蓄電池組的容量測試及分析

蓄電池組的容量測試及分析

摘要：通信電源是整個通信網(wǎng)絡(luò)的組成部分，電源設(shè)備供電的高可靠性直接影響通信全網(wǎng)的暢通。蓄電池作為備用電源，是供電系統(tǒng)最后一道防線，因此及時掌握電池實際容量信息是非常重要的。本文結(jié)合日常維護(hù)工作，對三種容量測試方法分析優(yōu)劣，根據(jù)具體情況選擇不同容量測試方法。
　　電阻測試儀 | 鉗表 | 萬用表 | 臭氧檢測儀 | 空氣品質(zhì)監(jiān)測儀 | 熱像儀 | 溫濕度儀 | 示波表 | 萬能鉗 | 濃度計 | 噪音計 | 電導(dǎo)度計 | 有紙記錄儀 | 風(fēng)速計 | 光度計 | 鉆頭 | 壓線鉗 | 硬度計 | 電能質(zhì)量分析儀 | PH計 | 壓力表 | 泄露氣體檢測儀 | 溶氧計
　　通信電源是整個通信網(wǎng)絡(luò)的組成部分，電源設(shè)備供電的高可靠性直接影響通信全網(wǎng)的暢通。在通信領(lǐng)域，蓄電池起到荷電備用作用，是作為通信電源系統(tǒng)最后一道保障來定位、使用的。近幾年來，因通信電源系統(tǒng)中蓄電池故障導(dǎo)致的通信事故時有發(fā)生，因此及時掌握電池實際容量信息是非常重要的。通過對三種容量測試方法分析，在日常運行維護(hù)中，根據(jù)具體情況選擇不同容量測試方法。
　　目前電池組容量測試主要有三種方法：（1）離線式放電，（2）在線“評估式”放電，（3）蓄電池組全在線充放電
　　一、離線式放電：
　　該放電方式是將電池組從直流供電系統(tǒng)脫離出來，外接假負(fù)載，進(jìn)行放電試驗，供電系統(tǒng)中只存在一組電池備用，存在危險，但放電過程中與系統(tǒng)沒有聯(lián)系。離線式放電連接如圖1-1。
　　
　　圖1-1離線式放電
　　缺點是：
　　1、放電后被測電池電壓較低，如果直接并聯(lián)恢復(fù)時，會產(chǎn)生
　　火花和沖擊電流，使并聯(lián)恢復(fù)困難，存在安全隱患。為減少火花和沖擊電流可將被測電池組靜置10分鐘，同時降低開關(guān)電源輸出電壓與被測電池電壓基本相同后，恢復(fù)并聯(lián)。
　　2、如果整流器系統(tǒng)大，充電限流點設(shè)置不合理，巨大沖擊電流可能造成熔絲或連接條熔斷，同時對電池本身將是一種損害。
　　3、既要拆卸電池組正極，又要拆卸電池組負(fù)極，拆卸電池組負(fù)極時如果操作不當(dāng)，將引起短路事故，放電需要8X2=16個小時，整個過程需要維護(hù)人員時刻看守，工作強度大，勞動效率低。
　　4、被測電池組電能全部通過假負(fù)載散熱消耗，浪費能源，影響機(jī)房設(shè)備的運行環(huán)境，需要空調(diào)降溫，進(jìn)一步浪費能源，而且還要對電池充電約1.2倍的放電容量，不利于節(jié)能降耗。同時，整個過程中機(jī)房內(nèi)一直存在一個高熱源，始終是一個安全隱患因數(shù)。例如一個系統(tǒng)2組3000AH電池組，其做一次80%容量（10小時率8個小時）試驗消耗的電能大約是：
　　(1)放電耗能：(48VX300AX8小時)/1000=115.2度X2組=230.4度
　　(2)充電耗能:230.4X1.2倍=276.48度
　　(3)以上充放一次電，理論上共浪費電能506.88度，如果考慮空調(diào)制冷，耗電還要多。所以，如果全國的電池組都按規(guī)定每年做30～40％核對性放電試驗，每三年做一次容量試驗，浪費的電能是很可觀的。
　　另外，在一些只配置一組電池組的模塊局、接入網(wǎng)點，是無法
　　實施這種測試，故而目前基本不采用該種放電試驗方法。
　　二、在線“評估式”放電：
　　在《中國聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)運行維護(hù)規(guī)程(試行)-動力環(huán)境分冊》中詳細(xì)介紹了：降壓放電法—蓄電池核對性放電試驗。顧名思義，一是降壓，二是只能核對性放電。具體做法是：調(diào)整整流器輸出電壓至保護(hù)電壓（如47V），讓并聯(lián)的蓄電池組對實際通信設(shè)備負(fù)荷短時間供電來進(jìn)行放電試驗。在線“評估式”放電連接如圖2-1。
　　
　　圖2-1在線“評估式”放電
　　在線“評估式”放電特點是：
　　1、調(diào)整整流器輸出電壓至保護(hù)電壓（如47V）短時間放電，然后估算電池容量的方法都屬于在線評估式放電的范疇，放電深度有限，達(dá)不到放電試驗?zāi)康�；即：活化保持整組電池活性及尋找落后電池。原因是：在實踐中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)某些單體電池電壓在放電前期表現(xiàn)穩(wěn)定，但到中后期電壓可能快速下降。
　　2、并聯(lián)的電池組全部投入對實際通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷放電，系統(tǒng)無滿容量電池組備用，系統(tǒng)安全性降低。因為，電池組剩余多少容量要以實際能放出的容量為準(zhǔn)，不取決于電池組的電壓，實際中可能是電池組電壓還有一定冗余，但是電池組的剩余容量已經(jīng)沒有了。
　　3、易出現(xiàn)每組電池放電電流不平衡現(xiàn)象：有質(zhì)量問題的電池組，內(nèi)阻大，分擔(dān)電流小，正常的電池組，內(nèi)阻小，分擔(dān)電流大，尤其是并聯(lián)3組電池組或以上的大系統(tǒng)，該問題更加突出。
　　4、該方法適用于一些配置一組電池組的模塊局、接入網(wǎng)點的電池組核對性放電試驗，掌握電池的基本情況。
　　三、蓄電池組全在線充放電方式：
　　近幾年全在線充放電方式自提出以來，使用越來越多，全在線充放電方式如圖3-1。

　　智能在線容量測試儀
　　
　　圖3-1全在線充放電方式
　　全在線充放電方式有如下特點：
　　1、放電過程，不必將電池組脫離系統(tǒng)，不必調(diào)整整流器的輸出電壓。
　　2、既能實現(xiàn)放電又能實現(xiàn)充電，且全部在線進(jìn)行，最大限度弱化市電中斷帶來的危險，同時智能在線容量測試儀可設(shè)定充電電流，不會對電池及系統(tǒng)造成沖擊，提高放電試驗安全系數(shù)。
　　3、放電過程除放電設(shè)備風(fēng)扇耗能外，基本沒有電能浪費，可以帶來節(jié)能環(huán)保效益。
　　4、放電試驗時基本可以實現(xiàn)無人職守，大大提高工作效率。
　　5、在被測電池組放電過程中智能在線容量測試儀時時進(jìn)行升壓補償被測電池組電壓變化，使兩個支路始終保持等電位，但是被測電池組所在支路的電壓始終具有略高趨勢，以保證被測電池組可以持續(xù)進(jìn)行放電，而在此過程中另一組電池始終處于浮充滿容量狀態(tài)。
　　6、被測電池組放電充電過程，始終保持在線狀態(tài)，在此過程中，一旦發(fā)生市電中斷情況，被測電池組和平常一樣，可以立即投入供電工作，另一組備用電池組還可以滿容量狀態(tài)投入供電工作。這就最大限度地延長了電池組的供電時間，最大限度地降低因放電試驗而引起的通信事故的概率。
　　7、全在線充放電方式可簡單地實現(xiàn)對UPS電池組容量測試工作。在該方法之前，對UPS電池組只能或只敢短時間的核對性放電試驗，或是容量試驗時，還要請廠家工程師到現(xiàn)場，操作很麻煩，而且危險性很大。
　　總之，綜合對以上三種電池容量測試方法分析，我們在日常維護(hù)工作中，可以選擇適宜放電方式對電池組進(jìn)行維護(hù)管理。