? ? ? ?本文論述了當前兩種蓄電池放電容量測試技術(shù)的利弊,提供了一種創(chuàng )新性的全在線(xiàn)蓄電池放電安全節能技術(shù),為解決業(yè)界幾十年來(lái)蓄電池放電測試的安全隱患問(wèn)題進(jìn)行有益的探索。
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? ? ? ?隨著(zhù)通信網(wǎng)絡(luò )規模的迅猛發(fā)展,現網(wǎng)電源維護專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員相對較少,當前電池放電容量測試方式存在安全隱患,操作復雜,測試工作量大的問(wèn)題,致使維護規程要求的電池放電測試工作得不到有效落實(shí),落后電池不能及時(shí)得到預警和維護,在用電池往往被提前報廢,造成資源浪費。
? ? ? ?針對電池放電技術(shù)聯(lián)合進(jìn)行研究,導入了創(chuàng )新性的全在線(xiàn)電池放電技術(shù),幾十年來(lái)原電池放電技術(shù)中存在的安全隱患問(wèn)題。
? ? ? ?1、當前電池放電技術(shù)分析
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? ? ? ?1.1 離線(xiàn)式放電法技術(shù)分析
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? ? ? ?(1)將其中一組電池脫離系統后,一旦市電中斷,系統備用電池供電時(shí)間明顯縮短,何況此時(shí)尚不清楚另一組在線(xiàn)電池是否存在質(zhì)量問(wèn)題,此放電方式事故風(fēng)險性高。如要用此方式放電,建議提前啟用發(fā)動(dòng)機組,并發(fā)電機組、開(kāi)關(guān)電源等設備能正常運行;
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? ? ? ?(2)離線(xiàn)放電結束后的電池組與在線(xiàn)電池組間存在較大電壓差,若操作不當將引起開(kāi)關(guān)電源和在線(xiàn)電池組對離線(xiàn)放電后的電池組進(jìn)行大電流充電,產(chǎn)生巨大火花,易發(fā)生安全事故。用此方式放電,需要配備一臺整組智能充電機,對該離線(xiàn)電池組先充電恢復后再并聯(lián)回系統,以解決打火花問(wèn)題,這樣將使系統更長(cháng)時(shí)間處于單組供電狀態(tài),事故風(fēng)險高。另通過(guò)調整整流器輸出與被放電的電池組電壓相等后進(jìn)行恢復連接。上述操作一定要謹慎操作;
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? ? ? ?(3)此放電方式操作時(shí)既要脫離電池組的正極,又要脫離電池組的負極,尤其是脫離電池組負極時(shí)需要特別小心,操作不當引起負極短路,將造成系統供電中斷,導致通信事故的發(fā)生;
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? ? ? ?(4)此方式是將電池通過(guò)假負載以熱量形式消耗,浪費電能,影響機房設備運行環(huán)境,需要維護人員時(shí)刻守護以免高溫引發(fā)事故。
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? ? ? ?1.2 在線(xiàn)評估式放電法技術(shù)分析
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? ? ? ?(1)調整整流器輸出電壓至保護低壓值(如46V),使所有后備電池組直接對實(shí)際負荷進(jìn)行放電至整流器輸出電壓保護設置值。由于現網(wǎng)系統設備絕大多數電池配置后備供電時(shí)間為1~4h,放電電流大,應考慮電池組至設備供電回路壓降及設備低壓工作門(mén)限,系統供電安全,在線(xiàn)評估式放電其調整整流器輸出電壓不允許過(guò)低(如46V),放電深度有限,對實(shí)際負載的放電時(shí)間掌握比較困難,評估電池容量難以準確,對電池性能測試有不確定因素存在,從而對保持電池組活性這一放電測試目的難以達到維護預期工作效果;
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? ? ? (2)如果兩組電池都有失容或欠容、落后等質(zhì)量問(wèn)題,當其放電至整流器輸出保護值的時(shí)間,不易被維護人員及時(shí)發(fā)現,此時(shí)可能后備電池容量所剩無(wú)幾,存在高風(fēng)險。在此情況下,此放電方式比離線(xiàn)放電方式安全性更低;
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? ? ?(3)由于放電深度有限,對保持電池組的活性這一放電測試的目的無(wú)法達到,更為關(guān)鍵的是在全容量放電的實(shí)踐中我們經(jīng)常發(fā)現有些電池組在放電前期表現正常,但到中后期,有些落后電池才開(kāi)始逐步暴露出來(lái)。這一部分落后單體,于此放電方式的深度不夠而沒(méi)有被發(fā)現。所以我們稱(chēng)此放電方式為在線(xiàn)評估式,它只能大致評估電池組性能,或檢測此電池組可以放電至此保護電壓的時(shí)間長(cháng)短,而無(wú)法進(jìn)一步檢查除此時(shí)間外究竟還能放電多長(cháng)時(shí)間;
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? ? (4)組間電池放電電流不均衡。各組電池將根據自身情況自然分攤系統的負荷電流來(lái)放電,落后電池組,內阻大,分攤電流小,而健康電池組,內阻低,分攤電流大,造成某些落后電池因放電電流不夠大而無(wú)法暴露出來(lái)的現象,達不到我們進(jìn)行放電性能質(zhì)量檢測目的。
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? ? ? ?綜上所述,在中心機房蓄電池定期進(jìn)行容量測試的需求下,目前兩種容量測試方法,各有特點(diǎn)又各有弊端,離線(xiàn)放電方法雖然可以達到蓄電池容量測試的目的,但是工作量太大,系統安全性偏低,而在線(xiàn)評估式放電方法雖然工作量比較小,但是系統安全性低,達不到蓄電池容量測試的目的,潛在的安全隱患大。因此,當前的蓄電池容量測試方法改革,現將引入一種全新的、科學(xué)的容量測試技術(shù)——全在線(xiàn)放電技術(shù),以使電池放電容量測試達到預期維護質(zhì)量檢測效果,電池放電維護操作簡(jiǎn)便安全,提高了維護工作效率易得到有效的落實(shí)。
2、全在線(xiàn)放電技術(shù)分析
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? ? ? ?全在線(xiàn)放電技術(shù)指被測電池組通過(guò)串接電池組全在線(xiàn)放電測試設備提升在線(xiàn)供電電壓,以自動(dòng)穩流或恒功率控制輸出,使被測電池組對在線(xiàn)負載設備進(jìn)行供電,實(shí)現被測電池組恒電流放電測試或恒功率放電測試,達到安全節能維護效果。
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? ? ? ?被測電池組的全在線(xiàn)放電原理分析:如圖2所示,在被測電池組的正極串聯(lián)電池組全在線(xiàn)放電設備,使被測組電池所在支路的電壓略高出整流器輸出或另一組電池的電壓,這樣就能使該組電池對實(shí)際負荷進(jìn)行放電,在其放電過(guò)程被測電池組電壓隨著(zhù)放電時(shí)間的變化(延長(cháng))而變化(逐漸下降),通過(guò)全在線(xiàn)放電設備進(jìn)行自動(dòng)電壓補償調整,被測電池組始終保持恒定的電流或恒定的功率進(jìn)行放電,當電池組放電終止電壓、容量、時(shí)間和單體電壓達到我們預期所設置的放電門(mén)限值時(shí),完成放電測試。實(shí)現該電池組在線(xiàn)放電測試目的和預期維護效果。
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?2.1 在線(xiàn)放電結束后,自動(dòng)完成在線(xiàn)充電恢復等電位連接
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? ? ? ?被測電池組放電測試結束后,電池組全在線(xiàn)放電設備自動(dòng)進(jìn)入充電程序,引導在線(xiàn)開(kāi)關(guān)電源的整流輸出,經(jīng)過(guò)全在線(xiàn)放電測試設備的充電、等電位控制保護電路自動(dòng)對被測放電的電池組進(jìn)行限流充電,自動(dòng)完成在線(xiàn)等電位連接,根據全在線(xiàn)放電測試設備系統提示操作要求,恢復系統的正常連接后,全在線(xiàn)放電測試設備退出服務(wù),完成結束蓄電池組全在線(xiàn)放電、充電恢復等電位正常連接全過(guò)程。另一組電池以同樣的方式進(jìn)行在線(xiàn)放電容量測試。?
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2.2 在線(xiàn)放電“無(wú)縫連接”技術(shù)
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? ? ? ?為電池放電測試的安全性,電池組全在線(xiàn)放電設備在串聯(lián)接入電池組正極時(shí)要求以無(wú)縫連接方式。
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? ? ? ?電池組在線(xiàn)放電測試無(wú)縫連接操作,“設備”接入應遵守“先接三,后拆一”,即為先接電源線(xiàn)L1、L2、L3,后拆原電源連接線(xiàn)L5;“設備”成測試退出服務(wù),應遵守“先接一,后拆三”的原則,即為先接原電源連接線(xiàn)L5,后拆電源線(xiàn)L1、L2、L3。
3、在線(xiàn)放電技術(shù)與當前放電技術(shù)對比分析
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3.1 與離線(xiàn)放電技術(shù)對比分析
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? ? ? ?(1)放電過(guò)程電池組備用電能,降低放電測試造成系統癱瘓的風(fēng)險;
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? ? ? ?(2)電池組放電后能自動(dòng)進(jìn)行充電恢復,克服離線(xiàn)放電后等電位接入系統操作難度大及潛在安全等問(wèn)題;
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? ? ? ?(3)電池組存儲的電能地得到利用,克服了離線(xiàn)放電能源的浪費,基本沒(méi)有發(fā)熱現象,不存在高溫的危險,不影響機房環(huán)境溫度;
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? ? ? ?(4)僅在電池組的正極進(jìn)行無(wú)縫連接操作,避免了離線(xiàn)放電因操作不當引起的短路風(fēng)險;
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? ? ? ?(5)該設備一旦串聯(lián)接入電池組的正極,設定相關(guān)放電參數后,所有放電充電工作自動(dòng)完成,維護人員可以進(jìn)行其它工作,降低工作強度,提高工作效率。
3.2 與在線(xiàn)評估式放電技術(shù)對比分析
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? ? ? ?(1)全在線(xiàn)放電方式能夠達到深度放電保持電池活性及檢測落后電池的放電測試目的,充分把握電池組剩余容量和后備供電時(shí)間;
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? ? ? ?(2)在放電過(guò)程中地電池組備用電能,降低了容量測試造成系統癱瘓的風(fēng)險;
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? ? ? ?(3)全在線(xiàn)放電方式能夠實(shí)現各組電池以相同電流進(jìn)行分組放電,任何落后單體電池都能暴露出來(lái),克服了在線(xiàn)評估式放電的局限性;
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? ? ? ?(4)全在線(xiàn)放電設備一旦串聯(lián)接入電池組的正極,設定相關(guān)放電參數后,所有放電充電工作自動(dòng)完成,維護人員可以進(jìn)行其它工作,降低工作強度,提高工作效率。