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德国阳光蓄电池管理技术
时间:2019/12/20

相关资料表明,造成蓄电池的实际容量(Ah)下降内阳增大等老化的主要原因是:在蓄电池不断的充放电过程中,所造成的蓄电池内部阳极极板钝化和水分挥发丢失。显然,一日在蓄电池内部过早地出现上述现象,必然会造成蓄电池的实际使用寿命远远低于其设计寿命。大量的运行统计资料表明,导致蓄电池性能恶化的因素可大致分为外部和内部因索两种,影响蓄电池寿命的外部因素有:
大量的运行数据证明,过高的环境工作温度是导致密封免维护蓄电池使用寿命缩短的首要原因。环境温度偏高导致蓄电池使用寿命缩短的原因有两个:当环境温度升高时,蓄电池所允许的浮充电压的阈值将逐渐下降。此时,如果采用浮充电压阈值为固定值的设计方案的话(对于12V蓄电池而言,浮充电压为13.5V) 势必会将蓄电池组置于过压充电工作状态。显然,这必将会导致蓄电池加速老化。解决蓄电池工作环境温度变化对其寿命影响的技术措施是采用带温度补偿"的充电设计方案,通过将蓄电池的典型浮充电压-温度关系曲线存储在微处理器的EPROM存储器的办法,再利用配置在蓄电池柜中的温度传感器所测得的蓄电池组的实测温度信号来实时自动调整充电器的浮充电压,从而将蓄电池组置于最佳的浮充电压-温度工作状态,实现温度补偿功能。
充电器带温度补偿充电器不带温度补偿存储寿命会逐渐缩短。实践表明:是否配置带温度补偿功能的标器对这种造成蓄电池老化的因素基本上没响。
有无温度补偿功能的比较20C-25C 30C 35C  40C  45T109.48.37.45108 6.34.94年从表可见:同未配置带温度补偿功能的充电器的uPS相比,尽管带温度补偿的充电器的UPS可以使蓄电池组的实际使用寿命有相当的增长,然而,并不能利用配置带温度补偿"充电器的办法来彻底消除由于温升偏高而造成蓄电池的实际使用寿命被缩短的问题。
当环境温度偏低时,尽管它不会对蓄电池的使用寿命造成不利影响,但也会造成由密封免维护蓄电池所提供的有效容量下降。例如:当环境温度从25C下降到0C时,它会造成蓄电池的有效放电容量下降20%~30%。对于此点,当今的UPS温度补偿充电器均对它无能为力。这是因为其温度补偿范围被设计在25C-55C之间。
基于上述原因;对于绝大多数蓄电池组来说,要想真正消除它的实际使用寿命缩短或蓄电池的有效放电容量下降等不利影响的最佳选择,应该控制蓄电池的工作环境温度,尽量设法将蓄电池的环境温度控制在20C ~ 25C范围,对于某些需野外工作的特殊用户来说,配置带温度补偿的充电器的UPS是其考虑方案之。 当用户在使用带温度补偿"的充电器时,务必按照urs r家的安装说明:正确地配置和安装温度传感器在蓄电池柜中的位置及温度传感器与UPSs主机的通讯接口之间的通行电缆。否则,会导致因urs充电系统的误动作而道成蓄电池被过电压充电,从而加速老化,效果适得其反。
大多数中小型UPS均采用此种设计方案)。当这种urs被配置成长延时UPS供电系统(例如:4小时/8小时蓄电池后备供电时间),而且它们的实际负载量较小时,一旦市电停电,蓄电池就会被深度放电:我们知道,对于UIS供电系统而言,当用户的负载量很轻时(所谓的大马拉小车现象),UPS主机而言,肯定有利于降低逆变器的故障。然而,对于同UPS配套的长延时蓄电池组而言,则会因蓄电池被深度放电而造成蓄电池的实际使用寿命明显地被缩短。
当蓄电池的放电速率为0.6C时,UPS的负载所霜蓄电池放电电流为蓄电池容量(Ah)数的60%。日市电停电时,随着停电时间的延长,蓄电池的端电压将逐渐下降。当放电时间为6Ohmin 左右时,单元蓄电池的端电压将下降到它的蓄电池电压过低自动关机阈值1. 67V(相对于2V蓄电池),从而迫使uS进人自动关机状态,让蓄电池停止放电。而此时的蓄电池电压过低自动关机國值比在0.6C放电速率下蓄电池所允许的临界关机电压值1.6V要高。所以,蓄电池是处于正常的放电状态而被自动关机终止放电。
当蓄电池的放电速率为0.16C时,UPS的负载所需的蓄电池放电电流仅为蓄电池容量(Ah) 16%,即用户的负载很轻,一日市电停电,而且让蓄电池一直放电到因蓄电池电压过低而自动关机时,此时由于单元蓄电池的实际放电电压1.67V要比在0.16C放电速率时所允许的临界放电电压1.75V要低,从而迫使蓄电池进入被深度放电的状态,必将造成蓄电池组过早地报废失效。
从上面的分析可见,为了能最大限度地获得最长的安全放电时间而又不致造成蓄电池被深度放电的关键是让蓄电池电压过低自动关机的阈值电压能随着用户负载量的大小而自动调整,并使它永远高于在该放电速率下所允许的临界放电电压值。近年来,由于数字信号处理技术和微处理器被广泛地应用在us中,相应开发了防智电池被深度放电的器电池管理系统。
蓄电池深度放电管理系统定时自动关机方案:当市电停电后,如果蓄电池组因放电电流较小面使它的放电时间超过原设计的满载后备供电时间时,UIS所允许的最长放电时间为原来所预置的指电池后备供电时间的3倍。当放电时间达到此时刻处,不管蓄电池组是否还有足够的容量可供使用,uPS 都将执行自动关机操作,不让蓄电池因放电电流过小面进人自动关机电压值比蓄电池在这种小放电速率下的临界放电电压还低的深度放电工作区。例如:如果us的蓄电池组后备时间为15min(100%负载)的话,不管用户的实际负载有多轻,只要市电的停电时间超过4Smin. UPS都将进人自动关机状态(  此时的蓄电池还有数量可观的可供安全使用的容量存在)
三阶段调整的着电池电压过低自动关机方案。为防止蓄电池被深度放电UPS采用如下的三阶段调整蓄电池自动关机"技术:
当蓄电池的放电时间小于 30min时,它的蓄电池电压过低自动关机周值为1.67V/单元蓄电池(相当于12V蓄电池的自动关机电压为10V);当蓄电池的放电时间大于30min, 小于6hmi时,它的蓄电池电压过低自动关机"电压值被自动调高到1.75V/单元蓄电池(相当于12V蓄电池的关机电压为10 5V);蓄电池的放电时间大于 60min时,它的蓄电池电压过低自动关机电压值再被调到1.85V/单元蓄电池(相当于12V蓄电池的关机电压为IIV)
阀值随负载电流的变化而自动调整的方案。这是一种采用微处理器和数字信息处理技术来实时调节"蓄电池电压过低自动关机的最理想方案,该UPs微处理器的EPROM内存储有一 条典型的蓄电池放电时间与其对应的蓄电池电压过低自动关机问值的变化曲线,以保证在任何蓄电池放电时间,任何负载变化量的工作条件下,实际的蓄电池自动关机电压值永远是高于其相对应的允许临界放电电压值。当市电供电中断时,随着蓄电池实际放电时间的增长,urs所执行的蓄电池电压过低自动关机的阅值也随之平滑上调,从而到达既充分利用蓄电池的能源,又不致造成蓄电池被深度放电的双赢日标。

 
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