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    長光CGB蓄電池的特性

    CGB蓄電池官網電池特性

    1、使用壽命長 高強度緊裝配工藝,提高電池裝配緊度,防止活物質脫落,提高電池使用壽命。 低酸比重電液,提高電池充電接受能力,增強電池深放電循環能力。 增多酸量設計,確保電池不會因電解液枯竭縮短電池使用壽命。 因此 GFM 系列蓄電池的正常浮充設計壽命可達 15 年以上 (25 ℃標準環境下)

    2、高倍率放電性能優良 高強度緊裝配工藝,電池內阻極小,大電流放電特性優良,比一般電池提高 20% 以上。

    3、自放電低 高純度原料和特殊造工藝,自放電很小,室溫儲存半年以上也可無需補電。

    4、維護簡單 特殊氧氣吸收循環設計, 克服了電池在充電過程中電解失水的現象, 在使用過程中電解 液水份含量幾乎沒有變化,因此電池在使用過程中完全無需補水,維護簡單。

    5、安全性高 電池內部裝有特制安全閥,能有效隔離外部火花,不會引起電池內部發生爆炸。

    6、安裝簡捷 電池立式、側臥、疊層安裝均可,安裝時占地面積小,靈活方便。

    7、潔凈環保 電池使用時不會產生酸霧, 對周圍環境和配套設計無腐蝕, 可直接將電池安裝在辦公室 或配套設備房內,無需作防腐處理。

    長光蓄電池的充放電特性

    蓄電池都具有自放電效應。 從生產制造車間到用戶使用, 大約要延誤數月的時間。 以 長光電源蓄電池為例,在 30 ℃的環境溫度下貯藏 8 個月,蓄電池的殘存容量僅為 出廠時的一半, 因此對于新購買的與 UPS 配套的蓄電池, 一般要進行一次較長時間的充電, 這叫做初充電。 蓄電池的初充電電流大小應按 0.1C 來充電,蓄電池在放電終了后可進行再 充電,這叫正常充電。

    目前在 UPS 中普遍采用兩種充電方式 : 浮充和脈充。浮充電是指 整流器的輸出與蓄電池并聯工作,并同時向負載供電,實際上此時整流器提供的電流分兩路,一路送給負載, 另一路送給蓄電池,以補充蓄電池自身內部損耗, 浮充充電工作方式接線簡單,對改善 UPS 輸出瞬態響應特性有好處。

    脈沖充電是充電電流隨蓄電池容量而變化,用這種方式充電,可以縮短充電時間。

    充電電壓 由于 UPS 蓄電池屬于備用工作方式,市電正常情況下處于充電狀態,只有停電時才會放電。為延長蓄電池的使用壽命,UPS 的充電器一般采用恒壓限流的方式控制,蓄電池充 滿后即轉為浮充狀態。對于端電壓為 12V 的蓄電池,正常的浮充電壓在 13.5~13.8V 之間。浮充電壓過低,蓄電池充不滿,浮充電壓過高,會造成過電壓充電。當浮充電壓超過 14V 時,即認為是過電壓充電。 嚴禁對蓄電池組過電壓充電, 因為過電壓充電會造成蓄電池中的電解液所含的水 被電解成氫和氧而逸出,使電解液濃度增大,導致蓄電池壽命縮短,甚至損壞。 

    充電電流過大或過小都會影響蓄電池的使用壽命。理想的充電電流應采用分階段定流充電方式,即在充電初期采用較大的電流,充電一定 時間后,改為較小的電流,至充電末期改用更小的電流。充電電流的設計一般為 0.1C ,當 充電電流超過 0.3C 時可認為是過電流充電。避免用快速充電器充電,否則會使蓄電池處于“ 瞬時過電流充電 ”和“瞬時過電壓充電 ”狀態,造成蓄電池可供使用電量下降甚至損壞蓄電池。過電流充電會導致蓄電池極板彎曲,活性物質脫落,造成蓄電池供電容量下降,嚴重時 會損壞蓄電池。

    充電方式鉛酸蓄電池放電產物是硫酸鉛,若不及時轉化掉,會使蓄電池處于充電不足狀態,從而 降低蓄電池放電容量和縮短蓄電池使用壽命。因此,必須使蓄電池組處于充足電狀態。對不 同情況,可分浮充和均充。

    浮充充電。在線式蓄電池組是長期并聯在充電器和負載線路上,作為后備電源的工 作方式。一般情況下,都采用浮充充電,單體蓄電池電壓控制在 2.25V( 相對于 2V 蓄電池 ),并定期觀察、記錄浮充電壓變化。如果單體蓄電池電壓偏低,說明蓄電池充電不足,容量不 夠,應注意跟蹤。

    均衡充電。所謂均衡充電是把每個蓄電池單元并聯起來,用統一的充電電壓進行充電。如果蓄電池組在浮充過程中存在落后蓄電池 (單體電壓低于 2.20V ,相對于 2V 蓄電池 ),或浮充 3 個月后,宜進行均充過程,其單體蓄電池控制在 2.35V ,充 6~8h( 注意,一次均 充時間不宜太長 ),然后調回到浮充電壓值,再觀察落后蓄電池電壓變化,如電壓仍未到位,相隔兩周后再均充一次。

    一般情況下,新的蓄電池組經過 6 個月浮充、均充后,其電壓會 趨于一致。均衡充電電流一般選 0.3C 或略小于 0.3C 。額定電壓為 12V 的蓄電池,均衡充 電電壓一般選 14.5V 。當 UPS 的蓄電池在使用中遇到下述情況之一時,要想恢復蓄電池的可充放電特性,應 采用均衡充電的辦法來解決。 

     過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終了電壓。對 12V 的 M 型鉛酸蓄電池而言,其放電終了電壓為 10.5V 左右。 UPS 蓄電池組中,各蓄電池單元之間的端電壓差別超過 1V 左右。

    長時間放置不用,超過靜態存儲時間的蓄電池。常溫環境,一般 UPS 蓄電池的靜態 存儲時間為 9 個月。當溫度為 31~40 ℃時,靜態存儲時間為 5 個月 (包括新購蓄電池重新更換了電解液的蓄電池)。

    放電后末能及時充電的蓄電池長期工作于浮充狀態 (即 UPS 長期工作于市電狀態 )并超過靜態存儲時間。

    不慎放電,將蓄電池端電壓放至低于終止電壓。對于 NP6-12 型密封式鉛酸蓄電池,其均衡充電電壓為 14V 左右,最大允許的均衡充 電電流小于 0.28C ;對于 LCL12V24P 型密封式鉛酸蓄電池,其均衡充電電壓為 14V 左右 最大允許的均衡充電電流小于 8A 。

     溫度補償。雖然蓄電池的工作溫度范圍很寬,可在 -15~+45 ℃范圍內運行,但是 蓄電池運行最佳環境溫度為 25 ℃左右,如果環境溫度變化較大,需用溫度系數進行補償 (-3mV/ ℃)。

    充電操作

    蓄電池的初充電電流大小一般按說明書中的規定值,或按額定容量 1/10 的電流來進行。 使用中正常充電時, 最好采用分級定流充電方式,即在充電初期用較大電流,充電一定時間后,改用較小電流,至于充電后期,改用更小電流。這種充電方法的充電效率 較高,它所需充電時間較短,充電效果也好,對延長蓄電池壽命有利。有的新型智 UPS 采用定期自動監測及循環充電的方式進行對蓄電池充電,以延長蓄電池壽命。

    治療性充放電。對于蓄電池治療性充放電過程,從放電容量和蓄電池電壓值判斷 每只蓄電池的“健康情況 ”,因為不同放電容量過程中每只蓄電池的電壓變化就代表了該蓄電池"健康 "狀況,如有不合格的蓄電池,應采取補救措施。有些 UPS 蓄電池欠電壓是由于 UPS 逆變器末級驅動電路損壞,造成蓄電池放電所致。若在修好電路故障后, 應及時將蓄電池接入原電路充電, 仍然會使蓄電池復好如初。 

    問題在于欠電壓的蓄電池無法使 UPS 啟動成功。此時,可用如下辦法解決 : 

    1、先用好的蓄電池將 UPS 啟動到市電狀態后,再撤掉好蓄電池換上待充電的欠電壓蓄 電池。在調換蓄電池時, 要求 UPS 空載運行。一般 UPS 迸入市電狀態后,只要保持輸入市 電正常,撤掉蓄電池不會影響市電供電狀態。給欠電壓的蓄電池充電過程中,應注意觀察蓄 電池的充電電流。

    2、將欠電壓的蓄電池先充電到 10.5V( 相對于 12V 蓄電池 )以上,便可使 UPS 成功啟動。

    3、放電要求 蓄電池實際放出的容量與放電電流有關,放電電流越大,蓄電池的效率越低。例如:12V/24Ah 的蓄電池當放電電流為 0.4C 時,放電至終止電壓的時間是 1 小時 50 分,實際 輸出容量 17.6Ah ,效率為 73.3% 。當放電電流為 7C 時,放電至終止電壓的時間僅為20s ,實際輸出容量 0.93Ah ,效率為 3.9% 。

    所以應避免大電流放電,以提高蓄電池的效率。一般電路設計和用戶選擇負載時,都要保護 UPS 蓄電池逆變放電電流不超過 2C。放電深度對蓄電池使用壽命的影響也非常大, 蓄電池放電深度越深,其循環使用次數就越少。雖然 UPS 蓄電池有低電壓保護功能,一般單節蓄電池放電至 10.5V ( 相對于 12V 蓄電池 )左右時,UPS 就會自動關機,但是如果 UPS 處于輕載放電或空載放電的情況下,盡管小電流放電能提高蓄電池的效率,但是當用極小電流 (小于 0.05C) 長時間放電時,將導致蓄電池實際放出容量超過其額定容量,從而造成蓄電池嚴重的深度放電。

    當蓄電池放電 深度為 10% 時,蓄電池實際使用壽命約為 200~250 次充放電循環; 放電深度為 50% 時,約為 500~600 次充放電循環。因此,在使用 UPS 時,既要避免重載過電流放電,又 要避免長時間輕載放電造成蓄電池深度放電。更要避免蓄電池短路放電,否則會嚴重損壞 蓄電池的再充電能力和儲電能力,縮短使用壽命。在蓄電池的實際應用中,不是首先追求放出容量的百分之多少,而是要關注發現和處理落后蓄電池,經對落后蓄電池處理后再做核對 性放電實驗。這樣可防止事故,以免放電中落后蓄電池惡化為反極蓄電池。

    CGB蓄電池的類型選擇

    蓄電池有多種類型。目前風力發電普通采用于鉛酸蓄電池。這種電池灌液 后,經過 30 分鐘,待液溫為 l 5 ℃時即可使用,不需要進行初充電。對剛剛安裝風力機,又不具備初充電條件的偏遠地方,立即可以用電,是很優越的。 這種電池的缺點是體積和重 量較大,搬運不方便。

    市場銷售的鋁酸蓄電池多是機動車啟動用電池,其極板結構和制造特點,使用在風力發電的充放運行條件下,是不適合的,使用命短,一般只有 2~3 年左右。因此在容量較大的風力發電站中,最好采用固定型防酸隔爆式鉛蓄電池,這種電池具有容量大,電液比重較低( 15 ℃時約在 1.21 左右 )減少對極板和隔板的腐蝕,可延長蒸發時間,還有防滲漏措施,減少了對地的放電。

    堿性蓄電池體積小。重量輕,使用壽命可達 15 年左右,在我國也有少量使用。堿性電池壽命雖然比酸性電池長 5—7 倍,但其價格卻高出酸性電池 10 幾倍。從經濟上考慮,我們認為在小型風力發電中還是使用于荷鉛酸蓄電池較有利。

    蓄電池的運行方式

    1.全充全放制。即風機集中安裝,集中充電,電瓶分散到戶,每戶兩塊電瓶輪換使用。 風力發電是受風制約的,尤其是對小型風機更為明顯。在村內風小,風機必須集中安裝在村外,架線又有困難的農村適合采取這種方式。風機可以架設在風能較佳的場地上,得以充分利用風能。電瓶輪換使用能保證滿充滿放。缺點是: 

    ①所需電瓶較多,增大投資和電度成本

    ②電瓶使用效率較低(約 40 %左右)

    ③電池的充放電輪換頻繁,使用壽命較短

    ④經常來回搬運電瓶給用戶造成麻煩,且容易碰壞電瓶;搬運不慎,電解液容易外漏, 會造成電瓶缺液或燒壞衣服。

    2.半浮充電運行方式。就是風機(直流發電)和電瓶并聯供電的工作方式。不用電時(白天),由風機發電向蓄電瓶充電;無風時由蓄電池向負載供電;有風時由風機發電 浮充蓄電瓶并供電。這種方式多用于單機 1~3 戶使用,配置的莓電瓶容量較少,投資也相應減少。采用半浮充制蓄電池的壽命一般此全充全放制長些,蓄電池的使用效率約 50 %左 右。 

    3.全浮充制。把電瓶集中安裝在充電間,將電池組和風力發電機并接在負載回路上,使電池常期處于小電流充電中。 風機在向負載供電時,風速波動引起的電壓波動,通過蓄電 池組起到了穩定作用,保證了正常供電。這種運行方式電池使用壽命比以上兩種方式都長,而且所需的蓄電池容量大為減少,電能效率提高,簡化了電池維護,整個供電設備效率可達 到 60 —70 % 。察右后旗韓勿拉風力發電站就是采用這種方式進行工作的。

    蓄電池容量的確定

    蓄電池容量配置的是否合理,直接影響風力發電的各項技術經濟指標。容量選 的小了, 多風時發出的富余電量得不到充分儲存。 容量選的太大,一則增加投資; 二則蓄電 池可能會長期處于充電不滿狀態,將會影響蓄電池的效率和使用壽命。一般常規充電是“兩階段恒電流充電 ”,此法既不浪費電力,充電時間短,對延長蓄電池 使用壽命有利,同時計算蓄電池容量也容易得多。風力發電的情況,則不同于常規充電。由于風速經常變化,電機輸出的電流時大時小,時有時無,這樣蓄電池充電電流和所需充電時間就很難確定。針對這種實際情況,我們采用如下兩種計算方法來確定配置蓄電池容量。

    1.電量平衡計算法。計算步驟如下:

    a.根據當地氣象部門提供的風速資料,以十天為一時度,逐旬分別統計風機起始工作 風速至停機風由范圍內的不同風速發生小時數。 

    b.根據選用的風力發電機的 P=f(V)特性曲線和風速資料,計算 —臺機逐旬所能發出的電量,并繪出其全年發電量過程曲線。根據內蒙察右后旗的風速資料計算繪制的商都牧機廠 ED1 .5 ~100 型風機的年發電量過程線。計算得出該機在當地的風況下,年發電量為 276 度。從過程線看出各旬的發電量變化很大,最多的四月下旬為 19 度,最少的二月下旬僅 0.95 度、相差近 20 倍,說明配置蓄電池進行儲能調節是必要的。

    C根據用電信況,計算出逐旬的用電量,并給出全年用電量過程線。

    d.比較發電量和用電量過程線,以發電少于用電差值最大的時段(圖中斜線部分)的電量來確定所需蓄電池容量。圖中差值最大的電量為 2.3 度。需配置 2300 伏安時電池,實際選用 12 伏 48 安時蓄電池 4 塊。總容量 2304 伏安時。

    2.經驗計算法 根據我們試點的經驗,在察右后旗、商都地區的風況下,也可采用以下公式簡便估算所需電池容量。即請登陸 : 輸配電設備網 瀏覽更多信息式中:Q——所需配置蓄電池容量(安時);p—— 負載功率(瓦);t—— 日用電小時數;U—— 標準蓄電池電壓(一般為 12 伏);n—— 電池儲備周期系數;根據風況而確定,一般取 3~8 天) K—— 放電控制系數(取 0 .75 ~ 0.8)上式考慮了: 

    ①用電設備的額定功率

    ②當地氣象情況, 即無風期平均時間

     為了防 止蓄電池過放電,放電應控制在一定程度。仍以察右后旗為例,安裝一臺 100 瓦機,供 3 戶用電, 每戶裝設 12 伏 15 瓦的燈泡 2 只平均每天照明 5 小時,計算所需配置的蓄電池容量。(儲備系數取 6 放電控制系數取 0.8)代入公式得:選用 6 塊 12 伏 48 安時蓄電池,總容量 288 安時。

    確定標準電池時,必須注意:蓄電油組的容量應能安全接受風力發電機輸出的最大電流強度 Imax 。

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