短路放電，否則，會嚴重損壞蓄電池的再充電能力和儲電能力，縮短使用壽命。在蓄電池的實際應用中，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要關注發(fā)現(xiàn)和處理落后蓄電池，經(jīng)對落后蓄電池處理后再做核對性放電實驗。這樣可防止事故，以免放電中落后蓄電池惡化為反極蓄電池。
3蓄電池的類型選擇
蓄電池有多種類型，目前，風力發(fā)電普通采用于荷鉛酸蓄電池。這種電池灌液后，經(jīng)過30分鐘，待液溫為l 5℃時即可使用，不需要進行初充電。對剛剛安裝風力機，又不具備初充電條件的偏遠地方，立即可以用電，是很優(yōu)越的。這種電池的缺點是體積和重量較大，搬運不方便。市場銷售的鋁酸蓄電池多是機動車啟動用電池，其極板結(jié)構(gòu)和制造特點，使用在風力發(fā)電的充放運行條件下，是不適合的，使用命短，一般只有2～3年左右。在容量較大的風力發(fā)電站中，最好采用固定型防酸隔爆式鉛蓄電池，這種電池具有容量大，電液比重較低（15℃時約在1．21左右），減少對極板和隔板的腐蝕，可延長蒸發(fā)時間，還有防滲漏措施，減少了對地的放電。
堿性蓄電池體積小。重量輕，使用壽命可達15年左右，在我區(qū)也有少量使用。堿性電池壽命雖然比酸性電池長5—7倍，但其價格卻高出酸性電池10幾倍。從經(jīng)濟上考慮，我們認為在小型風力發(fā)電中還是使用于荷鉛酸蓄電池較有利。
4蓄電池的三種運行方式
1．全充全放制。即風機集中安裝，集中充電，電瓶分散到戶，每戶兩塊電瓶輪換使用。
風力發(fā)電是受風制約的，尤其是對小型風機更為明顯。在村內(nèi)風小，風機必須集中安裝在村外，架線又有困難的農(nóng)村、浩特，適合采取這種方式。風機可以架設在風能較佳的場地上，得以充分利用風能。電瓶輪換使用能保證滿充滿放。缺點是：
①所需電瓶較多，增大投資和電度成本。
②電瓶使用效率較低（約40％左右）。
③電池的充放電輪換頻繁，使用壽命較短。
④經(jīng)常來回搬運電瓶給用戶造成麻煩，且容易碰壞電瓶；搬運不慎，電解液容易外漏，會造成電瓶缺液或燒壞衣服。
2．半浮充電運行方式。就是風機（直流發(fā)電）和電瓶并聯(lián)供電的工作方式。不用電時（白天），由風機發(fā)電向蓄電瓶充電；無風時，由蓄電池向負載供電；有風時，由風機發(fā)電浮充蓄電瓶并供電。這種方式多用于單機1～3戶使用，配置的莓電瓶容量較少，投資也相應減少。采用半浮充制蓄電池的壽命一般此全充全放制長些，蓄電池的使用效率約50％左右。
3．全浮充制。把電瓶集中安裝在充電間，將電池組和風力發(fā)電機并接在負載回路上，使電池常期處于小電流充電中。風機在向負載供電時，風速波動引起的電壓波動，通過蓄電池組起到了穩(wěn)定作用，保證了正常供電。這種運行方式電池使用壽命比以上兩種方式都長，而且所需的蓄電池容量大為減少，電能效率提高，簡化了電池維護，整個供電設備效率可達到60—70％。察右后旗韓勿拉風力發(fā)電站就是采用這種方式進行工作的。
5蓄電池容量的確定方法
蓄電池容量配置的是否合理，直接影響風力發(fā)電的各項技術經(jīng)濟指標。容量選的小了，多風時發(fā)出的富余電量得不到充分儲存。容量選的太大，一則增加投資；二則蓄電池可能會長期處于充電不滿狀態(tài)，將會影響蓄電池的效率和使用壽命。表一為蓄電池在風力發(fā)電設備中所占投資情況。
一般常規(guī)充電是“兩階段恒電流充電”，此法既不浪費電力，充電時間短，對延長蓄電池使用壽命有利，同時計算蓄電池容量也容易得多。風力發(fā)電的情況，則不同于常規(guī)充電。
由于風速經(jīng)常變化，電機輸出的電流時大時小，時有時無，這樣蓄電池充電電流和所需充電時間就很難確定。針對這種實際情況，我們采用如下兩種計算方法來確定配置蓄電池容量。
1．電量平衡計算法。
計算步驟如下：
a．根據(jù)當?shù)貧庀蟛块T提供的風速資料，以十天為一時度，逐旬分別統(tǒng)計風機起始工作風速至停機風由范圍內(nèi)的不同風速發(fā)生小時數(shù)。
b．根據(jù)選用的風力發(fā)電機的P＝f（V）特性曲線和風速資料，計算—臺機逐旬所能發(fā)出的電量，并繪出其全年發(fā)電量過程曲線。圖—是根據(jù)內(nèi)蒙察右后旗的風速資料計算繪制的商都牧機廠ED1．5～100型風機的年發(fā)電量過程線。計算得出該機在當?shù)氐娘L況下，年發(fā)電量為276度。從過程線看出各旬的發(fā)電量變化很大，最多的四月下旬為19度，最少的二月下旬僅0．95度、相差近20倍，說明配置蓄電池進行儲能調(diào)節(jié)是必要的。
C根據(jù)用電信況，計算出逐旬的用電量，并給出全年用電量過程線。附圖中虛線所示。
d．比較發(fā)電量和用電量過程線，以發(fā)電少于用電差值最大的時段（圖中斜線部分）的電量來確定所需蓄電池容量。圖中差值最大的電量為2。3度。需配置2300伏安時電池，實際選用12伏48安時蓄電池4塊?？?cè)萘?304伏安時。
2．經(jīng)驗計算法
根據(jù)我們試點的經(jīng)驗，在察右后旗、商都地區(qū)的風況下，也可采用以下公式簡便估算所需電池容量。即 請登陸:輸配電設備網(wǎng) 瀏覽更多信息
式中：Q——所需配置蓄電池容量（安時）；
p——負載功率（瓦）；
t——日用電小時數(shù)；
U——標準蓄電池電壓（一般為12伏）；
n——電池儲備周期系數(shù)； （根據(jù)風況而確定，一般取3～8天）
K——放電控制系數(shù)、（取0．75～ 0．8）
上式考慮了：①用電設備的額定功率，②當?shù)貧庀笄闆r，即無風期平均時間，⑧為了防止蓄電池過放電，放電應控制在一定程度。
仍以察右后旗為例，安裝一臺100瓦機，供3戶用電，每戶裝設12伏15瓦的燈泡2只平均每天照明5小時，計算所需配置的蓄電池容量。 （儲備系數(shù)取6，放電控制系數(shù)取0．8） 代入公式得：
選用6塊l 2伏48安時蓄電池，總?cè)萘?88安時。
確定標準電池時，必須注意：蓄電油組的容量應能安全接受風力發(fā)電機輸出的最大電流強度Imax。
6蓄電池在線監(jiān)控解決方案
一、方案概述
通信電源是整個通信設備的重要組成部分，通常被稱為通信設備的“心臟” ,在通信局（站）中，具有無可比擬的重要地位。如果通信電源供電質(zhì)量不佳或中斷，將會使通信質(zhì)量下降甚至無法正常工作直至通信癱瘓，造成重大的經(jīng)濟損失，給人民生活帶來了極大的不便，以及造成極壞的政治影響。
蓄電池組在通信系統(tǒng)中作為通信電源的最后一個保障，采用儲能方法為系統(tǒng)供電。在市電和柴油發(fā)電機失效情況下，只能通過蓄電池給設備供電，保證信息通信的安全。一旦失效，將造成不可估量的嚴重后果！
在各種基站或者無人值守的機房，布放蓄電池監(jiān)測儀，24小時無間斷的監(jiān)控蓄電池的電壓、電流和內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，并提供告警輸出，通過DCN或者MSTP網(wǎng)絡將每個機房的蓄電池監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到中心機房的網(wǎng)管服務器上，自動繪制各種數(shù)據(jù)的圖表，可以定期生成測試維護報告，方便用戶定期保存測試記錄。維護人員可以通過不同級別的客戶端訪問服務器，實時獲取各個機房的蓄電池運行情況，及時發(fā)現(xiàn)有問題的單體電池，進行維護或者更換。防止蓄電池長期處于不正常狀態(tài)下運行，導致需要蓄電池供電時無法供電影響通信設備的穩(wěn)定運行。
蓄電池的三種運行方式
1．全充全放制。即風機集中安裝，集中充電，電瓶分散到戶，每戶兩塊電瓶輪換使用。
風力發(fā)電是受風制約的，尤其是對小型風機更為明顯。在村內(nèi)風小，風機必須集中安裝在村外，架線又有困難的農(nóng)村、浩特，適合采取這種方式。風機可以架設在風能較佳的場地上，得以充分利用風能。電瓶輪換使用能保證滿充滿放。缺點是：
①所需電瓶較多，增大投資和電度成本。
②電瓶使用效率較低（約40％左右）。
③電池的充放電輪換頻繁，使用壽命較短。
④經(jīng)常來回搬運電瓶給用戶造成麻煩，且容易碰壞電瓶；搬運不慎，電解液容易外漏，會造成電瓶缺液或燒壞衣服。
2．半浮充電運行方式。就是風機（直流發(fā)電）和電瓶并聯(lián)供電的工作方式。不用電時（白天），由風機發(fā)電向蓄電瓶充電；無風時，由蓄電池向負載供電；有風時，由風機發(fā)電浮充蓄電瓶并供電。這種方式多用于單機1～3戶使用，配置的莓電瓶容量較少，投資也相應減少。采用半浮充制蓄電池的壽命一般此全充全放制長些，蓄電池的使用效率約50％左右。
3．全浮充制。把電瓶集中安裝在充電間，將電池組和風力發(fā)電機并接在負載回路上，使電池常期處于小電流充電中。風機在向負載供電時，風速波動引起的電壓波動，通過蓄電池組起到了穩(wěn)定作用，保證了正常供電。這種運行方式電池使用壽命比以上兩種方式都長，而且所需的蓄電池容量大為減少，電能效率提高，簡化了電池維護，整個供電設備效率可達到60—70％。察右后旗韓勿拉風力發(fā)電站就是采用這種方式進行工作的。