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精确测量山特蓄电池内阻方法,正确地使用与维护山特蓄电池

2018-4-6 14:40:55      点击:

精确测量山特蓄电池内阻方法,正确地使用与维护山特蓄电池

   通信等行业。如果电池失效或容量不足,就有可能造成重大事故,所以必须对山特蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是山特蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当,都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻,对其工作状态进行评估。目前测量山特蓄电池内阻的常见方法有:

1)密度法

密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻,常用于开口式铅酸电池的内阻测量,不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。

2)开路电压法

开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻,精度很差,甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池,再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。

3)直流放电法

直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电,测量电池上的瞬间电压降,通过欧姆定律计算出电池内阻。虽然这种方法在实践中也得到了广泛的应用,但是它也存在一些缺点。如用该方法对蓄电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行,无法实现在线测量。而且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害,从而影响蓄电池的容量及寿命。

4)交流注入法

交流法通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号IS,测量出蓄电池两端的电压响应信号Vo,以及两者的相位差由阻抗公式来确定蓄电池的内阻R。该方法不需对蓄电池进行放电,可以实现安全在线检测电池内阻,故不会对蓄电池的性能造成影响。但该方法需要测量交流电流信号Is,电压响应信号Vo,以及电压和电流之间的相位差,由此可见这种方法不但干扰因素多,而且增加了系统的复杂性,同时也影响了测量精度。为了解决上述各方法的缺陷,本文采用了四端子测量方式,将蓄电池两端上的电压响应信号通过交流差分电路与产生恒定交流源的正弦信号经过模拟乘法器相乘,再将模拟乘法器的输出电压信号通过滤波电路,使交流信号转变为直流信号,直流信号经直流放大器放大后进行模数转换,将转换后的值送入单片机进行简单处理。

5)内阻测试仪

内阻测试仪是用于测量电池内部阻抗和电池酸化薄膜破损程度的仪器,以下简称仪器。它是对被测对象施加1KHz交流信号,通过测量其交流压降而获得其内阻。(它不同于万用表测量电阻的原理,它所测量的值是毫欧级,而多用表测量的值是欧姆级;且万用表只能测无电源对象的阻值,而内阻仪既可测无电源对象的阻值,也可测有电源对象的阻值,所以两者不得等同)利用内阻阻值的大小来判断电池的劣化状态,(一般来说)其阻值越小电池的性能越好。因此,采用测量内阻进行检测电池的方法是速度快且可靠性高的一种好方法。

以下几个方面入手正确地使用与维护山特蓄电池:

1保持适宜的环境温度

  影响山特蓄电池寿命的重要因素是环境温度,一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20-25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高,但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定,环境温度一旦超过25℃,每升高10℃,电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池,设计寿命普遍是5年,这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求,其寿命的长短就有很大的差异。另外,环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,将会加速缩短电池的寿命。

2定期充电放电

  UPS电源中的浮充电压和放电电压,在出厂时均已调试到额定值,而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的,使用中应合理调节负载,比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下,负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内,电池的放电电流就不会出现过度放电。

  UPS因长期与市电相连,在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中,山特蓄电池会长期处于浮充电状态,日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低,加速老化而缩短使用寿命。因此,一般每隔2-3个月应完全放电一次,放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定。一次全负荷放电完毕后,按规定再充电8小时以上。

3利用通讯功能

  目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

4及时更换损坏的电池

  目前大中型UPS电源配备大量的山特蓄电池。这些电池通过电路连接构成电池组,以满足UPS供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中,因性能和质量上的差别,个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某个/些电池出现损坏时,维护人员应当对每只电池进行检查测试,排除损坏的电池。更换新的电池时,应该力求购买同厂家同型号的电池,禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。