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蓄电池维护全面解决方案

一、蓄电池的应用情况

蓄电池是重要的电源保障系统，为不间断运行设备提供了可靠的支持。在市电断电的情况下，蓄电池可为设备供应电，使系统能正常运转。目前，电力、通信、铁路等行业大量使用的是免维护阀控式密封铅酸蓄电池VRLA（Valve-RegulatedLead-Acid）。

二、蓄电池常见故障、维护要求和维护现状

免维护阀控式密封铅酸蓄电池的免维护只是指不需要加水，并不指不需维护。蓄电池在使用过程中，由于长期处于浮充状态下，将出现活性物质脱落、电解液干涸、极板变形、栅极腐蚀及硫化等现象，导致蓄电池容量降低甚至失效。在我们检测中也常常发现实际容量只有标称容量的60%左右。这些现象是蓄电池中最常见的故障。

蓄电池维护的基本要求：新电池投入使用时，要做工程验收，做容量试验，确定蓄电池的容量是否与额定容量一致；

1、电池投入使用后，要求保持适宜的工作环境温度；

2、要求定期测量各电池端电压，当各电池压差过大时，要进行均充；

3、要求定期对电池进行试探性容量试验或深度放电，以便检查电池组的性能优劣以及保持电池的活性。

一般来说，正常使用的蓄电池寿命应在8年以上，实际上很多蓄电池在投入后不久就开始出现故障，除部分电池在制造工艺上存在先天缺陷外，另一个主要原因是后天缺乏必要的、科学的维护造成的。值得注意和思考的是，许多部门维护蓄电池的主要问题是缺乏必要的测试维护手段。技术人员无法掌握自己系统UPS后备电池的健康状况，给UPS系统正常工作留下隐患。有关数据表明，国内90%以上的蓄电池缺乏必要的维护，95%以上的UPS电池没有安装监控设备。在实际使用过程中只有很少用户定期检查蓄电池并对蓄电池作定期容量测试，很多情况下是在市电停电后才发现蓄电池放电容量达不到设计要求，甚至有的电池组在容量低于额定容量的50%的情况下还在继续工作！其风险性可想而知。中国网通、中国电信和中国联通等大型通信公司都在重要枢纽建立了相应的蓄电池监控系统，使得蓄电池在受控状态下运行。但受控状态的蓄电池只占其中一部分，并且受控电池只能知道浮充电压，不知道容量。由于条件所限，对于电池的性能优劣及各节电池的剩余容量等重要数据还是无从知晓。

蓄电池在线监测管理是针对测量电池的运行条件和检测电池本身的状况而设计的，其发展大致经历了三个阶段：①整组电压监测、②单电池电压监测、③单电池内阻巡检

　　1) 整组电压监测

　　整组电池监测功能一般设计在整流电源内，测量电池组的电压，电流和温度，进行充电和放电管理，尤其是根据环境温度变化调整电池的浮充电压，在电池放电时电池组电压低至某下限时报警，现在的UPS仍然采用该方法。

　　但是整组监测存在较大的不足, 如在蓄电池组放电时, 放电的截止电压是N×1.8V/只(N为蓄电池数量), 但是由于蓄电池组中蓄电池的一致性无法严格保证，因此在放电中当个别电池已经达到放电截止电压，但电池组并没有达到N×1.8V/只，这样就会出现个别电池过放电。

　　2) 单电池电压监测

　　全电子式的监测，对蓄电池的运行情况可以作到较为全面的监测与管理，如单电池电压、电池组电压、充放电电流、蓄电池的环境温度等。通过蓄电池运行参数的监测，可以保证蓄电池在正常条件下的运行与工作。但当蓄电池运行条件无法保障的前提下，蓄电池运行参数的监测是无法反映其性能参数的。

　　3) 单电池内阻监测

　　电池总内阻是电荷转移电阻与各部件欧姆电阻的总和，实验表明：欧姆阻抗是电池早期失效的最大隐患。

　　以下是最通常的影响内阻变化的因素：

　　腐蚀 随栅板和汇流排的腐蚀，金属导电回路变化，使内阻增大。

　　栅板 腐蚀和长年使用会导致活性物质从栅板上脱落，使内阻增大。

　　硫化 随一部分活性物质硫化，涂膏的电阻亦增加。

　　电池干涸 由于VRLA电池无法加水，失水可能使电池报废。

　　制造 制造缺限，如铸铅和涂膏，都能导致高的金属电阻和容量问题。

　　充电状态 从浮充状态到20%容量的放电，几乎不影响内阻。实验表明20%的放电对内阻的影响小于3%。

　　温度 39℃以内的高温对电池内阻影响甚微，低温有些影响，但需到18℃以下。

　　实验表明，内阻比基准值高出50%的电池，不能通过标准的容量测试，VRLA电池是一个接一个地失效。使用3~4年的电池组，各个内阻值分布高于基线值的0~100%也是常事。高放电速率下的使用时间似乎对这些因素更为敏感，一般电池内阻增加20~25%时就到了寿命期限。在低放电速率下，电池内阻一般增加20~35%后寿命才结束。

　　现场测试的数据表明，个别电池的内阻偏离平均值的25%时，就应该做一次放电容量测试了。将温度传感器置于电池表面可以发现电池过热，从而及时发现电池运行过程的异常。