美国海志蓄电池是荷电出厂,由于自放电等原因,投入运行前要作补充充电和一次容量试验。补充充电应按厂家使用说明书进行,各生产厂并不完全一致。
补充充电有两种方法:
⑴限流限压(恒流恒压)。即先限定电流,将充电电流限制在0.25 C10以下(一般用0.1 C10—0.2 C10)充电,待电池端电压上升到2.35—2.40V时,立即以2.35—2.40V电压改为限压连续充电,在充电电流降到0.006C10以下3小时不变,即认为充足电(充电完毕)。
⑵恒压限流充电。在2.30—2.35V电压下充电,同时充电电流不超过0.25 C10,直到充电电流降到0.006 C10以下3小时不变,就认为电池充足。
补充充电后,进行一次10h率容量检查。
2、浮充充电
(1)浮充工作
阀控铅酸蓄电池在现场的工作方式主要是浮充工作制,浮充工作制是在使用中将蓄电池组和整流器设备并接在负载回路作为支持负载工作的唯一后备电源。浮充工作的特点是,一般说电池组平时并不放电,负载的电流全部由整流器供给。当然实际运行中电池有局部放电以及负载的意外突然增大而放电。
(2)浮充充电作用
蓄电池组在浮充工作制中有两个主要作用:
⑴当市电中断或整流器发生故障时,蓄电池组即可担负起对负载单独供电任务,以确保通讯不中断;
⑵起平滑滤波作用。电池组与电容器一样,具有充放电作用,因而对交流成分有旁路作用。这样,送至负载的脉动成分进一步减少,从而保证了负载设备对电压的要求。
(3)浮充电压的原则
浮充电流足以补偿电池的自放电损失;
当蓄电池放电后,能依靠浮充电很快地补充损失的电量,以备下一次放电。
选择在该充电电压下,电池极板生成的PbO2较为致密,以保护板栅不致于很快腐蚀。
尽量减少O2与H2析出,并减少负极盐化。
浮充电压的选择还要考虑其它的影响因素:⑴电解液浓度对浮充电压的影响;⑵板栅合金对浮充电压的影响。
根据浮充电压选择原则与各种因素对浮充电压的影响,国外一般选择稍高的浮充电压,范围可达2.25—2.33V,国内稍低,2.23—2.27V。不同厂家对浮充电压的具体规定不一样。一般厂家选择浮充电压为2.25V/单体(环境温度为25℃情况下),根据环境温度的变化,对浮充电压应作相应调整。
(4)浮充电压的温度补偿
浮充充电与环境温度有密切关系。通常浮充电压是指环境25℃而言,所以当环境温度变化时,需按温度系数补偿,调整浮充电压。不同厂家电池的温度补偿系数不一样,在设置充电机电池参数时,应根据说明书上的规定设置温度补偿系数,如说明书没有写明,应向电池生产厂家咨询确定。如华达公司电池的温度补偿系数为-3mV/℃。
3、均充的作用及均充电压和频率
当电池浮充电压偏低或电池放电后需要再充电或电池组容量不足时,需要对电池组进行均衡充电,合适的均充电压和均充频率是保证电池长寿命的基础,对阀控铅酸蓄电池平时不建议均充,因为均充可能造成电池失水而早期失效,均充电压与环境温度有关。一般单体电池在25℃环境温度下的均充电压为2.35V或2.30V,如温度发生变化,需及时调整均充电压,均充电压温度补偿系数为-5mV/℃。
一般均充频率的设置,应为电池全浮充运行半年,按规定电压均充一次,时间为12小时或24小时。其它具体均充条件可参见蓄电池说明书。
如果是电池放电后的补充电,则需采用限流限压或恒压限流的补充充电方法。
容量试验
蓄电池的容量试验有多种方式:
1、降低浮充电压法:这种方法是指浮充整流器上有一“放电开关”,当置于“放电开关位置时,整流器的浮充电压自动从54V降至48V,这时蓄电池的电压也立即从54V降到51.8V(蓄电池的电动势约为2.16V/只)然后从51.8V降至48V,这时可以从随机监视电压下降曲线上比较有无落后电池。
2、在线放电法:这时只要调整浮冲电压设置或关闭所有的整流器,利用实际负载设备作负载,使电池马上从浮充状态转入放电状态,随后维护人员在旁观察,并记录某电池放电电压,电流(一般可以选择一小时或二小时放电时间),以放电总电压不低于45.6为准,随后通过各个电池随机监测电压的变化来判断有无落后电池,且可通过放电电流乘以放电时间乘以放电子数(可查况相关生产厂商提供的数据资料)来计算大约的放电容量,并以此推断某电池组的性能是否良好。
3、假负载放电法,采用这种方法放电只能将在用的某电池组单独取出一组使其脱离浮充工作状态,并接上各种形式的负载电阻作为放电时的假负载,然后可选择10小时率的放电电流(或3小时1小时率的放电电流)放电,并记录电池电压、温度等,最后以1.8V(10小时率)作为终了电压,随后通过记算可以算某电池组的实际容量容易是多少。(1小时率放电终止电压为1.75V/单体)
密封蓄电池容量试验(假负载放电法)操作步骤:
(1)电池组均衡充电
(2)电池组脱离浮充电路
(3)电池组接入假负载
(4)调整假负载开关,做电池组以10小时率电流放电。
(5)每小时抄电池组总电压,单只电池电压,放电电流,室温。
(6)电池组电压逐步下降,放电电流会减小;应及时调整放电电流,使之维持10小时率电流不变。
(7)单只电池电压接近1.80V时,应密切注意电池电压,增加抄表次数。
(8)电池组传一电池电压降至1.80V时立即中止放电。
(9)拆开放电电路,测量电池组静态电压。
(10)在监控模块上,设置浮充电压等于电池组静态电压。
(11)把容量试验后的电池组按入浮充电路。
(12)核查监控模块,使之对电池充电电流≤2.5I10。
(13)调整监控模块的浮充电压,使之恢复到原浮充值。
(14)根据电池放电记录,核算电池放电容量。
非标准温度,10小时率放电电流情况下,电池容量的测算:
用公式
C标称—电池的标准容量
CT—电池在T温度时的容量
例:电池温度15℃,标准容量1000AH。负载电流250A,核算电池容量。
解:用公式
G≈686.57AH
即标算容量为1000AH的电池,在温度为15℃,以250A电流放电的状态下,其放出的容量为686.57AH。
M的大小取决于Im/I比值和放电时间。
Im——非正常放电率的电流
I——10小时率放电电流
在实际工作中,可用查表法计算蓄电池的实际容量。
例:电池环境温度为10℃,标称容量1000AH,负载电流250A,试计算核对性容量试验应放电的时间。(放出标称容量的40%)
解:查表(蓄电池温度与容量的关系):10℃时,蓄电池实际容量为85%;
查表(蓄电池放电率与容量的关系):250A时,蓄电池实际容量为75%;
由上述查表数据,得到在该环境下,蓄电池保证容量为1000*85%*75=6375AH
核对性容量试验放出容量=6375*40%=254AH
放电时间=254/250=1小时(近似)
必须指出:在核对性容量试验放电之前,我们并不能完全确定蓄电池完好。为确保供电安全,容量试验时,使整流器处在开机状态,把浮充电压调低到略低于正常放电时的电压。一旦电池异常,整流器会自动供电。蓄电池电压值可通过查表确定。如上题中,查表得蓄电池放电一小时端电压是1.99V,则浮充电压设定在1.98*24=47.5V