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大力神蓄電池C&D12-12ALBT

發布者：xdc19950922 發布時間：2018-04-26 16:20:12

北京金業順達科技有限公司
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大力神蓄電池（LIBERTY電池）產品特點：
（1）粗壯的極板使電池具有更長的壽命
（2）大力神蓄電池阻燃的單向排氣閥使電池安全且具有長壽命
（3）持久耐用的聚丙烯（PP）電池槽蓋
（4）槽蓋的熱封黏結可以杜絕滲漏
（5）吸附式玻璃纖維技術使氣體復合效率高達99%，使電解液具有免維護功能
（6） UL的認證
（7）大力神蓄電池多元格的電池設計使電池安裝和維護更經濟
（8）可以以任何方位使用。豎直，旁側或端側放置
（9）符合國際航空運輸協會/國際民間航空組織的特別規定A67，可以航空投運。
（10）可以以無危險材料進行地面運輸
（11）大力神蓄電池可以以無危險材料進行水路運輸
（12）計算機設計的低鈣鉛合金板柵，最大限度降低了氣體的產生量，并可方便的循環使用

大力神蓄電池槽式化成技術，單體電壓均衡性最佳。
超細玻璃纖維吸液式電池技術，內阻低，高效率氣體再化合。
外殼采用獨特膠體配方。
閥控調節，免維護操作。
計算機輔助設計和制造，確保產品質量。
設計達多項國際標準。
大力神蓄電池估計使用壽命，在20度攝氏（華氏68度）及正常浮充狀態下，可達到10年。

大力神蓄電池的膨脹由于電池排氣閥未能及時打開所致，膨脹變形原因分為熱變形和受力變形，電池殼體承受壓力變形的能力遠大于排氣閥，若出現內部壓力過高，肯定會首先打開排氣閥減少壓力。實際電池膨脹是因為熱變形造成，在熱失控情況下，內部溫度過高造成殼體高溫變形。

預防措施

1.建議使用帶有溫度補償的充電設備，增加電池監控設備為上策，以對每一塊電池實時測量性能。

2.UPS間室內環境應通風，溫度維持在20~25°C，配備機房專用空調，以適應長時間不間斷的恒溫需求。

3.大力神免維護鉛酸蓄電池只是維護量相對降低，并非不需維護與保養，在使用中也是需要有人維護。
綜合上述，閥控式鉛酸蓄電池熱失控是在外因的誘導下逐步發生的，因此在使用中對可能造成熱失控的因素要稍加注意，在一定程度上可預防熱失控的出現，保障設備的安全，保障客戶的利益。

當大力神蓄電池處于充放電的過程中時，由于電池的電流比較大，并且鉛酸蓄電池存在一定的內阻，蓄電池也會產生一定的熱量，溫度也會有所升高。當鉛酸蓄電池充電電流過大，蓄電池間間隙過小會使得充電電流和鉛酸蓄電池溫度發生一種累積性的增強作用，并損壞鉛酸蓄電池，造成熱失控。特別是用戶使用的充電設備為交流電源的時候，充電設備雖然經過濾波，但仍有波紋電壓的存在。而一個完全充電的鉛酸蓄電池的交流阻抗很小，即使電壓變化很小在蓄電池線路內也會產生明顯的交流電流，使鉛酸蓄電池的電池的溫度上升，而蓄電池熱失控導致溫度上升，鉛酸蓄電池殼強度下降以致軟化，造成蓄電池內壓下鼓脹，并造成大力神蓄電池損壞

大力神蓄電池獨有的特殊優點：
一、大力神蓄電池采用凝膠電解質，不會出現里邊短路現象，而且產生的熱容量很大，即使在高溫操作時也是能夠保證安全的，可以適用于各種不同的工作溫度。其中，陽光電池電解質濃度均勻，不會出現酸分層的現象，使用了獨特的管式極板，所以電池壽命是比較長的。陽光電池放電很少的，因為使用的是無銻合金，一般情況下，只要不超過２０度，即使安置２年，電池還有一半的容量，不需要補充電。

二、大力神蓄電池有自我保護性能，可以承受深放電能力，不會對陽光電池的質量造成影響。即使是百分百放電后，依然可以連在負載上，一個月內充電都可以恢復原來容量。一些大品牌的陽光電池，還使用引進的德國技術高靈敏低壓傘型氣閥，使陽光電池安全可靠性更高。此外，陽光電池采用橡膠圈滑動式密封，從而確保陽光電池使用壽命后期密封性能。

大力神蓄電池(VRLA)由于具有電壓平穩，成本低，使用和維護方便等優點使得其得到了廣泛的應用，雖然現在各種新型的電池材料不斷出現，但目前甚至是可預見的未來一段時間，VRLA蓄電池仍然會在通訊，電力，軌道交通等領域作為后備電源和儲能設備的主力軍。
雖然VRLA蓄電池號稱是“免維護”的，但現在市場上電池廠家眾多，魚龍混雜，質量參差不齊，而且在實際使用中，由于蓄電池本身的劣化，蓄電池的容量也是在不斷下降的，特別是在實際使用中，通常是多個蓄電池串聯使用，這就使得一個蓄電池的性能劣化會拖累整組電池的性能，從而讓電池組達不到設計容量，一旦停電，事故發生的可能性就大大增加，所以日常對電池組的監控和維護是必不可少的，從而避免電池故障給用電客戶帶來損失。本文就VRLA蓄電池的監控技術的發展和現狀做一個全面的介紹和分析。
1.傳統的電池監控方式
長期以來，蓄電池的維護單位都是以人工維護，最常見的是以下幾種方式：
1.1.核對性放電
這種方法是最準確知道蓄電池容量的方法。具體的操作是將浮充狀態的電池組脫離負載，然后以電池標稱容量的0.1C的速度放電(即100Ah的電池以10A的放電速度放電)，并記錄電池到達規定的終止電壓的時間以確定電池的實際容量。這種方法最大的優點是準確，但缺點也顯而易見：這種方法需人工操作，有一定的危險性;需要脫離負載操作，所以放電過程中如果發生停電，系統就沒有后備電源的保障;這種方法其實測試的電池組里面最差電池單體的容量，其他電池單體的容量仍然沒有掌握的;另外對電池容量本身也有一定的損害，所以不能頻繁的對電池進行核對性放電，一般的用電單位進行這種測試的頻率是一年1-2次，而電池劣化的過程經常是在幾周內發生的，這樣在兩次測試間隔時期電池的狀態仍然是未知的，事故隱患仍然存在。
1.2.在線或者人工監測電池電壓
這是長期以來監測電池狀態最常用的方法。但從下圖可以看出，在浮充狀態下，容量不同的電池的浮充電壓幾乎是一致的，通過放電測試可以看到容量異常的電池很快就會下降到截止電壓，從而說明通過這種方法來判斷電池的容量是無效的。
這種方法通常與方法2共同使用來判別電池好壞。即維護人員利用內阻儀手工測試電池單體的內阻。到目前為止，雖然大量的文獻指出蓄電池的內阻和容量狀態并沒有一個明確的數學對應關系，但業界里公認內阻的變化是和容量的變化相關的。在圖2里面黃色趨勢線顯示蓄電池的內阻在10月到11月期間因為各種原因急劇上升，因此可以判斷出蓄電池的狀態已經嚴重劣化，經過對電池的放電證實的確是電池已經失效。
但這種方法的缺點也顯而易見：不能實時在線監測電池的狀態;花費的時間長，人力成本高;有些電池組由于空間的限制，并不便于人工操作;每次測試由于人員和儀器的不同數據會有較大的差異。這種測試方法也不再適應現在的電池監控系統的需求，取而代之的是在線式的內阻監控方式。下面我們就這種監控方式作詳細的介紹。
2.在線電池內阻監控方式
從系統架構來看這種監控方式分為集中式和分布式。
2.1集中式在線電池內阻監控系統
集中式監控系統是指將一組甚至多組電池連接到同一臺設備上進行測試，圖3是集中式監控系統的一個例子。
集中式監控系統測試電池內阻大都采用交流注入法，即在設備內部產生一個一定頻率和幅度的交流(基本是正弦)信號注入到蓄電池兩端，然后通過探測并檢出蓄電池兩端同頻率的電壓波動即可確定電池的內阻。交流注入法也是大部分手持內阻儀檢測內阻的方法。交流注入法不需要從電池中取電，從而不會對電池本身的容量和壽命有影響。但交流注入法對電池注入的電流一般不能太大(1A以下)以避免對動力環境系統產生干擾，這么小的電流引起的電池電壓的波動是非常難以精確測試的，很容易受到動力環境系統中的噪聲的干擾，特別是在UPS系統里電池兩端存在大量的諧波干擾，如何濾除這些干擾是非常有挑戰性的一項工作。就目前的集中式設備測試內阻的結果來看精度大都不太理想，距離分布式的采集模塊還是有差距的。集中式設備由于要采集多個電池單體的參數，這樣就需要從設備引出大量的連接線，而且由于電池擺放的位置不同，這些連接線的長度和走線都不一致，從而使得集中式監控系統的施工和維護都較為麻煩。
雖然集中式的監控方式有種種弊端，但由于其成本較低，所以在一些對內阻精度要求不高的場合還是有相當的市場。生產集中式設備的廠家包括艾默生，杭州高特以及一些較小的廠商。
2.2分布式在線電池內阻監控系統
相對集中式監控方式，分布式系統的電池參數采集模塊和蓄電池一一對應，采集模塊通過導軌或者雙面膠固定于電池表面，由于每一個電池單體配置一個傳感器，因此連接線短，這樣使得現場施工布線非常簡單。圖4是分布式監控系統的一個例子。
在分布式監控系統中，大力神蓄電池參數采集模塊將采集到的數據通過串行總線上報給現場主機，再由現場主機上報給中心服務器，用戶通過客戶端訪問服務器即可查看電池運行的狀態參數。
分布式系統的電池參數采集模塊由于體積較小，不能自身內部產生較大電流的信號，需從電池本身來取電，所以測試內阻的方法一般采用直流或者交流放電法，即對電池拉取特定頻率和幅度的直流(脈沖)或者交流(正弦)電流，然后通過測試電池兩端的電壓波動來確定電池的內阻。由于脈沖信號里面包含的諧波分量較多，對于后期信號處理來說比較復雜，從測試的內阻結果精度來看也是交流放電法較好一些。采用直流放電法的有萊姆，華塑等公司，海偉辰電子等公司采用的是交流放電法。
3.電池參數采集模塊的性能指標
衡量模塊內阻測試的性能指標包括測試的絕對精度，測試結果的重復度，模塊的靜態損耗以及模塊測試內阻時的動態損耗以及模塊的安全性能。
3.1絕對精度
內阻測量的絕對精度是指傳感器內阻測試的值與真實內阻值之間的差異。測試的結果應該越接近真實值越好，但長期以來這個指標都缺乏判斷的依據，因為電池的內阻值并沒有一個標準值。甚至有些人提出這個指標并不重要，但筆者看來這是衡量一個采集模塊性能的重要指標，因為很多電池加裝監控系統的時候已經使用了一段時間了，如果測試不準確，就很難與初始內阻值(廠家提供)來比較，從而難以判定電池的容量狀態。解決這個難題其實也很簡單，可以用標準的精密電阻來模擬電池內阻，然后用采集模塊來測試電阻的阻值從而判斷采集模塊的絕對精度。
3.2測試結果的重復度
內阻測試的重復度是指對同一電池單體，在同一時間和同一條件下，用同一采集模塊反復測量內阻值，得到的結果的偏差范圍。需要指出的是衡量這個指標的條件不僅是在電池脫機工作的時候，更要考慮電池在線工作時系統有大量諧波干擾的情況下采集模塊的測試結果的一致性。測試表明很多廠家的采集模塊在有干擾的情況下測試結果離散性非常大，有些模塊甚至在有干擾的情況下不能正常工作。
3.3模塊的損耗
損耗包括模塊不測試的時候的靜態損耗和測試參數時候的動態損耗。靜態損耗在電池脫機工作的情況下是個重要的參數，因為分布式的模塊都要從電池本身取電，如果靜態損耗太大，對電池本身的消耗也較大。動態損耗主要是模塊在測試內阻的時候從電池內部拉電流的大小，電流越小對電池的沖擊也就越小，但電流太小所引起的電壓波動也較小，對于信號檢測電路的設計要求相應提高，從而也會影響到最后測試結果的精確性。市場上現有的模塊拉電流的大小從幾百個毫安到幾安培不等。
3.4模塊的安全性能
模塊的安全性能是指模塊在發生故障的情況下能否不影響系統的安全。這要求模塊在內部短路的時候能從物理上與電池隔離開，另外在施工中很容易發生電池正負極接反的情況，這就要求模塊本身要有反接保護，以避免反接時模塊損壞。
4.電池容量狀態的判斷
對于電池用戶來說最關心的參數還是電池目前的容量狀態，經常我們以電池的健康參數(SOH)來表示。前面我們有講過電池的內阻與容量有一定的關系，但沒有明確的數學對應公式，所以如何將測試得到的內阻轉換成電池的健康參數是有很大的挑戰性的工作�，F在有些公司在這方面做了一些研究，也開發出計算軟件，但從結果來看還沒有達到很精確的程度，只能起到一些參考作用。這方面的工作還有待各方面繼續研究。
5.結束語
作為動力環境監控中的一環，蓄電池監控逐漸被重視。大力神蓄電池監控近年來發展迅速，涌現出各種新技術和新產品，其中測試電池的內阻以監測電池的容量狀態逐漸成為主流。隨著這些新的技術和產品的推廣使用，蓄電池的維護工作將從人工化，分散化向自動化，集中化邁進。