本文着重讨论半荷内阻法的理论依据和实用关键。
1 CSB蓄电池组放电的电压曲线族
单体电池的放电曲线作为电池最重要的性能指标早已为人熟知,放电曲线直观展现了其电池在一定负载电流下其端电压的变化规律,在忽略细节后可表述为:
1)终止电压前的平稳缓慢下降;
2)终止电压后的快速下跌;
3)终止电压为上述二线段之间的拐点,可以用二折线法粗略表现一条电压曲线;
4)电压拐点前的放电时间和负载电流的乘积被定义为电池的实际容量。
电池最终都以串联方式成组使用,把串联电池组各电池的放电曲线绘制在同一坐标中,就能构成一族曲线,简称“电压曲线族”。图1是用二折线法绘制的电压曲线族。
有趣的是还能够从压阻曲线族上看到电池测试技术的演变轨迹,由此也可加深对半荷内阻法本质的理解:
1)最古老的开路电压法,位于电压曲线的左起点,必须加附测酸配合;
2)因密封电池无法测酸而不得不器重的容量放电法,位于电压曲线的右半部,必须连续监测;
3)试图缩短测试时间的快速容量测试法,位于电压曲线的左半部,意在通过大电流大斜率,外延推算电压拐点,终因电压反差小、缺少准确度而流产;
4)另辟蹊径的浮充内阻法,位于内阻曲线的左起点,方便实用,却因初始内阻反差小、且无法克服10%的误判而始
终难以完全信赖;
5)本文的半荷内阻法,恰当占据了内阻曲线族中部的宽广区域,直观展现其数据反差大,准确率高,适应范围宽,操作安全等优点。
7 结语
内阻数据是CSB蓄电池非常宝贵的一项信息资源。密封蓄电池可看作物理学上的黑匣子,黑匣子上的两极柱仅仅能提供电压和内阻两个独立的电学物理参数,其中内阻比电压更加反映蓄电池内部的真实状况,这样宝贵的资源却至今迟迟未能得到合理的开发和利用。半荷内阻法对此作了大胆尝试,其核心是以主动放出部分电量为代价,换取内阻反差的“拉开和排序”,以获得满意的判别准确率,希望本文的论题能为CSB蓄电池安全检测开辟一条新的学术思路有所助益。
32 节CSB蓄电池连接图
4 只CSB蓄电池串联 48V 连接图
8 只CSB蓄电池串联 96V 连接图
注:1、取出电池柜找出电池柜底板、电池柜内侧、CSB蓄电池柜左右两侧拼装起来。 2、在电池柜底板上如图放入电池 1、电池 2、电池 3、电池 4,用电池 1 的—连接电池 2 的+,电池
2 的—连接电池 3 的+,电池 3 的—连接电池 4 的+,电池 4 的—用连接 线连接导入第二层。放入电池柜内的隔层板。
3、在电池柜第二层内的隔层板上放入如图电池 5、电池 6、电池 7、电池 8。用第一层 电池 4 的—导上连接第二层电池 5 的+,电池 5
的—连接电池 6 的+,电池 6 的—连 接电池 7 的+,电池 7 的—连接电池 8 的+。留下电池 1 的+和电池 8 的—此时用万
能表测试电池 1 的+和电池 8 的—看是否直流电压是 DC96V 到 DC110V 内属于正常。 可用电池 1 的+和电池 8
的—导线出来连接 UPS 的+ —,连接 UPS + — 时会产生 火花属于正常现象,请勿惊慌! 4、连接好 UPS 和电池后按住 UPS
主机上的按键 3 秒开机让 UPS 自动检测。在把 UPS 市电输入线插到市电插座上充电,此时可插上负载到 UPS 后面插板进行 UPS 保护
供电。 如 UPS 负载较多 UPS 后面插板不够插可用普通插板从 UPS 后面导出带负载, 但所有负载不能超出 1400W。
连接顺序请按照以上步骤进行,在连接两个电池+ — 时请用绝缘胶布先后包扎好 其它未连接的连接线端子和电池+ —端子,请勿碰到其它+
—端防止电池端打火和 触电。
20 只蓄电池串联 DC240V 连接图
3 只电池串联 DC36V 连接图
2 只电池串联 DC24V 连接图
UPS 配电图
CSB蓄电池并联图
对于传统的干荷铅蓄电池(如汽车干荷电池、摩托车干荷电池等)在使用一段时间后要补充蒸馏水,使稀硫酸电解液保持1.28g/ml左右的密度;对于免维护蓄电池,其使用直到寿命终止都不再需要添加蒸馏水。
所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
蓄电池经常过量充电,即使充电电流不大,但电解液长时间“沸腾”,除了活性物质表面的细小颗粒易于脱落外,还会使栅架过分氧化,造成活性物质与栅架松散剥离。
蓄电池的内阻跟荷电态的关系
蓄电池的荷电态SOC指的是电池可以放出的容量跟其额定容量的比。这一数据对邮电通信电源系统和正在使用的动力电池组十分重要。
台湾CSB蓄电池基本参数说明
台湾CSB蓄电池额定电压:12V电池正常工作的电压。
额定容量:例如:CSB蓄电池28Ah(20hr,1.75V/cell,25℃) 是指在 25℃时,20 小时放电(即
2.8A)使单个CSB蓄电池电压降到 1.75V 所放出的容 量,折算到 1 小时放电的安培值。 尺寸:长、宽、高、总高。
内阻:例如:4.0mΩ(25℃,充满电) CCA:冷启动电流值:在-17.8℃和-28.9℃条件下,充满电的
12V 蓄电池在 30s 内,其端电压下降到 7.2V 时,CSB蓄电池所能供给的最小电流。 储备容量(25℃) :完全充足电的 12V
CSB蓄电池,在 25±2℃的条件下,以 25A 恒 流放电至CSB蓄电池端电压下降到 10.5±0.05V 时的放电时间。
环境温度:电池工作的温度,有的细分充电温度与放电温度。 DODxx%:电池用掉 xx%的电。如: “DOD80%,700 次”则说明电池每次都用
去 80%的电,可循环使用 700 次。 最大充电电流:例如:4.5C20。是指在以 20 小时放电为标准的电池容量数值乘 以 4.5
即为最大充电电流。 最大放电电流:算法同上,即为最大的放电电流。 循环充电电压:也有叫浮充电压, 是指将蓄电池组与电源线路并联连接到负载电
路上, 电源线路仅略高于蓄电池组的断路电压,由电源线路所供的少量电流来补 偿蓄电池组局部作用的损耗,以使其能经常保持在充电满足状态而不致过充电。
电极 L 或 R:有正极、反极电池之分。区分方法: 1、在外包装或者电池上,反极电池一般会标注"L"字样。正极电池一般不标注。
2、面对电池极柱靠近自己一侧,正极电池‘+’极柱在电池左侧,反之在右侧。 比能量: 体积能量密度:以 wh/L
为单位,体现单位体积下电池可以存储的能量大小。 重量能量密度:以 wh/kg 为单位,体现单位重量下电池可以存储的能量大小。 比功率:以
kw/kg 为单位,体现单位重量下电池可以输出的功率。
CSB蓄电池三段式充电
一、恒流段:当电池电压较低时,为了避免充电电流过大损坏电池,应该限制充
电电流不能过大,又为了缩短充电时间,应使用最大允许充电电流充电。恒流充 电阶段为主充电阶段,电池已经充入约 85~90%的电量。
二、恒压段:保持这个恒定的电压对电池充电,在恒压充电过程中,电池电压会 越来越高,电流会越来越小,当充电电流下降到 0.5C 时,恒压充电结束。
三、浮充段:浮充电阶段实际上也是恒压充电,在这个阶段的充电电压一般控制 在 13.6~13.8V 左右,充电电流较自放电电流略大,一般为
0.01~0.03C 左右。通 过涓流充电,可以将电池电量充到接近 100%。
CSB蓄电池外壳文字说明
例如:6-QAW-100-D 6:代表串联的电池数,每个 2V,即 12V
Q:表示蓄电池的功能,Q
即启动型。 M 为摩托车用蓄电池、JC 为船舶用蓄电池、HK 为航空用蓄电池、D 表示电 动车用蓄电池、F 表示阀控型蓄电池。
A:表示蓄电池的类型,A 为干荷蓄电池,H 为湿荷蓄电池,不标为普通蓄电池。 W:表示是否需要维护,W 是免维护,S 是少维护。
100:表示蓄电池的容量,100Ah。 D:D 表示低温启动性好,HD 表示高抗振型,DF 表示低温反装。
CSB蓄电池基本种类及优缺点
CSB蓄电池优点:可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率(150~400w/kg),基本
上能满足电动汽车的动力性要求。 缺点;比能量低(35~45wh/kg),所占的质量和体积太大,且一次充电行驶
里程较短;使用寿命短(300~400 次)。 阀控式铅酸蓄电池:优点:比能量与比功率更高,可以免维护。
缺点:电池自身散热差,对工作温度有一定要求。 卷绕式阀控铅酸蓄电池:优点:放电倍率更高,高低温性能更好,寿命长。
缺点:结构工艺复杂,国内产品质量还有待提升。 镍氢蓄电池 优点: 循环使用寿命较长 (>600 次) , 无记忆效应, 比能量较高
(65wh/kg) , 比功率较高(800w/kg)。 缺点:价格较高。 锂离子电池
优点:高电压、比能量高(155wh/kg)、比功率高(315w/kg)、无污染、 无记忆效应、使用寿命长(>1000 次)。
缺点:成本较高,必须要有特殊的保护电路。 镍镉电池 优点:其比能量(55wh/kg)与比功率(超过 190w/kg),可快速充电,循
环使用寿命较长(>2000 次)。 缺点:有记忆效应,易造成环境污染,价格是铅酸电池的 4 到 5 倍。 钠硫蓄电池
优点:比能量高(>100wh/kg),可大电流、高功率放电,自放电率低。 缺点:其工作温度在
300~350℃,所以需要一定的加热保温。而因为高温 腐蚀严重,电池寿命较短(采用真空绝热保温可达 1200 次)。 镍锌蓄电池
优点:高比能量(60wh/kg)、高比功率和大电流放电,自放电量低,使用 寿命较长(>500 次)。 缺点:价格仍稍贵。 锌空气CSB蓄电池 优点:比能量高(230wh/kg),体积小,抽换锌极“充电”,速度快,正负 极材料便宜。 缺点:放电时需要空气中的氧气,无法密封,结构难题难以解决。
北京蓝科万佳科技发展有限公司是致力于****品牌不间断电源(ups)、工程机械设备、制冷设备、电子产品市场推广与技术转让的专业化公司。做为ups领域的专业化公司,敏锐的意识到如何对网络系统进行整体保护。以确保网络系统的可靠性,可用性和容余性已成为互联网时代研究的新课题。公司以保护网络高可靠性,发挥网络大可用性为己任,汇集各方面力量,通过不断探索与发展今年又**了艾默生ups和梅兰日兰ups、 艾默生空调的代理权,为络事业的发展提供专业的电源产品及解决方案,本公司以服务用户为终理念,从售前电话,现场电力环境勘察,电源产品方案设计到售后安装调试,产品使用维护,用户技术培训均出经验丰富的技术人员负责,公司在满足用户要求的同时不断挖掘用户新的需求,使用户真正得到高可靠性,可用性的网络整体ups电源保护方案