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1、小型密封铅蓄电池的构造、使用与维修作者：源自电子查询网 加入时间：2006-3-24 9:03:41对于各种后备电源，便携小型设备，应急照明系统来说，小型密封式铅蓄电池是最理想的电源。因为它具有全密封，免维护，高能量，长寿命等优点。 所以这一新型电池在各方面得到了广泛应用。铅蓄电池内部是由一个个的单格电池串联而成，每一单格电压都是 2V，所以，如是 6V 电池则内部有三个单格，12V 就有 6 个单格。每一个单格都有着相同的结构。它们是由交替垂直放置的正负极板和放在极板中央吸附有电解液的隔膜组成。由于电解液是吸附在隔膜上，且充电时内部产生的气体可被极板吸收后还原于电解液中，故电池可以完全密封。
2、额定电压和额定容量是铅蓄电池的两个基本参量。额定容量通常是以 20 小时率容量表示。例如，6V4.0AH 即表示以 4AH20H=0.2A 的电流放电，每单格平均终止电压为 1.75V,可持续放电 20 小时。一般来说电池的体积越大，其容量也越大。重量越大，容量也越大。因为电池的容量与用于制造电池的金属铅的量成正比。所以，电池越大越重就表明内部的铅越多，故容量也越大。在使用过程中，一定要注意及时充电，不要等到电池单格电压降到终止电压 1.75V 才充电。最好是用一段时间，就充一充。一般每单格充电电压为 2.3V，在充电过程中，充电电流会逐渐下降，当充电电流维持较长时间不变时，则电池已充满。此时
3、一般每单格开路电压为 2.13-2.18V。即 6V 电池应达到6.4-6.6V，12V 电池应达到 12.7-13.1V。充电所用的电源，应具有恒定的电压，大电流的输出能力。在充电初期，充电电流可达额定放电电流的六倍以上。一般的串联稳压式电源是难以胜任的。采用小型开关电源，则可有满意的效果。应急时，甚至可以用普通的全波整流电源，但要注意电源的容量要够大。如果使用得当，密封铅蓄电池的循环使用寿命可达 300 次以上，浮充使用寿命为 3-5 年。但不当的使用，如过放电，过充电，短路，或长期不用等，都会导致电池早衰。其表现为电池容量下降，内阻增大，充电时很快满 ，放电一下就没了。更有甚者连电也充不
4、进去，仅有几毫安的充电电流。遇到这种情况就要对电池进行维修，即激活。对电池进行激活，一般有外部法和内部法。外部法是采用各种充电法将电池激活；内部法则是对电池内部实施物理性维修。电池充不进电，首先采用的是高压法，即将充电用的稳压电源的输出电压慢慢提高，在这过程中，用电流表监视充电电流。如果发现充电电流慢慢上升，则激活已初步成功。然后让电池在 0.1 倍率容量电流下充电十来分钟，就可将电压调低至正常值继续充，直到充满。如果高压法无效，则要反充法了。即将电池正极与稳压电源负极接，负极与电源正极接。注意反充过程是非常短暂的，仅仅是让电极碰几下而已。在这过程中应该可以见到有非常大的电流。反充后，一般用高
5、压法就可将电池激活。 若电池内阻实在太大，或干涸得厉害，连反充也无效时，就要采用换液法。在每一单格的顶上，都有一个圆形的塑料盖，在外壳上可见到。用小螺丝刀将它撬开，可看到一个橡胶帽，这是用于防止电池过充时产生气体而爆炸。再将它揭起，就会看见内部结构。然后就是换电解液，即俗称电池水。在蓄电池商店有出售。先用胶头滴管吸出电池内部的电解液，如是清晰透明的，则补足电解液则可；如是乌黑混浊则要将全部吸出后再补足电解液。所谓补足的准则是要令电解液浸润隔膜，但又不能高于极板。换液后，采用高压法一般可奏效。换液后，充电时要监测一下电池内部的情况，通常会见到有气泡冒出。这时要将电解液吸出，看是否乌黑混浊，如是，
6、则要不断将废液吸出，并换进新液，直到电解液变为无色透明为止。这时，电池极板上的氧化层基本清除，剩下的就是将电池充足电。一般早衰的密封铅蓄电池，采用了上述方法后，特别是换液后，都能起死会生，容量与新买时差不多。如果连换液也无效的话，该电池就基本报废了。原因是极板上积聚的氧化层太厚，无法清除。这时，还有最后的一个办法，就是将电池的整个上盖锯开，取出电池内体，人工将极板刮干净，彻底换液。再将各单格连接好，同时连接好引线，最后用环氧树脂密封。但这一方法的意义不大，因为修复过程甚为麻烦，且成功率不高。在锯开上盖时，会将各单格之间的金属连接条锯断，甚至会将正极板间的连接震碎，极板一碎，该单格就完全报废了。
7、其次，各单格之间的连接和与输出端的连接也是令人头痛的，因为电池内部的酸性环境再加上充电时产生的初生态氢气，使化学性质不活泼的铜也被腐蚀，最后使得电池内部开路，完全报废。 总的来说，只要正确使用，不要过放过充，及时充电，就可使电池发挥出其使用方便，性能优越的特点。 蓄电池充放电装置中双向 AC/DC 变流器的研究作者：源自电源技术应用 加入时间：2006-6-1 9:39:080 引言随着电力电子技术的发展，蓄电池在工业领域得到了广泛的应用，如邮电、通讯、电力系统、UPS系统、逆变及特种电源系统等，因此，蓄电池的维护显得越来越重要。 对蓄电池运行状态进行监控并定期进行均衡充放电维护是延长蓄电池使
8、用寿命，保证蓄电池正常工作的必不可少的手段之一。目前，常规的蓄电池维护大都采用充电器和放电器，充电器一般采用晶闸管控制。因而具有谐波严重、功率因数低等缺点。而蓄电池放电时主要利用电阻放电，消耗了大量的电能。虽然也有少数采用晶闸管有源逆变向电网馈能，但仍不可避免地因为谐波和低功率因数而污染电网。随着电力电子技术和计算机技术的发展，采用 SPWM 双向整流逆变技术可以实现蓄电池的充放电控制。它实现了网侧电流正弦化及单位功率因素，大大降低了装置对电网的谐波污染；采用逆变放电将蓄电池电能回馈至电网，大大节省了电能；并且具有恒压、恒流或按照蓄电池充放电曲线进行控制，方便蓄电池的管理，有助于延长蓄电池使用
9、寿命。 1 系统的主电路结构系统主电路结构如图 1 所示。主电路采用单相 PWM 的 ACDC 的电压型的拓扑结构，L2 是交流侧电感，实现 PWM 电流控制，合理地选择电感 L2 对系统至关重要，L2 选择过小会使输出电流的波纹较大，产生大的电磁噪声和干扰；L2 选择过大会增加电压降，使电流跟踪能力差，需要相应增加母线电压。L1，C1 及 C2 组成滤波器，使蓄电池获得平滑的电流、电压波形；变压器可以使直流侧电压和电网电压适配，井将蓄电池组和电网隔离。 2 系统的控制2.1 系统控制框图系统的控制目标是使系统能双向运行，并且蓄电池的充、放电过程能按照规定的曲线进行。系统在充电时处于整流模式，
10、电网侧电流为正弦波且功率因数为 1，电能从电网流向蓄电池；系统在放电时处于有源逆变模式，电网侧电流为正弦波且功率因数为“-1”，此时电能从蓄电池流向电网。两种工作模式下电压、电流矢量图如图 2 所示。 图 2(a)显示电网侧的电流和电压同相位；图 2(b)显示电网侧电流和电压相位相反。图中的 Un 是逆变器的输出电压矢量。根据系统的拄制要求，需要按照充放电曲线实时地控制蓄电池的电流和电压，这样系统需要控制的量有3 个：蓄电池电流，蓄电池电压、电网侧电流。系统的控制框图如图 3 所示。图中：Ubat*是蓄电池充放电的电压指令值，Ubat 是蓄电池电压反馈值；Ibat*是蓄电池充放电的电流指令值，
11、Ibat 是实际的蓄电池充放电电流；I*是交流侧电流的指令值，I 是实际的交流电流；G1(s)是蓄电池电压调节器，通常为 PI 环节，调节器的输出经过限幅后作为电网侧电流指令的幅值 Im；G2(s)是蓄电池电流的调节器，它控制实际的蓄电池工作电流，调节器的输出经过限幅后也作为电网侧电流指令的幅值 Im；电压环和电流环之间的切换根据蓄电池充放电曲线进行；调节器输出的正负决定了系统工作在充电还是放电状态；Im 和电网电压同频同相的单位正弦信号一起构成了交流侧电流的指令值I*；G3(s)是电流调节环K 是功率放大环节，G4(s)是交流滤波环节，Uc 是电网电压。2.2 系统控制的实现为了实现对蓄电池
12、充放电曲线的控制，在系统工作过程中，可以根据要求的曲线实时地改变电压指令值，这样就可以使蓄电池满足电压曲线。系统在工作过程中时，调节器 G1(s)一般处于饱和状态，可以根据曲线实时地改变它的限幅值，这样就能控制电网侧电流的大小，从而控制蓄电池充放电的电流，满足曲线需要。在蓄电池充放电的后期，调节器会自动地退出饱和状态，蓄电池工作在小电流的充放电状态。SPWM 电流跟踪控制采用简单的比例控制，它具有控制简单并且稳定性好等特点，由于它具有固定的开关频率，因此它有利于滤波环节的设计，也有利于限制系统的开关损耗。系统的控制过程如图 1 和图 3 所示，电网侧电流给定和实际电流的偏差经过 G3(s)调节
13、后和三角载波比较，输出按照正弦规律变化的脉冲序列，该脉冲经过驱动电路后形成互补的且具有死区时间的脉冲对，分别驱动一个桥臂的上下两个功率器件，另一个桥臂的驱动脉冲滞后 180，这样就能保证交流侧的电流为正弦波。3 实验结果依据上述研究，设计了一台 5kW 的蓄电池充、放电样机，其主要参数如下：P=5kW，变压器为 220V130V(Ue=130V Ubat=220V)，L2=3mHC1=C2=3300F ，L1=5mH，f=10kHz。图 4 为蓄电池在充、放电时的电网侧电流波形，其中为电网电压波形，有效值 220V；为电网侧电流波形，有效值为 22.4A。图 4(a)显示电流和电压同相，即功率
14、因数为 1，电流为正弦电流，电流由电网流入蓄电池；图 4(b)显示电流和电压反相，即功率因数为“-1”，电流为正弦波，电能由蓄电池流向电网，即实现了并网发电。 4 结语采用双向 ACDC 变流器设计的充放电装置在满足能充电放电的同时，实现了电网侧电流的正弦化和单位功率因数，大大减少了装置运行时时电网的污染，并网发电实现了节能。系统能按照设定的蓄电池充放电曲线工作，管理方便，有效地延长了蓄电池的使用寿命。国外蓄电池日常维护测试技术作者：源自电信工程技术与标准化 加入时间：2007-8-22 9:13:37摘要本文通过描述国外运营公司、企业和实验室在蓄电池日常维护领域所做的测试和研究，对电导仪或阻
15、抗/电阻测试仪检测技术进行分析。如今，人们已经开始意识到使用欧姆测试法，能够通过纵向跟踪对比了解蓄电池的使用状况，及时更换故障电池，以确保电源系统安全稳定地运行。根据电子和电气工程师学会 IEEE1188-1996 的标准，欧姆测试技术共有 3 个。（1）阻抗测量是向蓄电池施加已知频率和振幅的交流电流，然后测量每只蓄电池上所产生的交流电压降，测量单体正负极两端的交流电压值，然后根据欧姆定律计算相应的阻抗值；（2）电导测量是将已知频率和振幅的交流电压加到电池的两端，然后测量所产生的电流。交流电导值就是与交流电压同相的交流电流分量与交流电压的比值；（3）电阻测量是通过在蓄电池单体/电池上施加负载，
16、然后测量电压和电流的相应降幅，测试值就是电压变化值与电流变化值的比值。理论上来说，电导与电阻成反比。当电导值高的时候，电阻值就低，反之亦然；并且电导值与电阻值之间能够通过数学计算相互转换。然而在实际当中，由于各种仪表所使用的技术、测试信号的频率、抗干扰电路的设计都各不相同，而现场使用情况（在线测试还是离线测试、单组安装还是多组并联安装等）也千差万别，所以不同仪表所测得的测试数据的可靠性以及重复性并不相同，所得到的测试结果可能存在很大的差异。1、世界知名通信运营商蓄电池维护的研究和实践欧姆测试技术在蓄电池维护方面得到广泛使用，它能节省维护成本，并提供更多蓄电池的相关信息。欧姆测试法已被 IEEE 列为“阀控密闭铅酸蓄电池（VRLA）的维护、测试和更换的推荐办法” 中的一个部分。世界上在蓄电池维护规程中使用欧姆测试法的主要通信运营商实际使用的都是电导测试仪（而不是阻抗测试仪或电阻测试仪），将电导测试仪列为其蓄电池维护的强制使用工具或推荐使用工具。1.1英国电信电源与空调技术通知书 No.454
