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采用中點抽頭的激勵裝置,與目前采用的在電池組正負極兩端施加激勵的內阻測試裝置相比,由于連接了中點抽頭,激勵裝置的電流通過中點抽頭后經(jīng)上部電池組和下部電池組到達電池組的正極和負極,消除了電池組外部充電器和用電負載的并聯(lián)影響,在電池上產(chǎn)生了穩(wěn)定的電流激勵,能夠準確測試電池的內阻。
2、系統(tǒng)結構
一般系統(tǒng)中閥控鉛酸蓄電池(VRLAB)的配置一般是:
500kV變電直流系統(tǒng):2組全容量電池,3臺充電機。
220kV變電直流系統(tǒng):1組全容量電池,2臺充電機。
110kV變電直流系統(tǒng):1組全容量電池,2臺充電機。
以108只2V、18或19只12V電池為主。電池的安裝擺放形式也差別很大,電池與操作間的距離不確定。
BMS由控制單元、測量模塊、相關軟件和輔助部件構成,一個控制單元可接入多個測量模塊,完成對不同只數(shù)和不同電壓的多組蓄電池的監(jiān)測管理。控制單元用于數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理及人機界面控制,具有RS-232連機接口和RS-485遠程(集中)管理接口、測量模塊控制接口、操作鍵盤、顯示面板、聲光報警及報警輸出控制接點。控制單元實時顯示電池數(shù)據(jù),智能分析數(shù)據(jù),對異常的電池運行情況進行及時報警。
無游離酸,電池可倒放90°安全使用。極低的電解液比重,延長壽命。嚴格的選材及先進的制造工藝,使自放電極小。極低的浮充電流,保證壽命。密封反應效率高.
定期檢查各單元電池的端電壓和內阻。對12V單元電池來說,在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或電他的內阻超過80mΩ以上時,應該對各單元電池進行均衡充電,以恢復電池的內阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡。均衡充電時充電電壓取13.5~13.8V即可。經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內阻恢復到30mΩ以下。
UPS電源在運行過程中,由于各單元電池特性隨時間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內部的充電回路來消除的,所以對這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組,若不及時采取脫機均充處理的話,其不均衡度就會越來越嚴重。
2、重新浮充
UPS電源停機10天以上,在重新開機之前,應在不加負載的條件下啟動UPS電源以利用機內的充電回路重新對蓄電池浮充10~12h以上再帶載運行。
UPS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程,相當于處在“儲存待用”狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時間過長,造成蓄電池因“儲存過久”而失效報廢,它主要表現(xiàn)為電池內阻增大,嚴重時內阻可達幾Ω。
我們發(fā)現(xiàn):在室溫20℃下,存儲1個月后,電池可供使用的容量為其額定值的97%左右,如果儲存6個月不用,它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲存溫度升高,它的可使用容量還會降低。
因此建議用戶最好每隔20°C個月有意地拔掉市電輸入,讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài)。但這種操作不宜時間過長,在負載為額定輸出的30%左右時,約放電10min即可。
3、減少深度放電
電他的使用壽命與它被放電的深度密切相關。UPS電源所帶的負載越輕,市電供電中斷時,蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大,在此情況下,當UPS電源因電池電壓過低而自動關機時電池被放電的深度就比較深。
實際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢?方法很簡單:當UPS電源處于市電供電中斷,改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時,絕大多數(shù)UPS電源都會以間隙4s左右響一次的周期性報警聲,通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量。當聽到報警聲變急促時,就說明電源已處于深度放電,應立即進行應急處理,關閉UPS電源。不是迫不得以,一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過低而自動關機才結束。
4、利用供電高峰充電
對于UPS電源長期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來說,為防止電池因長期充電不足而過早損壞,應充分利用供電高峰(如深夜時間)對電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時間。一般電池被深度放電后,再充電至額定容量的90%至少需要10~12h左右。
5、注意充電器的選用
UPS電源用的免維護密封電池不能用可控硅式的“快速充電器”進行充電。這是因為這種充電器會造成蓄電池同時處于既“瞬時過流充電”又“瞬時過壓充電的惡劣充電狀態(tài)。這種狀態(tài)會使電池可供使用容量大大下降,嚴重時會使蓄電池報廢。 在采用恒壓截止型充電回路的UPS電源時,注意不要將電池電壓過低保護工作點調得過低,否則,在它充電初期容易產(chǎn)生過流充電。
當然,最好選用既具有恒流,又有恒壓的充電器對其進行充電。
6、保證電源環(huán)境溫度
電池可供使用的容量與環(huán)境溫度密切相關。一般情況下,電池的性能參數(shù)都是室溫為20℃條件下標定的,當溫度低于20℃時,蓄電他的可供使用容量將會減少,而溫度高于20℃時,其可供使用的容量會略有增加。不同廠家不同型號的電池受溫度影響的程度不同。據(jù)統(tǒng)計,在-20℃時,蓄電池可供使用容量只能達到標稱容量的60%左右。可見溫度的影響不可忽視。
當然,要延長電池組的使用壽命不但在維護使用上要注意,而且在選擇時就應充分考慮負載特性(電阻性、電感性、電容性)及大小。不要長期使電池處于過度輕載運行,以免電池放電電流過小導致電池報廢。
湯淺蓄電池維護保養(yǎng) 停電后UPS是依靠電池儲能供電給負載的,標準性UPS本身機內自帶電池,在停電后一般可繼續(xù)供電幾分鐘至幾十分鐘,而長效型UPS配有外置電池組,可以滿足用戶長時間停電時繼續(xù)供電的需要,一般長效型UPS滿載配置時間可達數(shù)小時以上。
一般長效型UPS備用時間主要受電池成本、安裝空間大小以及電池回充時間等因素的限制。一般在電力環(huán)境較差,停電較為頻繁的地區(qū)采用UPS與發(fā)電機配合供電的方式,見原理圖。當停電時,UPS先由電池供電一段時間,如停電時間較長,可以啟動備用發(fā)電機對UPS繼續(xù)供電,當市電恢復時再切換到市電供電。
電池供電時間計算
電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環(huán)境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算UPS電池供電時間,可以計算出電池放電電流,然后根據(jù)電池放電曲線查出其放電時間。電池放電電流可以按以下經(jīng)驗公式計算:
放電電流=UPS容量(VA)×功率因數(shù)/電池放電平均電壓×效率
如要計算實際負載放電時間,只需將UPS容量換為實際負載容量即可 2012年11月初,《鉛酸蓄電池生產(chǎn)及再生污染防治技術政策(征求意見稿)》對外公布,根據(jù)該政策提出的目標,力爭到2015年,我國達到清潔生產(chǎn)二級水平的鉛酸蓄電池企業(yè)及再生鉛企業(yè)分別占企業(yè)總數(shù)60%、70%以上;廢鉛渣全部無害化處置,再生鉛熔煉金屬回收率大于97%。這將是對鉛酸蓄電池在生產(chǎn)、回收環(huán)節(jié)的又一整治重拳。
相關措施的出臺對整治當然有著非常重要的作用,不過,鉛酸電池行業(yè)目前的狀況不是一天兩天形成的,整治工作需要一個長期的過程,可謂是任重而道遠,而且只依靠國家政策來強制督促顯然不夠,生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保意識和自覺性也同樣重要。
企業(yè)環(huán)保意識薄弱生產(chǎn)污染沒得到解決
“自2005年以來,全國各地已經(jīng)發(fā)生了至少27起與鉛蓄電池生產(chǎn)和回收行業(yè)有關的嚴重的集體鉛中毒事件,僅2011年上半年就發(fā)生6起。”北京地球村環(huán)境教育中心理事張弘說。其中,浙江省一家生產(chǎn)摩托車和電動自行車電池的工廠附近的居民,至少有300人被查出血鉛濃度超標,高出正常值最高指標的7倍。2011年安徽省發(fā)現(xiàn)的一起鉛中毒事件中,有100多名兒童被發(fā)現(xiàn)血鉛含量超標。
據(jù)記者了解,鉛蓄電池行業(yè)中小企業(yè)多為組裝企業(yè),技術難度和資金門檻低,生產(chǎn)設備、環(huán)保設施投入不足,職業(yè)衛(wèi)生防護制度不健全。一些家庭作坊式的小組裝企業(yè)甚至證照不齊,產(chǎn)品質量沒有保證,造成污染事故時有發(fā)生。
針對此種情況,鉛酸電池生產(chǎn)企業(yè)應增強環(huán)保意識,自覺的完善相應的環(huán)保設施,完善節(jié)能減排的相應措施,對自己也對他人的生存環(huán)境負責。對于不配合的企業(yè),相關部門須堅決予以取締,嚴懲不怠,這樣才有警示作用。
回收處理問題多相關體系亟待健全
環(huán)保組織調查顯示,我國鉛酸蓄電池的有組織回收率不足30%。電池中所含的各種金屬,如鋼、鋅、錳、鎳、鈷等,得不到有效合理的再利用。導致這一狀況的根本原因是,各地城鄉(xiāng)垃圾管理部門或電池生產(chǎn)者沒有建立起有效的電池回收體系,且相關體系建設的資金來源不明晰。
據(jù)業(yè)內人士介紹,目前,我國廢鉛資源的回收還沒有全國性的回收網(wǎng)絡,市場不規(guī)范,“回收處于一種無序狀態(tài),多家收購、多管齊下,分散經(jīng)營”的狀態(tài)。從事鉛酸蓄電池回收的部門有數(shù)以萬計的個體私營收購者、蓄電池零售商和制造企業(yè)、再生鉛企業(yè)、汽車維修店以及物資回收公司和物資再生利用公司。其中,回收的主力軍是大量個體從業(yè)者,其回收量超過一半以上,大約占60%。同時,在回收加工過程中,污染情況也十分嚴重。據(jù)了解,一些小型再生鉛廠的回收生產(chǎn)工藝還基本停留在原始的火法工藝,缺乏收塵設施,環(huán)境污染嚴重,鉛的回收率最高僅為85%,其余15%的鉛以廢渣或廢氣的形式排入環(huán)境。
專家建議,對廢舊鉛酸蓄電池的回收、拆解、再生過程加強控制,首先要盡快完善與之相關的法令、法規(guī),建立一整套完整系統(tǒng)的回收體系,這是必不可少的。在這方面可以借鑒歐美的“誰生產(chǎn)、誰回收”,集中處理的模式,生產(chǎn)者、銷售者負責回收廢舊蓄電池,由專門的冶煉企業(yè)集中冶煉。
提高行業(yè)準入門檻優(yōu)勝劣汰
準入門檻低是國內鉛酸行業(yè)存在的主要問題之一。2012年7月,《鉛酸蓄電池行業(yè)準入條件》正式實施,該條件提高了行業(yè)準入門檻,使得相當多的中小型企業(yè)將被拒之門外。據(jù)環(huán)保部數(shù)據(jù)顯示,截至2012年10月,全國在生產(chǎn)鉛蓄電池企業(yè)已由原有的3000多家減至253家左右。行業(yè)準入條例的實施后,技術水平低、生產(chǎn)工藝落后,環(huán)保和防污投入缺失的中小企業(yè)被淘汰出局,這也為剩下的優(yōu)質企業(yè)提供了良好的發(fā)展機會,使得我國的鉛酸電池行業(yè)正逐漸向高壁壘、高集中度轉變。
整體來說,鉛酸電池的環(huán)保整治,落后產(chǎn)能的淘汰,以及行業(yè)準入條件的落實都將是一個較長的過程,行業(yè)集中的提升也將是一個長期持續(xù)的過程。
引入公眾監(jiān)管機制共同監(jiān)督管理
環(huán)保組織還建議,由環(huán)保部、發(fā)改委和住建部牽頭建立或指導各省、市、自治區(qū)相關部門建立廢電池回收處理專項基金。該基金的管理過程應包含生產(chǎn)者、回收者、處理者、民間組織、科研機構和媒體的代表。在基金創(chuàng)建之初,各級政府應適當進行投入,保證啟動工作的順利展開。同時,引入有效的公眾參與機制,共同監(jiān)督廢電池回收和處理過程,并逐步淘汰對環(huán)境和健康影響很大的廢電池不當拆解和利用活動。
從目前的形式來看,國內鉛酸電池的污染整治之路充滿艱辛,但是我們相信只要相關法規(guī)標準日漸健全,企業(yè)真正提高環(huán)保意識,相關主管部門責任落實到位,再輔之以生產(chǎn)許可證等市場準入制度和公眾監(jiān)督機制的配合,我國鉛酸電池制造及回收業(yè)的環(huán)境污染問題一定會得到妥善的解決。