蓄电池维护如何全面解决(图)
2005/8/4 12:09:00
深圳市普禄科智能检测设备有限公司 供稿
一、 蓄电池在电信系统的作用及存在的问题
蓄电池是通信电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电的后备电源，主要担负着在市电突然中断的情况下，继续为通信负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保交换、传输等通信设备的正常运行。因此，蓄电池在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保通信畅通具有十分重要的意义。
然而铅酸蓄电池经过一段时间的使用后，常易因活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化等因素，而使容量逐渐降低直至失效。找出落后电池，并将其予以处理，以便消除隐患，就是广大蓄电池维护人员的工作。过去几十年来我们一直使用防酸隔爆式铅酸蓄电池，积累了一定经验。但由于此种电池维护方法繁琐，目前已被具有免加水、安装灵活、占地面积小且不形成酸雾的阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）所取代。
近年来由于阀控式密封铅酸蓄电池被广泛使用，国内生产VRLA的厂家越来越多，生产规模与技术水平参差不齐，问题不少，90年代初国内使用的VRLA电池出现了很多以前未遇到的新问题，但由于其是新技术，有些故障原因尚未被完全掌握，只有在维护上建立起有效的管理方法，才可避免造成重大隐患。
1.用了五年的电池，是否一定不能用？用了半年的电池是否一定能用？蓄电池供应商提供的电池是否一定是好的？ --必要的检测工具。
2."一个老鼠，坏一锅汤"，十几节串联的电池，只要一节过早损坏，如不及时发现，则时间一长，其他电池跟着报废。 --及早检测。
3.大量的后备电源系统一出故障，扔掉的首先是昂贵的电池，原因是电池电压由于种种原因首先降低，而维护人员没有相应检测手段。
4.花费成千上万建立的后备电源系统，由于电池的状态不确定性，造成系统瘫痪、重要数据丢失，其后果是不堪设想的，其损失之巨大，远远不是用几万元钱能弥补的。
--"PITE3900电池状态检测仪" 电池身体状态早知道！
二、 蓄电池维护各种方法回顾
1、 测量浮充电压法
浮充电压的设置对电池的寿命具有相当重要的影响。在理论上要求浮充电压产生的电流量是以补偿电池的自放电。浮充电压过高会引起电池正极腐蚀和失水，使电池容量下降，而浮充电压过低，也会使电池充电不足，引起电池落后，严重时会出现电极硫酸盐化。浮充电压的选择可以根据厂家说明书的要求而设定。
虽然测量浮充电压并及时作出调整是蓄电池日常维护的一项重要工作，但是测量浮充电压并不能找出落后单体电池。如图一所示，用万用表测出该组电池各单体的浮充电压相当平均，但放电一会儿，其中一个电池的端电压迅速降至截止电压以下，显然该电池为落后单体。
2、 内阻或电导测试法
目前国际上流行一种用电导测试的方法检测电池的内阻来藉此判断电池的实有容量。电导，即电阻的倒数，是指传导电流的能力，它反映了电阻的大小。VRLA电池的电阻组成是复杂的，包含了电池的欧姆电阻，浓差极化电阻，电化学反应电阻及双层电容充电时的干扰作用。在不同的量测点和不同的时刻测得的电阻值包含的组成也是不同的。
根据图二可知，剩余容量和电池内阻有一定的固定关系，特别在剩余容量不足50%时，会迅速下降，因而根据电池的电导或电阻值来判断电池容量有很好的一致性。
3、 容量测量法
欲准确知道VRLA电池的健康状况，只有对电池进行容量试验。核对性容量放电实验虽然能100%地测定蓄电池的容量，但是，这种测试方法有很多弊端，如成本昂贵、设备笨重和对专人进行培训等，更主要的是这种测试必需把电池从设备上隔离开相当长的一段时间，而在这段时间里，如果没有电池做为后备电源，危险性显而易见。
3.1传统的离线容量测试法
这种方法须将电池从系统上脱离下来，接上电热丝作为假负载，通过调整电热丝，使电池组以额定电流对电热丝放电，同时用万用表每隔一定时间量测电池端电压，直至其中有一单体的端电压到达规定的终止电压时停止放电，其放电时间与放电电流的乘积即为该电池的实际容量。此种检测方法测量电池的容量数值准确，能够清晰的判别电池是否为失效电池。但此种方法存在下列缺陷：
（1） 电池须脱离系统，如果这期间市电突然中断，另一组电池能否独撑？增加系统瘫痪风险。
（2） 笨重的电热丝需要多人搬运，且至少须一人测量一人记录数据。
（3） 个别电池端电压可能在两次测量间隔期间突然降至截止电压以下，造成过度放电，如图三所示。工作量过大，难于全面进行。
（4） 整组电池须花费二十几小时充电，有时需具备离线之整流器，且易造成某几个电池过充。
（5） 须消耗大量之电能与热能。
3.2 传统的在线容量测试法
这种容量测试法不须将电池组脱离系统，只要将整流器关闭，让电池组直接对系统放电，同时用万用表测量各电池的端电压的变化情况。这种方法相对离线容量测试法轻松、简单且节省了许多电能，但是同样由于人工测量的时间间隔，存在某些单体过度放电的可能性。装上监控系统后多少解决了这个问题，但是为安全起见，只能放电20%左右，而失效电池放电电压在放电深度20%的情况下与有效电池的放电电压不能有效区分开来，除非在较深的放电深度下才能得到体现。所以相对于通信系统低于额定容量80%的电池视为失效电池的规定来说，这种方法也难于满足要求。
三、 蓄电池维护全面解决方案
如何对阀控式铅酸蓄电池建立起一套有效的维护管理方法，一直是广大维护人员所关心的问题。近来深圳普禄科智能检测设备有限公司推出一套蓄电池维护全面解决方案，效果良好，这里特将其推荐给广大用户，以帮助建立起一套有效的电池维护方法。
这套方案包括两个部分：PITE3900 智能电池状态测试仪；PC 机电池状态分析软件。现将其功能、用法一一介绍如下。
这套方案着重强调以下观点：
任何蓄电池的寿命变化都是渐变的，频繁的测量没有任何意义，但是，长期的跟踪管理却是最为重要的。由于电池的寿命平均在5年左右，一个月左右测一次即可。目前，一些昂贵的在线监测电池系统实际上是无多大意义的，更何况其可靠性，还不如其监测的对象。
蓄电池的寿命取决于电池的充放电次数，随着充放电次数的增加，电池的内阻增加，放电能力减少，当达到一定程度时，这种变化加快。因此，长期跟踪测试，状态管理成为一项可行的解决方案。在实际使用中，有很多种方法可以决定电池的寿命或状态，但是基于内阻的测量方法是最快，最可靠的。
目前市场上存在的各种所谓容量检测系统（除了10小时放电系统），其原理归根结底都是基于内阻的。因此无论即使是几十万的设备，还是几万的，其原理从根本上是一致的，所谓的容量也是推测。
建立一个方便，简单，可靠，价格较低的有效测试系统，是本公司提出的解决方案的最终目标。
一套PITE3900测试仪+一套电池分析软件+多套配套测试接口，即可方便地定期对电池进行"身体状态"检查，并长期进行寿命管理，提前预报不良电池，避免由于电池的寿命已到，造成系统瘫痪。
方案由两部分组成。
1、PITE3900 智能电池状态测试仪
用该设备在线测试电池或电池组的内阻，电压，利用机内存储的电池标准即可判断电池的优劣状态，该组电池中的最差落后单体亦明了显示。同时具有保存和自动记录、显示测试报告功能。
PITE3900是通过采集电池在1KHZ激励信号下，电压与电流的变化，从而得到各单体电池的动态的内阻特性，再结合放电率，计算出每个单体的特性值，与PC 分析软件提供的该品牌良好电池特性值相比较，从而计算出每个单体的优劣状态。
PITE 3900轻巧、便携，运用它在线测量电池内阻，与传统的离线容量测试法相比，大大节省人力、时间。
2、PITE 3900 电池状态分析软件
"3900电池状态分析系统"与"3900智能电池状态测试仪"相配套，将仪表检测数据形成历史记录库，通过对电池状态的衰变趋势描述，可随时对"劣化"电池进行报警，以利于工程技术及管理人员酌情处理。
"3900电池状态分析系统"可以同时管理多台设备（3900智能电池状态测试仪），对所有设备可以进行完善的数据分组管理，用户可根据不同的操作权限，对数据进行查询、统计、修改、删除、异常分析、打印分析报表。
"3900电池状态分析系统"允许用户自行设定电池状态的判定标准。
"3900电池状态分析系统"可对"3900智能电池状态测试仪"的软件随时进行版本更新。
四、目前市场上同类产品比较
同目前市场上已存在的电池测试系统相比较，该套系统的特点：
1. 完善的上、下位机软件分析系统，以长期跟踪管理电池的身体状态。
2. 较高的耐压测试，使得总的电阻、电压测试更为方便。
3. 可联网更新仪表及PC机软件，保护用户投资。
4. 配套的测试接口系统，使得测试方便、可靠、快捷。
5. 专门设计的便于单人操作的背带，使得一人测试成为可能。
6. 较之进口产品，适中的价格为用户提供了选择的优先。
五、 结束语
阀控式密封铅酸蓄电池是一种新技术，用传统的维护方法已经无法适应它的要求，我们需要借助先进的工具，建立起一套有效的维护方案，才可及时找出并排除隐患。深圳普禄科智能检测设备有限公司推出的这套蓄电池维护全面解决方案价廉、方便、快捷、准确、实用，符合我国国情，用户可以根据自身维护电池的需要，将其各种功能加以组合，以收到事半功倍效果。
蓄电池是通信电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电的后备电源，主要担负着在市电突然中断的情况下，继续为通信负载提供安全、稳定、可靠的电力保障，确保交换、传输等通信设备的正常运行。因此，蓄电池在放电过程中能提供给负载的实际容量对确保通信畅通具有十分重要的意义。
然而铅酸蓄电池经过一段时间的使用后，常易因活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化等因素，而使容量逐渐降低直至失效。找出落后电池，并将其予以处理，以便消除隐患，就是广大蓄电池维护人员的工作。过去几十年来我们一直使用防酸隔爆式铅酸蓄电池，积累了一定经验。但由于此种电池维护方法繁琐，目前已被具有免加水、安装灵活、占地面积小且不形成酸雾的阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA）所取代。
近年来由于阀控式密封铅酸蓄电池被广泛使用，国内生产VRLA的厂家越来越多，生产规模与技术水平参差不齐，问题不少，90年代初国内使用的VRLA电池出现了很多以前未遇到的新问题，但由于其是新技术，有些故障原因尚未被完全掌握，只有在维护上建立起有效的管理方法，才可避免造成重大隐患。
1.用了五年的电池，是否一定不能用？用了半年的电池是否一定能用？蓄电池供应商提供的电池是否一定是好的？ --必要的检测工具。
2."一个老鼠，坏一锅汤"，十几节串联的电池，只要一节过早损坏，如不及时发现，则时间一长，其他电池跟着报废。 --及早检测。
3.大量的后备电源系统一出故障，扔掉的首先是昂贵的电池，原因是电池电压由于种种原因首先降低，而维护人员没有相应检测手段。
4.花费成千上万建立的后备电源系统，由于电池的状态不确定性，造成系统瘫痪、重要数据丢失，其后果是不堪设想的，其损失之巨大，远远不是用几万元钱能弥补的。
--"PITE3900电池状态检测仪" 电池身体状态早知道！
二、 蓄电池维护各种方法回顾
1、 测量浮充电压法
浮充电压的设置对电池的寿命具有相当重要的影响。在理论上要求浮充电压产生的电流量是以补偿电池的自放电。浮充电压过高会引起电池正极腐蚀和失水，使电池容量下降，而浮充电压过低，也会使电池充电不足，引起电池落后，严重时会出现电极硫酸盐化。浮充电压的选择可以根据厂家说明书的要求而设定。
虽然测量浮充电压并及时作出调整是蓄电池日常维护的一项重要工作，但是测量浮充电压并不能找出落后单体电池。如图一所示，用万用表测出该组电池各单体的浮充电压相当平均，但放电一会儿，其中一个电池的端电压迅速降至截止电压以下，显然该电池为落后单体。
2、 内阻或电导测试法
目前国际上流行一种用电导测试的方法检测电池的内阻来藉此判断电池的实有容量。电导，即电阻的倒数，是指传导电流的能力，它反映了电阻的大小。VRLA电池的电阻组成是复杂的，包含了电池的欧姆电阻，浓差极化电阻，电化学反应电阻及双层电容充电时的干扰作用。在不同的量测点和不同的时刻测得的电阻值包含的组成也是不同的。
根据图二可知，剩余容量和电池内阻有一定的固定关系，特别在剩余容量不足50%时，会迅速下降，因而根据电池的电导或电阻值来判断电池容量有很好的一致性。
3、 容量测量法
欲准确知道VRLA电池的健康状况，只有对电池进行容量试验。核对性容量放电实验虽然能100%地测定蓄电池的容量，但是，这种测试方法有很多弊端，如成本昂贵、设备笨重和对专人进行培训等，更主要的是这种测试必需把电池从设备上隔离开相当长的一段时间，而在这段时间里，如果没有电池做为后备电源，危险性显而易见。
3.1传统的离线容量测试法
这种方法须将电池从系统上脱离下来，接上电热丝作为假负载，通过调整电热丝，使电池组以额定电流对电热丝放电，同时用万用表每隔一定时间量测电池端电压，直至其中有一单体的端电压到达规定的终止电压时停止放电，其放电时间与放电电流的乘积即为该电池的实际容量。此种检测方法测量电池的容量数值准确，能够清晰的判别电池是否为失效电池。但此种方法存在下列缺陷：
（1） 电池须脱离系统，如果这期间市电突然中断，另一组电池能否独撑？增加系统瘫痪风险。
（2） 笨重的电热丝需要多人搬运，且至少须一人测量一人记录数据。
（3） 个别电池端电压可能在两次测量间隔期间突然降至截止电压以下，造成过度放电，如图三所示。工作量过大，难于全面进行。
（4） 整组电池须花费二十几小时充电，有时需具备离线之整流器，且易造成某几个电池过充。
（5） 须消耗大量之电能与热能。
3.2 传统的在线容量测试法
这种容量测试法不须将电池组脱离系统，只要将整流器关闭，让电池组直接对系统放电，同时用万用表测量各电池的端电压的变化情况。这种方法相对离线容量测试法轻松、简单且节省了许多电能，但是同样由于人工测量的时间间隔，存在某些单体过度放电的可能性。装上监控系统后多少解决了这个问题，但是为安全起见，只能放电20%左右，而失效电池放电电压在放电深度20%的情况下与有效电池的放电电压不能有效区分开来，除非在较深的放电深度下才能得到体现。所以相对于通信系统低于额定容量80%的电池视为失效电池的规定来说，这种方法也难于满足要求。
三、 蓄电池维护全面解决方案
如何对阀控式铅酸蓄电池建立起一套有效的维护管理方法，一直是广大维护人员所关心的问题。近来深圳普禄科智能检测设备有限公司推出一套蓄电池维护全面解决方案，效果良好，这里特将其推荐给广大用户，以帮助建立起一套有效的电池维护方法。
这套方案包括两个部分：PITE3900 智能电池状态测试仪；PC 机电池状态分析软件。现将其功能、用法一一介绍如下。
这套方案着重强调以下观点：
任何蓄电池的寿命变化都是渐变的，频繁的测量没有任何意义，但是，长期的跟踪管理却是最为重要的。由于电池的寿命平均在5年左右，一个月左右测一次即可。目前，一些昂贵的在线监测电池系统实际上是无多大意义的，更何况其可靠性，还不如其监测的对象。
蓄电池的寿命取决于电池的充放电次数，随着充放电次数的增加，电池的内阻增加，放电能力减少，当达到一定程度时，这种变化加快。因此，长期跟踪测试，状态管理成为一项可行的解决方案。在实际使用中，有很多种方法可以决定电池的寿命或状态，但是基于内阻的测量方法是最快，最可靠的。
目前市场上存在的各种所谓容量检测系统（除了10小时放电系统），其原理归根结底都是基于内阻的。因此无论即使是几十万的设备，还是几万的，其原理从根本上是一致的，所谓的容量也是推测。
建立一个方便，简单，可靠，价格较低的有效测试系统，是本公司提出的解决方案的最终目标。
一套PITE3900测试仪+一套电池分析软件+多套配套测试接口，即可方便地定期对电池进行"身体状态"检查，并长期进行寿命管理，提前预报不良电池，避免由于电池的寿命已到，造成系统瘫痪。
方案由两部分组成。
1、PITE3900 智能电池状态测试仪
用该设备在线测试电池或电池组的内阻，电压，利用机内存储的电池标准即可判断电池的优劣状态，该组电池中的最差落后单体亦明了显示。同时具有保存和自动记录、显示测试报告功能。
PITE3900是通过采集电池在1KHZ激励信号下，电压与电流的变化，从而得到各单体电池的动态的内阻特性，再结合放电率，计算出每个单体的特性值，与PC 分析软件提供的该品牌良好电池特性值相比较，从而计算出每个单体的优劣状态。
PITE 3900轻巧、便携，运用它在线测量电池内阻，与传统的离线容量测试法相比，大大节省人力、时间。
2、PITE 3900 电池状态分析软件
"3900电池状态分析系统"与"3900智能电池状态测试仪"相配套，将仪表检测数据形成历史记录库，通过对电池状态的衰变趋势描述，可随时对"劣化"电池进行报警，以利于工程技术及管理人员酌情处理。
"3900电池状态分析系统"可以同时管理多台设备（3900智能电池状态测试仪），对所有设备可以进行完善的数据分组管理，用户可根据不同的操作权限，对数据进行查询、统计、修改、删除、异常分析、打印分析报表。
"3900电池状态分析系统"允许用户自行设定电池状态的判定标准。
"3900电池状态分析系统"可对"3900智能电池状态测试仪"的软件随时进行版本更新。
四、目前市场上同类产品比较
同目前市场上已存在的电池测试系统相比较，该套系统的特点：
1. 完善的上、下位机软件分析系统，以长期跟踪管理电池的身体状态。
2. 较高的耐压测试，使得总的电阻、电压测试更为方便。
3. 可联网更新仪表及PC机软件，保护用户投资。
4. 配套的测试接口系统，使得测试方便、可靠、快捷。
5. 专门设计的便于单人操作的背带，使得一人测试成为可能。
6. 较之进口产品，适中的价格为用户提供了选择的优先。
五、 结束语
阀控式密封铅酸蓄电池是一种新技术，用传统的维护方法已经无法适应它的要求，我们需要借助先进的工具，建立起一套有效的维护方案，才可及时找出并排除隐患。深圳普禄科智能检测设备有限公司推出的这套蓄电池维护全面解决方案价廉、方便、快捷、准确、实用，符合我国国情，用户可以根据自身维护电池的需要，将其各种功能加以组合，以收到事半功倍效果。
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