科士達蓄電池在線充放電測試系統操作流程
北京金業順達科技有限公司
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技術介紹
在所有信息化、自動化程度不斷提高的運行設備、運行網絡系統中,不間斷供電是一個最基礎的保障.而無論是交流還是直流的不間斷供電系統，科士達蓄電池作為備用電源在系統中起著極其重要的作用。平時科士達蓄電池處于浮充備用狀態，一旦交流電失電或其它事故狀態下，科士達蓄電池則成為負荷的唯一能源供給者。
我們知道,科士達蓄電池除了正常的使用壽命周期外，由于蓄電池本身的質量如材料、結構、工藝的缺陷及使用不當等問題導致一些蓄電池早期失效的現象時有發生。為了檢驗蓄電池組的可備用時間及實際容量，保證系統的正常運行，根據電源系統的維護規程,需要定期或按需適時的對蓄電池組進行容量的核對性放電測試,以早期發現個別的失效或接近失效的單體電池予以更換,保證整組電池的有效性;或者對整組電池的預期壽命作出評估.
操作優勢
本次測試可在蓄電池在線狀態下,作為放電負載,通過連續調控放電電流，實現設定值的恒流放電。在放電時，當蓄電組端電壓或單體電壓,跌至設定下限值、或設定的放電時間到、或設定的放電容量到,儀器自動停止放電,并記錄下所有有價值的、連續的過程實時數據.
適用范圍
本試驗可使用于24V、48V、72V、110V、220V、480V、600V等系列的蓄電池組。
蓄電池測量原理
由于蓄電池電化學反應的復雜性，以及各種材料、結構、制造工藝及使用環境的不同，致使不同廠家蓄電池的特性存在較大差異，即使同一廠家生產的蓄電池,其單體特性也會有一定的離散性.迄今為止，世界上尚沒有一種簡單有效的方法能夠對電池性能進行快速準確的判定。蓄電池性能的檢測和失效預測，仍是一個很復雜的電化學測量難題。
曾在電力、通信、金融、交通等行業中大量使用的固定式隔酸防爆鉛酸蓄電池，可通過測量端電壓、查看電解液密度、液位、溫度等了解電池狀態。然而，閥控式鉛酸蓄電池的密封、貧液式設計，使得我們很難掌握其健康狀況，隔酸防爆蓄電池的檢測維護手段已不再適用于閥控式蓄電池，這正是當前蓄電池運行管理的缺憾和難點。
目前，常用的檢測方法為平時測量電池的端電壓和每年進行核對性放電容量測試。我們認為：
1、蓄電池浮充狀態下的端電壓與容量無對應關系.
我們知道，即使性能很差的蓄電池在浮充狀態下也可能測得合格的電壓。因此,平時處于浮充狀態下的端電壓是不能真實反映蓄電池性能的.
2、全容量放電測試仍為測試蓄電池組實際容量最為準確有效的方法.
我們知道，蓄電池組的容量等于該組蓄電池中性能最差的那節蓄電池的容量。因此，對蓄電池組的檢測可轉變為對落后電池的檢測，找出落后電池并測得該電池的容量即可得到電池組的容量。
對蓄電池組以規定的恒定電流進行放電，同時監測每一節蓄電池的電壓，當其中任何一節電池的電壓跌到終止電壓時，所放出的容量即為該蓄電池組的實際容量。該方法真實準確。
同時,我們知道,蓄電池具有如下的放電曲線：
從蓄電池的放電曲線，可以看出：
1、相同的放電曲線反映了相同的電池性能。對同一廠家、相同配方和生產工藝的同規格蓄電池其特性曲線是一樣的（暫不考慮生產中的離散性）。
2、同為一組的各單體電池由于容量不同，將遵循不同放電率的放電曲線。對蓄電池組進行放電時，各單體電池由于容量不同，而放電電流相同，因此各自是在以不同的放電率進行放電，顯然在放電時將遵循不同放電率的放電曲線。
恒流原理
測試儀的放電回路采用在中央處理器控制下的PWM控制技術,使得功率回路能夠精準的在設定的放電電流下工作.
恒功率原理
由功率等于電壓乘以電流，通過設置功率和實時采集電壓計算出輸出電流，采用中央處理器控制下的PWM技術，實時精確控制電流來實現控制功率。所以放電過程中的電壓下降會導致電流的升高。
測試儀與電池組連接
選擇“在線放電方式”時，首先將放電導線的快速接頭按顏色對應插入測試儀的快速插座對接（一黑為負、一紅為電池正極、一紅為系統正極），然后將放電導線另一端分別與電池組兩端連接及系統正極（紅正黑負，下面附圖做說明）,儀器配有電池夾供連接.
1#線纜：接入電池組和系統負極，
2#線纜：接入電池組正極，
3#線纜：接入系統正極，
注：電池組正極需與系統正極脫離，如果連入系統的有兩根電纜，另外一根需用電工膠布包好懸空。連接好后的電路示意圖如下：這樣就可以保證測試電池組在整個過程中都處于在線狀態。
4.3.2 將單體電池檢測模塊的檢測線接入電池單體，連接示意如下：
模塊有四根黃線，一根黑線，一根紅線；黃線按線的長短區分順序，最長的夾在每4個的第一個單體的正極，其他的按順序接上，黑色的夾在每4個的第四個單體的負極，紅色線跟最長黃線夾在一位置，確保按順序接好；（紅黑線是模塊取電，取電電壓范圍：5V-24V）
4.3.3 需要實時監測，可通過連接<RS232>接入到PC機.
4.3.4接上工作電源，開機。按提示進行下一步。
4.4 操作界面說明
根據界面的功能提示選擇操作，為觸摸屏操作。
4.5 設備啟動與參數預置
4.5.1
打開電源開關。
4.5.2.在開機界面狀態下按任意鍵進入主菜單，若10秒鐘沒有檢測到任何按鍵直接進入主菜單:
選擇對應的功能進入子菜單,以綠色顯示的項目的表示當前選擇對象.
4.5.3在主菜單下選擇系統設置項并按確認鍵進入系統參數設置菜單:
該系統設置正常情況下只修改日期時間，其他不做修改，保持出廠設置。
4.5.4在主菜單下選擇參數預置項,并按確認鍵進入放電參數預置菜單:
本儀器最多可以預置參數8組，選擇左下角“預置”切換預置的組數，如按兩下后，上方會顯示為“預置參數：3/8”，表示預置第三組參數。
按右上角的“修改”后顯示為“選擇”，就可以對各參數進行修改。
以白色顯示的表示當前修改的項目，按“+”或“-”對參數進行修改；設置標稱容量和放電小時率后，預放電流會自動隨著更改；其他參數根據維護規程進行設置修改，所有參數設置完后，必須選擇“應用”才會對該預置參數進行保存。
4.6 放電執行與監視
4.6.1 在主菜單下選擇查看單體項查看是否都檢測到每個測試單體電池.
（可以數字和柱狀圖兩種形式查看）
4.6.2 在主菜單下選擇放電測試項，進入選擇放電模式(如下圖):
在線放電：測試電池組保持實時在線，放電過程中市電中斷，測試電池組容量會供往實際負載
離線放電：與傳統離線放電方式一樣，整組測試電池組脫離系統
4.7 在線放電方式
選擇在線放電項進行放電參數的確認與執行放電.
a.調用預置參數：按下方的預置，會在“預置1-預置8”之間進行切換；
b.修改參數：進一步修改參數，按右上方的“修改”后移動選擇，修改對應的參數（如放電模式修改）；
c.停電處理方式：“停止放電”表示停止假負載的放電，只消耗系統所需要的電流；“繼續放電”表示在提供實際系統消耗的同時，假負載還在放電；
例：電池組以125A進行放電測試，該系統工作電流為60A，此時停電了，在兩種模式下儀器工作情況如下：
“停止放電方式”：負載停止放電，電池組只放出系統工作所需要的60A電流；
“繼續放電方式”：電池組仍然放出125A電流，實際系統消耗60A，儀器內置假負載消耗65A電流；
注: 需要時按“暫�！辨I可以暫停放電功能（對應液晶屏底部的狀態顯示）.
4.7.2 查看單體，選擇下方的“單體”，可查看放電過程的實時單體數據，以數字和柱狀圖的形式顯示，最高和最低電壓單體以顏色區分；
4.7.3 參數修改；放電過程中如需要修改參數，選擇右下方的“參數”，進入修改參數；
4.7.4 任一放電終止條件滿足,則放電終止.
4.7.5 等待1分鐘后自動轉入充電狀態.
當電池組電壓與在線電壓壓差基本消除后，會提示充電完成。在充電過程仍然可以保證電池組在線，市電中斷了也可以給系統供電。充電過程可查看單體信息。
4.8 離線放電方式
從上圖可看出，離線放電時的接線方式與在線放電方式有區別；接線方式與傳統的離線放電時一樣的，只要接正負極兩根線，儀表上的第三根線，即系統正極限不連接；
4.8.1 放電模式
選擇為離線放電
其他參數設置與操作與在線放電時基本相同，這里就不重復說明；
4.8.2 任一放電終止條件滿足,則放電終止，不轉入充電模式；放電結束；
4.9 數據處理
4.9.1 在主菜單下,選擇數據管理進行放電和充電數據的讀取:
每組測試數據會顯示數據類型（放電或充電），以及測試參數和停機原因；
將U盤插入面板上USB口.可以將對應的放電數據和充電數據轉存至U盤.
其它操作提示菜單這里不再介紹,請用戶根據當前狀態及屏幕提示內容進行操作.
5.通信故障模塊修改配置
備注：當客戶現場接收不到單體信號，而模塊電源燈是亮的；可采用以下方式嘗試修改；
1． 將模塊負極黑色線取下，再接上去，觀察在接上去瞬間，通信燈是否會閃一下，如果不會閃，那么該模塊故障，現場無法解決，如果通信燈會閃一下，則按以下步驟；
2． 將模塊取下，打開模塊的盒子；
3． 按住模塊內部的小按鈕，再將模塊按正常接法接在電池上，此時電源燈和通信燈都常亮；
4． 等待約10秒，再松開，（安全起見，可將模塊下電后再接上），將模塊接好；（這樣實現模塊地址歸為0號地址）；
5． 回到主機，選擇“系統設置”；光標選擇到“模塊地址配置”；選擇對應的模塊地址編號；
6.選擇右下角“配置”，界面會提示是否配置成功，如未成功則重新操作以上步驟，若成功則進入單體查看，等待幾秒后會出現對應單體電壓，如果不會顯示，且通信仍不閃，那么該模塊在現場就無法現場修改，發回公司維修。
使用注意事項
1.為保證本系統可靠運行及發揮最大效能，在操作前請務必仔細閱讀本說明書,建議接受本公司的培訓與指導。
2. 在放電測試過程中，建議操作人員不要離開現場。
3.本儀器規格與電池組電壓等級對應，請勿錯用，否則將導致儀器損壞。
4.如發生過熱、過流或器件損壞，儀器將發出故障報警。請停機檢查，避免故障擴大,并與本公司聯系。如因過熱引發保護，則請稍后再開機，并注意降溫。
5.用戶訂貨時，請注明產品型號及所需配件。如有特殊要求，本公司也可為用戶專門設計定制。
科士達蓄電池液耗損終止電壓使用溫度要求
如果正確地充電，鋰離子科士達蓄電池應不產生氣體以致出現排氣的問題。但是鋰離子電池在某些條件下也會產生內部壓力。某些電池內部配置--電路開關，當電池壓力達到某個臨界值時，該開關可切斷電流。另外有些電池則設計成一種可控的方式或打開安全隔膜以釋放氣體。但在其使用壽命期間會損失一些電解液，特別是如果由于粗心不適當充電產生過大的氣體壓力以致出現氣體排放。
科士達蓄電池放電終止的依據是蓄電池的端電壓，即單體蓄電池的終止電壓約為1.80V。但是蓄電池的端電壓與正、負極的3種極化密切相關，終止電壓1.80V/單格是針對0.1C10左右的放電速率而設置的。由于不同的環境溫度會極大的影響蓄電池中電解液的冰點和活性物質的活性，為保證化學反應的充分進行，科士達蓄電池最低溫度最好控制在25℃左右。
通常的科士達蓄電池室溫或成組溫度都局限于某幾點，在實際應用中，我們曾發現在某用戶的蓄電池組，同時有6只蓄電池的溫度出現低溫報警，但動環監測系統中室溫為18度，一切正常，經過對報警的蓄電池實際檢測，發現這6只蓄電池的分別安裝在靠近電池室的兩個排風口，由于電池室的排風口的保溫層破損以及管路上的故障，所以單體蓄電池的溫度測試可以盡早發出預警信號，及時發現問題，合理地設計和分配蓄電池的布局，有效地利用蓄電池的容量.
閥控式密封鉛酸蓄電池使用說明
1. 蓄電池已充足電出廠，蓄電池宜在20℃-25℃環境中使用，并采用正確的充、放電方式，否則將影響電池的使用壽命。
2. 充電時，將電池正、負極接到充電器對應的正、負極輸出端，并采用恒壓限流充電方式。對于循環使用和浮充使用，其充電電壓規定如下（25℃）：
3. 蓄電池在安裝連接時，應根據充電電流大小選擇線徑合適的導線（請查閱有關電工手冊）電池正、負極端子必須連接緊固，確保接觸良好，避免發生斷路、發熱、打火等情況。
