蓄電池維護如何全面解決(圖)
2005/8/4 12:09:00
深圳市普祿科智能檢測設備有限公司 供稿
一、 蓄電池在電信系統的作用及存在的問題
蓄電池是通信電源系統中直流供電系統的重要組成部分，它作為直流供電的后備電源，主要擔負著在市電突然中斷的情況下，繼續為通信負載提供安全、穩定、可靠的電力保障，確保交換、傳輸等通信設備的正常運行。因此，蓄電池在放電過程中能提供給負載的實際容量對確保通信暢通具有十分重要的意義。
然而鉛酸蓄電池經過一段時間的使用后，常易因活性物質脫落、板柵腐蝕或極板變形、硫化等因素，而使容量逐漸降低直至失效。找出落后電池，并將其予以處理，以便消除隱患，就是廣大蓄電池維護人員的工作。過去幾十年來我們一直使用防酸隔爆式鉛酸蓄電池，積累了一定經驗。但由于此種電池維護方法繁瑣，目前已被具有免加水、安裝靈活、占地面積小且不形成酸霧的閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）所取代。
近年來由于閥控式密封鉛酸蓄電池被廣泛使用，國內生產VRLA的廠家越來越多，生產規模與技術水平參差不齊，問題不少，90年代初國內使用的VRLA電池出現了很多以前未遇到的新問題，但由于其是新技術，有些故障原因尚未被完全掌握，只有在維護上建立起有效的管理方法，才可避免造成重大隱患。
1.用了五年的電池，是否一定不能用？用了半年的電池是否一定能用？蓄電池供應商提供的電池是否一定是好的？ --必要的檢測工具。
2."一個老鼠，壞一鍋湯"，十幾節串聯的電池，只要一節過早損壞，如不及時發現，則時間一長，其他電池跟著報廢。 --及早檢測。
3.大量的后備電源系統一出故障，扔掉的首先是昂貴的電池，原因是電池電壓由于種種原因首先降低，而維護人員沒有相應檢測手段。
4.花費成千上萬建立的后備電源系統，由于電池的狀態不確定性，造成系統癱瘓、重要數據丟失，其后果是不堪設想的，其損失之巨大，遠遠不是用幾萬元錢能彌補的。
--"PITE3900電池狀態檢測儀" 電池身體狀態早知道！
二、 蓄電池維護各種方法回顧
1、 測量浮充電壓法
浮充電壓的設置對電池的壽命具有相當重要的影響。在理論上要求浮充電壓產生的電流量是以補償電池的自放電。浮充電壓過高會引起電池正極腐蝕和失水，使電池容量下降，而浮充電壓過低，也會使電池充電不足，引起電池落后，嚴重時會出現電極硫酸鹽化。浮充電壓的選擇可以根據廠家說明書的要求而設定。
雖然測量浮充電壓并及時作出調整是蓄電池日常維護的一項重要工作，但是測量浮充電壓并不能找出落后單體電池。如圖一所示，用萬用表測出該組電池各單體的浮充電壓相當平均，但放電一會兒，其中一個電池的端電壓迅速降至截止電壓以下，顯然該電池為落后單體。
2、 內阻或電導測試法
目前國際上流行一種用電導測試的方法檢測電池的內阻來藉此判斷電池的實有容量。電導，即電阻的倒數，是指傳導電流的能力，它反映了電阻的大小。VRLA電池的電阻組成是復雜的，包含了電池的歐姆電阻，濃差極化電阻，電化學反應電阻及雙層電容充電時的干擾作用。在不同的量測點和不同的時刻測得的電阻值包含的組成也是不同的。
根據圖二可知，剩余容量和電池內阻有一定的固定關系，特別在剩余容量不足50%時，會迅速下降，因而根據電池的電導或電阻值來判斷電池容量有很好的一致性。
3、 容量測量法
欲準確知道VRLA電池的健康狀況，只有對電池進行容量試驗。核對性容量放電實驗雖然能100%地測定蓄電池的容量，但是，這種測試方法有很多弊端，如成本昂貴、設備笨重和對專人進行培訓等，更主要的是這種測試必需把電池從設備上隔離開相當長的一段時間，而在這段時間里，如果沒有電池做為后備電源，危險性顯而易見。
3.1傳統的離線容量測試法
這種方法須將電池從系統上脫離下來，接上電熱絲作為假負載，通過調整電熱絲，使電池組以額定電流對電熱絲放電，同時用萬用表每隔一定時間量測電池端電壓，直至其中有一單體的端電壓到達規定的終止電壓時停止放電，其放電時間與放電電流的乘積即為該電池的實際容量。此種檢測方法測量電池的容量數值準確，能夠清晰的判別電池是否為失效電池。但此種方法存在下列缺陷：
（1） 電池須脫離系統，如果這期間市電突然中斷，另一組電池能否獨撐？增加系統癱瘓風險。
（2） 笨重的電熱絲需要多人搬運，且至少須一人測量一人記錄數據。
（3） 個別電池端電壓可能在兩次測量間隔期間突然降至截止電壓以下，造成過度放電，如圖三所示。工作量過大，難于全面進行。
（4） 整組電池須花費二十幾小時充電，有時需具備離線之整流器，且易造成某幾個電池過充。
（5） 須消耗大量之電能與熱能。
3.2 傳統的在線容量測試法
這種容量測試法不須將電池組脫離系統，只要將整流器關閉，讓電池組直接對系統放電，同時用萬用表測量各電池的端電壓的變化情況。這種方法相對離線容量測試法輕松、簡單且節省了許多電能，但是同樣由于人工測量的時間間隔，存在某些單體過度放電的可能性。裝上監控系統后多少解決了這個問題，但是為安全起見，只能放電20%左右，而失效電池放電電壓在放電深度20%的情況下與有效電池的放電電壓不能有效區分開來，除非在較深的放電深度下才能得到體現。所以相對于通信系統低于額定容量80%的電池視為失效電池的規定來說，這種方法也難于滿足要求。
三、 蓄電池維護全面解決方案
如何對閥控式鉛酸蓄電池建立起一套有效的維護管理方法，一直是廣大維護人員所關心的問題。近來深圳普祿科智能檢測設備有限公司推出一套蓄電池維護全面解決方案，效果良好，這里特將其推薦給廣大用戶，以幫助建立起一套有效的電池維護方法。
這套方案包括兩個部分：PITE3900 智能電池狀態測試儀；PC 機電池狀態分析軟件。現將其功能、用法一一介紹如下。
這套方案著重強調以下觀點：
任何蓄電池的壽命變化都是漸變的，頻繁的測量沒有任何意義，但是，長期的跟蹤管理卻是最為重要的。由于電池的壽命平均在5年左右，一個月左右測一次即可。目前，一些昂貴的在線監測電池系統實際上是無多大意義的，更何況其可靠性，還不如其監測的對象。
蓄電池的壽命取決于電池的充放電次數，隨著充放電次數的增加，電池的內阻增加，放電能力減少，當達到一定程度時，這種變化加快。因此，長期跟蹤測試，狀態管理成為一項可行的解決方案。在實際使用中，有很多種方法可以決定電池的壽命或狀態，但是基于內阻的測量方法是最快，最可靠的。
目前市場上存在的各種所謂容量檢測系統（除了10小時放電系統），其原理歸根結底都是基于內阻的。因此無論即使是幾十萬的設備，還是幾萬的，其原理從根本上是一致的，所謂的容量也是推測。
建立一個方便，簡單，可靠，價格較低的有效測試系統，是本公司提出的解決方案的最終目標。
一套PITE3900測試儀+一套電池分析軟件+多套配套測試接口，即可方便地定期對電池進行"身體狀態"檢查，并長期進行壽命管理，提前預報不良電池，避免由于電池的壽命已到，造成系統癱瘓。
方案由兩部分組成。
1、PITE3900 智能電池狀態測試儀
用該設備在線測試電池或電池組的內阻，電壓，利用機內存儲的電池標準即可判斷電池的優劣狀態，該組電池中的最差落后單體亦明了顯示。同時具有保存和自動記錄、顯示測試報告功能。
PITE3900是通過采集電池在1KHZ激勵信號下，電壓與電流的變化，從而得到各單體電池的動態的內阻特性，再結合放電率，計算出每個單體的特性值，與PC 分析軟件提供的該品牌良好電池特性值相比較，從而計算出每個單體的優劣狀態。
PITE 3900輕巧、便攜，運用它在線測量電池內阻，與傳統的離線容量測試法相比，大大節省人力、時間。
2、PITE 3900 電池狀態分析軟件
"3900電池狀態分析系統"與"3900智能電池狀態測試儀"相配套，將儀表檢測數據形成歷史記錄庫，通過對電池狀態的衰變趨勢描述，可隨時對"劣化"電池進行報警，以利于工程技術及管理人員酌情處理。
"3900電池狀態分析系統"可以同時管理多臺設備（3900智能電池狀態測試儀），對所有設備可以進行完善的數據分組管理，用戶可根據不同的操作權限，對數據進行查詢、統計、修改、刪除、異常分析、打印分析報表。
"3900電池狀態分析系統"允許用戶自行設定電池狀態的判定標準。
"3900電池狀態分析系統"可對"3900智能電池狀態測試儀"的軟件隨時進行版本更新。
四、目前市場上同類產品比較
同目前市場上已存在的電池測試系統相比較，該套系統的特點：
1. 完善的上、下位機軟件分析系統，以長期跟蹤管理電池的身體狀態。
2. 較高的耐壓測試，使得總的電阻、電壓測試更為方便。
3. 可聯網更新儀表及PC機軟件，保護用戶投資。
4. 配套的測試接口系統，使得測試方便、可靠、快捷。
5. 專門設計的便于單人操作的背帶，使得一人測試成為可能。
6. 較之進口產品，適中的價格為用戶提供了選擇的優先。
五、 結束語
閥控式密封鉛酸蓄電池是一種新技術，用傳統的維護方法已經無法適應它的要求，我們需要借助先進的工具，建立起一套有效的維護方案，才可及時找出并排除隱患。深圳普祿科智能檢測設備有限公司推出的這套蓄電池維護全面解決方案價廉、方便、快捷、準確、實用，符合我國國情，用戶可以根據自身維護電池的需要，將其各種功能加以組合，以收到事半功倍效果。
蓄電池是通信電源系統中直流供電系統的重要組成部分，它作為直流供電的后備電源，主要擔負著在市電突然中斷的情況下，繼續為通信負載提供安全、穩定、可靠的電力保障，確保交換、傳輸等通信設備的正常運行。因此，蓄電池在放電過程中能提供給負載的實際容量對確保通信暢通具有十分重要的意義。
然而鉛酸蓄電池經過一段時間的使用后，常易因活性物質脫落、板柵腐蝕或極板變形、硫化等因素，而使容量逐漸降低直至失效。找出落后電池，并將其予以處理，以便消除隱患，就是廣大蓄電池維護人員的工作。過去幾十年來我們一直使用防酸隔爆式鉛酸蓄電池，積累了一定經驗。但由于此種電池維護方法繁瑣，目前已被具有免加水、安裝靈活、占地面積小且不形成酸霧的閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）所取代。
近年來由于閥控式密封鉛酸蓄電池被廣泛使用，國內生產VRLA的廠家越來越多，生產規模與技術水平參差不齊，問題不少，90年代初國內使用的VRLA電池出現了很多以前未遇到的新問題，但由于其是新技術，有些故障原因尚未被完全掌握，只有在維護上建立起有效的管理方法，才可避免造成重大隱患。
1.用了五年的電池，是否一定不能用？用了半年的電池是否一定能用？蓄電池供應商提供的電池是否一定是好的？ --必要的檢測工具。
2."一個老鼠，壞一鍋湯"，十幾節串聯的電池，只要一節過早損壞，如不及時發現，則時間一長，其他電池跟著報廢。 --及早檢測。
3.大量的后備電源系統一出故障，扔掉的首先是昂貴的電池，原因是電池電壓由于種種原因首先降低，而維護人員沒有相應檢測手段。
4.花費成千上萬建立的后備電源系統，由于電池的狀態不確定性，造成系統癱瘓、重要數據丟失，其后果是不堪設想的，其損失之巨大，遠遠不是用幾萬元錢能彌補的。
--"PITE3900電池狀態檢測儀" 電池身體狀態早知道！
二、 蓄電池維護各種方法回顧
1、 測量浮充電壓法
浮充電壓的設置對電池的壽命具有相當重要的影響。在理論上要求浮充電壓產生的電流量是以補償電池的自放電。浮充電壓過高會引起電池正極腐蝕和失水，使電池容量下降，而浮充電壓過低，也會使電池充電不足，引起電池落后，嚴重時會出現電極硫酸鹽化。浮充電壓的選擇可以根據廠家說明書的要求而設定。
雖然測量浮充電壓并及時作出調整是蓄電池日常維護的一項重要工作，但是測量浮充電壓并不能找出落后單體電池。如圖一所示，用萬用表測出該組電池各單體的浮充電壓相當平均，但放電一會兒，其中一個電池的端電壓迅速降至截止電壓以下，顯然該電池為落后單體。
2、 內阻或電導測試法
目前國際上流行一種用電導測試的方法檢測電池的內阻來藉此判斷電池的實有容量。電導，即電阻的倒數，是指傳導電流的能力，它反映了電阻的大小。VRLA電池的電阻組成是復雜的，包含了電池的歐姆電阻，濃差極化電阻，電化學反應電阻及雙層電容充電時的干擾作用。在不同的量測點和不同的時刻測得的電阻值包含的組成也是不同的。
根據圖二可知，剩余容量和電池內阻有一定的固定關系，特別在剩余容量不足50%時，會迅速下降，因而根據電池的電導或電阻值來判斷電池容量有很好的一致性。
3、 容量測量法
欲準確知道VRLA電池的健康狀況，只有對電池進行容量試驗。核對性容量放電實驗雖然能100%地測定蓄電池的容量，但是，這種測試方法有很多弊端，如成本昂貴、設備笨重和對專人進行培訓等，更主要的是這種測試必需把電池從設備上隔離開相當長的一段時間，而在這段時間里，如果沒有電池做為后備電源，危險性顯而易見。
3.1傳統的離線容量測試法
這種方法須將電池從系統上脫離下來，接上電熱絲作為假負載，通過調整電熱絲，使電池組以額定電流對電熱絲放電，同時用萬用表每隔一定時間量測電池端電壓，直至其中有一單體的端電壓到達規定的終止電壓時停止放電，其放電時間與放電電流的乘積即為該電池的實際容量。此種檢測方法測量電池的容量數值準確，能夠清晰的判別電池是否為失效電池。但此種方法存在下列缺陷：
（1） 電池須脫離系統，如果這期間市電突然中斷，另一組電池能否獨撐？增加系統癱瘓風險。
（2） 笨重的電熱絲需要多人搬運，且至少須一人測量一人記錄數據。
（3） 個別電池端電壓可能在兩次測量間隔期間突然降至截止電壓以下，造成過度放電，如圖三所示。工作量過大，難于全面進行。
（4） 整組電池須花費二十幾小時充電，有時需具備離線之整流器，且易造成某幾個電池過充。
（5） 須消耗大量之電能與熱能。
3.2 傳統的在線容量測試法
這種容量測試法不須將電池組脫離系統，只要將整流器關閉，讓電池組直接對系統放電，同時用萬用表測量各電池的端電壓的變化情況。這種方法相對離線容量測試法輕松、簡單且節省了許多電能，但是同樣由于人工測量的時間間隔，存在某些單體過度放電的可能性。裝上監控系統后多少解決了這個問題，但是為安全起見，只能放電20%左右，而失效電池放電電壓在放電深度20%的情況下與有效電池的放電電壓不能有效區分開來，除非在較深的放電深度下才能得到體現。所以相對于通信系統低于額定容量80%的電池視為失效電池的規定來說，這種方法也難于滿足要求。
三、 蓄電池維護全面解決方案
如何對閥控式鉛酸蓄電池建立起一套有效的維護管理方法，一直是廣大維護人員所關心的問題。近來深圳普祿科智能檢測設備有限公司推出一套蓄電池維護全面解決方案，效果良好，這里特將其推薦給廣大用戶，以幫助建立起一套有效的電池維護方法。
這套方案包括兩個部分：PITE3900 智能電池狀態測試儀；PC 機電池狀態分析軟件。現將其功能、用法一一介紹如下。
這套方案著重強調以下觀點：
任何蓄電池的壽命變化都是漸變的，頻繁的測量沒有任何意義，但是，長期的跟蹤管理卻是最為重要的。由于電池的壽命平均在5年左右，一個月左右測一次即可。目前，一些昂貴的在線監測電池系統實際上是無多大意義的，更何況其可靠性，還不如其監測的對象。
蓄電池的壽命取決于電池的充放電次數，隨著充放電次數的增加，電池的內阻增加，放電能力減少，當達到一定程度時，這種變化加快。因此，長期跟蹤測試，狀態管理成為一項可行的解決方案。在實際使用中，有很多種方法可以決定電池的壽命或狀態，但是基于內阻的測量方法是最快，最可靠的。
目前市場上存在的各種所謂容量檢測系統（除了10小時放電系統），其原理歸根結底都是基于內阻的。因此無論即使是幾十萬的設備，還是幾萬的，其原理從根本上是一致的，所謂的容量也是推測。
建立一個方便，簡單，可靠，價格較低的有效測試系統，是本公司提出的解決方案的最終目標。
一套PITE3900測試儀+一套電池分析軟件+多套配套測試接口，即可方便地定期對電池進行"身體狀態"檢查，并長期進行壽命管理，提前預報不良電池，避免由于電池的壽命已到，造成系統癱瘓。
方案由兩部分組成。
1、PITE3900 智能電池狀態測試儀
用該設備在線測試電池或電池組的內阻，電壓，利用機內存儲的電池標準即可判斷電池的優劣狀態，該組電池中的最差落后單體亦明了顯示。同時具有保存和自動記錄、顯示測試報告功能。
PITE3900是通過采集電池在1KHZ激勵信號下，電壓與電流的變化，從而得到各單體電池的動態的內阻特性，再結合放電率，計算出每個單體的特性值，與PC 分析軟件提供的該品牌良好電池特性值相比較，從而計算出每個單體的優劣狀態。
PITE 3900輕巧、便攜，運用它在線測量電池內阻，與傳統的離線容量測試法相比，大大節省人力、時間。
2、PITE 3900 電池狀態分析軟件
"3900電池狀態分析系統"與"3900智能電池狀態測試儀"相配套，將儀表檢測數據形成歷史記錄庫，通過對電池狀態的衰變趨勢描述，可隨時對"劣化"電池進行報警，以利于工程技術及管理人員酌情處理。
"3900電池狀態分析系統"可以同時管理多臺設備（3900智能電池狀態測試儀），對所有設備可以進行完善的數據分組管理，用戶可根據不同的操作權限，對數據進行查詢、統計、修改、刪除、異常分析、打印分析報表。
"3900電池狀態分析系統"允許用戶自行設定電池狀態的判定標準。
"3900電池狀態分析系統"可對"3900智能電池狀態測試儀"的軟件隨時進行版本更新。
四、目前市場上同類產品比較
同目前市場上已存在的電池測試系統相比較，該套系統的特點：
1. 完善的上、下位機軟件分析系統，以長期跟蹤管理電池的身體狀態。
2. 較高的耐壓測試，使得總的電阻、電壓測試更為方便。
3. 可聯網更新儀表及PC機軟件，保護用戶投資。
4. 配套的測試接口系統，使得測試方便、可靠、快捷。
5. 專門設計的便于單人操作的背帶，使得一人測試成為可能。
6. 較之進口產品，適中的價格為用戶提供了選擇的優先。
五、 結束語
閥控式密封鉛酸蓄電池是一種新技術，用傳統的維護方法已經無法適應它的要求，我們需要借助先進的工具，建立起一套有效的維護方案，才可及時找出并排除隱患。深圳普祿科智能檢測設備有限公司推出的這套蓄電池維護全面解決方案價廉、方便、快捷、準確、實用，符合我國國情，用戶可以根據自身維護電池的需要，將其各種功能加以組合，以收到事半功倍效果。
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