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UPS電源燈塔蓄電池?fù)p壞的原因及解決方案

來源:北京盛達(dá)綠能科技有限公司   2022年09月08日 09:55  

UPS電源燈塔蓄電池損壞的原因及解決方案

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UPS電源系統(tǒng)中蓄電池如果出現(xiàn)損壞,通常有四個(gè)原因。
    
  1 分析:鉛酸蓄電池失水的主要原因
  
  鉛酸電池在充電過程中是最大的問題。
  
  根據(jù)美國科學(xué)家(J.A.Mas)對(duì)鉛酸蓄電池充電過程中氣體釋放的原因和規(guī)律的研究,鉛酸蓄電池可接受的充電電流如下,以達(dá)到低的氣體釋放速率:
  
  臨界沖氣曲線公式為:I=I0e-at%h^2
  
  在充電過程中,充電電流超過臨界放氣曲線的部分只能使電池與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體并升溫,不能增加電池的容量
  
  1、恒流充電階段,充電電流保持恒定,充滿功率快速增加,電壓升高;
  
  2、恒壓充電階段,充電電壓保持恒定,充電電力繼續(xù)增加,充電電流減??;
  
  3、電池充滿,電流低于浮充轉(zhuǎn)換電流,充電電壓降至浮充電壓;
  
  4、浮充電階段,充電電壓保持浮充電壓;
  
  普通三相充電的第一階段是恒流充電,主要是考慮到電路設(shè)計(jì)更方便,而不是最佳的電池性能設(shè)計(jì)。
  
  根據(jù)鉛酸蓄電池充入氣體的演變過程,三相充電過程中一般的氣體釋放過程如下:恒流充電的最后一個(gè)周期和恒壓充電的預(yù)充電,電流超過臨界氣體的演變范圍,導(dǎo)致電池的氣體放出,導(dǎo)致壽命下降。
  
  超過臨界氣體釋放范圍的電流只會(huì)導(dǎo)致電池產(chǎn)生氣體和溫度升高,而不會(huì)轉(zhuǎn)化為電池能量,從而降低了充電效率。
  
  解決方法:脈沖解決失水問題
  
  智能脈沖恒定速度的階段比普通充電器的恒流+恒壓階段縮短近一個(gè)小時(shí),而這一個(gè)小時(shí)的高壓充電是水分分配的關(guān)鍵時(shí)刻。智能脈沖在打開電壓參數(shù)的基礎(chǔ)上,把光線轉(zhuǎn)換成智能脈沖是非常準(zhǔn)確的,而普通的充電器以電流參數(shù)為轉(zhuǎn)向燈,一旦電池硫化,內(nèi)阻增大,充電電流也增大,很難轉(zhuǎn)燈電流,很容易造成高壓段長(zhǎng)時(shí)間充電,加速水解。
  
  2 分析:鉛酸電池的原因
  
  長(zhǎng)期電池潴留,充電過程中長(zhǎng)期過度充電和充電不足,使用大電流放電,極易導(dǎo)致電池固化。它的外觀是:一個(gè)燈,一個(gè)充滿電,我們稱之為電池“假貨損壞”。硫酸鹽硫酸鹽附著在板上,減少了電解質(zhì)和板的反應(yīng)區(qū)域,電池容量迅速下降。失水會(huì)增加電池的固化;硫化會(huì)增加電池的失水量,容易形成惡性循環(huán)。
  
  解決方案:智能脈沖溶液固化
  
  智能脈沖使用智能脈沖尖峰可以打破硫酸鉛的晶核,使其難以形成硫酸鹽。
  
  智能脈沖充電器:①恒功率,②智能脈沖,③滴灌
  
  普通三級(jí):①恒流,②恒壓,③浮充
  
  3 分析:鉛酸電池不平衡
  
  一個(gè)電池由三到四個(gè)。由于制造過程中,每個(gè)電池的絕對(duì)平衡無法實(shí)現(xiàn)。普通充電器的平均電流先用小容量單電池充電,形成過充電。當(dāng)電池放電時(shí),小容量電池首先被放電完畢,并形成過放電。長(zhǎng)期的惡性循環(huán),讓整個(gè)電池出現(xiàn)單一的落后,讓整個(gè)電池報(bào)廢。三級(jí)充電器浮充級(jí),小電流500mA,其作用是補(bǔ)償充電,使電池充滿。但是它也帶來了兩個(gè)副作用:1,充滿電,過量電流不斷,電能轉(zhuǎn)化為熱量,水分解,加速水分的分配;2,小電流充電,造成大電流分叉,容易造成電池組不平衡。
  
  解決方案:智能脈沖解決電池不平衡程序
  
  智能脈動(dòng)失水量是普通充電器的三分之一,水分損失少,電池電壓差會(huì)??;另一方面水損失大,則電池電壓差。隨著失水量的增加,硫化會(huì)增加,而一般充電器不會(huì)消除硫化功能,所以電池組不平衡。智能脈沖充電,水分損失少,電池電壓差小,當(dāng)電池固化后,可將脈沖去除,使整組電池趨于平衡。智能脈沖恒功率級(jí)大電流,作用是:1,快速充電,節(jié)省充電時(shí)間;2,啟動(dòng)電池板消除電池鈍化現(xiàn)象,恢復(fù)電池容量,使整組電池容量趨于平衡。放電階段,為消除電流分叉的影響,電池充滿充電不足,充滿后自動(dòng)關(guān)閉,減少水分解,保持電池平衡。
  
  4 分析:鉛酸電池?zé)崾Э貑栴}
  
  電池變形不是一個(gè)突然,往往是一個(gè)過程。當(dāng)電池充電到容量的80%時(shí),進(jìn)入高壓充電區(qū)。此時(shí),氧氣首先在正極板上沉淀,氧氣通過隔膜上的孔達(dá)到負(fù)極板。氧氣復(fù)蘇反應(yīng)在負(fù)極板上進(jìn)行:2Pb+O2(氧氣)=2PbO+Q(加熱);PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+Q(熱量)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到90%時(shí),氧氣產(chǎn)生速率增加,陽極開始產(chǎn)生氫氣。大量氣體的增加導(dǎo)致電池的內(nèi)部壓力超過閥門壓力,安全閥打開,氣體逸出,最終失去水分。2H2O=2H2↑+O2↑。隨著電池循環(huán)次數(shù)的增加,水逐漸減少,電池出現(xiàn)如下:
  
  1、氧“通道”變平滑,“通道”產(chǎn)生的正氧化很容易達(dá)到負(fù)值;
  
  2、熱容量減小,電池?zé)崛萘孔畲螅孔畲?,電池?zé)崛萘看蟠蠼档?,電池產(chǎn)生的熱量溫度迅速上升;
  
  3、由于失水電池超細(xì)玻璃纖維隔板發(fā)生收縮,使正負(fù)極板粘附性變差,內(nèi)阻增大,充放電過程中熱量增加。經(jīng)過以上過程,電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量只能通過電池槽熱量,如發(fā)熱量小于發(fā)熱量,即溫升現(xiàn)象。溫度上升,使電池的演變過電位降低,氣體放出量增加,大量正極氧化通過“通道”在負(fù)極表面發(fā)生反應(yīng),發(fā)出大量熱量,使溫度迅速升高形成一個(gè)惡性循環(huán),即所謂的“熱失控”。

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