蓄电池在线监测修复技术的硬件安装工艺和功能测试

文 波 刘贵富 屈 麟（国网四川省电力公司南充供电公司，四川 南充 637000）



蓄电池在线监测修复技术的硬件安装工艺和功能测试

文 波 刘贵富 屈 麟
（国网四川省电力公司南充供电公司，四川 南充 637000）

摘 要：硫化的电池即使提高充电电压也无法使其容量恢复，要保证蓄电池供电可靠性，唯一的出路就是减少电池组中各单节电池电压运行的差异，本文探讨的蓄电池在线养护仪，可有效消除电池硫化，提高电池间的均匀性，减慢电池容量下跌的速度，是解决目前电池劣化速度过快问题的理想选择。下面笔者就如何使用该仪器进行蓄电池修复，详细分析其安装及功能测试，并在最后提出一些注意事项。

关键词：蓄电池；在线监测修复；安装；测试；注意事项

一、蓄电池在线监测及修复硬件的安装

（1）将蓄电池在线养护安装在蓄电池组出线附近的19英寸标准机柜内。

（2）将直流48V通过电源线接入蓄电池在线养护仪的电源接口。

（3）将除硫输出线的端子侧分别接入除硫输出端口，将除硫输出线的5根出线按照上文输出接线说明，正确连接至对应蓄电池的极柱。

（4）连接完成后，按下电源开关按键，设备首先进入工厂调试阶段，约2分钟后，开始正式启动工作。

蓄电池智能在线充放电系统的安装调试操作步骤如下：

（1）进入现场指定安装机柜旁边，观察走线走向后，确定系统安装机架离地面高度（需要割接电缆，做电缆线鼻）。

（2）将蓄电池检测控制器、养护仪辅机1、养护仪辅机1和容量检测模块进行安装固定（安装顺序应为由下向上依次是蓄电池检测控制器、养护仪辅机1、养护仪辅机1和容量检测模块）。

（3）开始下线，包括采样线和电池电缆线长度。

（4）将采样线和电池电缆线依现场绑扎方式绑扎整齐，做采样线线鼻和电池电缆线鼻。

（5）一切准备就绪后，进行设备接线，即：将整流器母排上的正负输出接至交流检测和控制模块的整流器引入端，从交流检测和控制模块的蓄电池引入端接至对应电池组的正负极。

（6）接线完毕后确定测量所有的采样和电池电缆接线正确性。

（7）打开工作电源，进行设备调试、配网。

（8）网管软件进行功能逐一测试。

图1　通信汤浅蓄电池组1号实时参数

图2　放电参数设置

二、系统修复功能的测试

本次测试对象为通信电源室2号通信电源的一组通信汤浅蓄电池组。汤浅蓄电池组于2012-08-16投入使用，为2V 24节电池。登录蓄电池在线维护监控管理系统，点击基站信息，可以看见已经创建好的通信汤浅蓄电池组。点击通信汤浅蓄电池组1号可以检测到它的实时参数：如图1所示。

从图1通信汤浅蓄电池组1号初始状态中可以很直观地看见蓄电池状态正常、当前蓄电池电压53.58V，当前温度28℃，单体最大值2.243V，单体最小值2.22V，单体平均值2.233V，因此该系统可以对蓄电池各项参数实时精细化网络监控，准确甄别电池劣化程度，提前预警劣态单体电池。

2015-10-2912∶01∶47由管理员账号对通信汤浅蓄电池组1号进行核对性放电测试，单体顺序号以整组负级开始为第一节，测试参数设置为负载电流为20A，放出容量100.0AH，端压终止48.0V，单体终止1.9V，温度上限70℃，放电时长05小时00分，以上任何一个条件达到，即停止放电。在图1界面点击远程放电即可设置通信汤浅蓄电池组1号的放电参数，放电参数设置如图2所示。

通信汤浅蓄电池组1号的放电开始后容量检测模块的蓄电池1号测试模式亮红灯，表示设备处于放电状态，同时通过通信电源显示器指示验证了放电正常，设备具备放电功能。

为了测试参数设置改变的灵活性，2015-10-2914∶10由管理员账号对通信汤浅蓄电池组1号放电参数更改为负载电流为50A，放出容量250.0AH，端压终止48.0V，单体终止1.9V，温度上限70℃，放电时长05小时00分，以上任何一个条件达到，即停止放电。放电停止后，实际端压48.03V，最大单体为第23节，最大单体电压为2.010V，最小单体为第19节，如图3所示为放电终止单体电压柱形图，最小单体电压为1.959V，平均单体电压2.001V，放出容量187.920AH，实际放电时长0天5小时1分，由于放电时间到原因停止放电。

放电参数改变后，通过图3放电端电压变化曲线放电电流变化曲线可以看出在放电参数改变后仍然可以完成放电，为参数设置错误后可以及时纠正提供了有利保障。

2015-10-2917∶02∶由通信汤浅蓄电池组1号由于放电时间到，自动转换为充电状态，通过蓄电池在线维护监控管理系统可以看见通信汤浅蓄电池组1号处于充电状态，放电结束原因，放电结束后通信汤浅蓄电池组1号在启动系统充放电和修复功能后通过图4充电终止单体电压柱形图与通信汤浅蓄电池组1号充电状态可以对第7节和第19节电池组有明显的修复作用。

从通信汤浅蓄电池组1号充电数据所示，从蓄电池在线维护监控数据中可以看出次系统可以完成充电功能。其中17∶3∶30时第7节、第19节蓄电池单节电池与其他蓄电池有明显差异，充电完成后第7节、第19节蓄电池单节电池与其他蓄电池差异减少，再次验证次系统对单节电池组有明显的修复作用。

图3　放电端电压变化曲线

图4　充电终止单体电压柱形图

三、蓄电池修复应注意的事项

1. 如果发现蓄电池组在投入使用初期（大概是20次充放电循环左右）次出现容量突然下降现象，每一次充放电循环后，蓄电池实际容量会下降，而且容量下降比较快且早。此时的蔼池板栅合金为低锑，正极容易发生软化，如果起初充电电流连续过低造成初期容量下降较快，这属于容量过早损失，导致电池性能不均衡，可以选择重新配组修复法，此方法适用于极板软化以和段隔的蓄电池，这属于物理损伤，修复后效果不明显，容量提升不大，但可以采取一些方法预防容量过早损失：（1）减少深度放电；（2）避免过充电；（3）避免初始充电电流持续过低；（4）不要利用添加活性物质来提升蓄电池容量。

2. 在容量测试中，如果测得当前容量和历史容量相比下降较多，且电导测试中发现蓄电池电导下降，则是因为蓄电池缺水，导致放电容量下降，内阻增大，这是由于长时间浮充电压过低，不足以支持蓄电池正极板处氧的循环；活性物质降低，蓄电池内阻增大，硫酸浓度升高，自放电加剧，同时加速了板栅的腐蚀，可以选择补水疗法修复，即向电池中加入水稀释电解液，提高硫酸的溶解度，且在充电电流为20h率下进行较长时间的充电，蓄电池可以恢复，但此方法只适用于硫化不太严重的蓄电池。

3. 当蓄电池长期欠充时，如果检测到整组电池浮充电压始终低于正常值（53.4V），对蓄电池进行充电实验发现充不进电，容量无法提升，这是由于放电过程中产生的硫酸铅并没有及时地还原成活性物质，阻隔了充放电反应的相互转化引起负极硫酸盐化，对于欠充造成轻度硫化的蓄电池可以采用上述完全充放电修复法，通过深度放电将硫酸铅完全转化为铅和二氧化铅提高蓄电池电化学反应效率。

参考文献

［1］郭生欢，丁毅.铅酸蓄电池修复技术的研究［J］.电池技术，2008，11（5）：1-6.

［2］冷述文，苗军.阀控式密封铅酸蓄电池的运行与维护［J］.山东电力技术，2010，3 （174）：56-58.

中图分类号：TM912

文献标识码：A