若VRLA蓄电池浮充电压过低,会使蓄电池经常处于欠充电状态,负极就会逐渐形成一种坚硬的硫酸铅枝体结晶,该晶体几乎不溶解,用常规方法充电很难使它转化为有效的活性物质,进而大大减少了蓄电池的实际容量,从而使蓄电池在放电时放不到额定容量。一旦市电停电,柴油发电机组未及时起动,通信设备供电将中断,后果不堪设想。
(3) 浮充电流对VRLA蓄电池的影响
由于VRLA蓄电池在浮充工作时,其负极电位近似为开路平衡电极电位,浮充电流值仅与正极电位和环境温度有关,所以在同一浮充电压下,浮充电流会随温度的升高而增大,虽然各蓄电池厂家浮充电压与浮充电流和环境温度的特性略有不同,但是浮充电流是随浮充电压的增大而增加的,浮充电流随环境的温度升高而增加。这种现象可以从开关电源监控模块电池充电电流显示出来,它与用数字钳型电流表测试的数据一样,所以开关电源监控模块对电池组必须按0.1C10设定浮充限流值。
4VRLA蓄电池安装时应该注意的事项
虽然VRLA蓄电池出厂时,极板都进行了充、放电活化。但如果蓄电池的安装日期距出厂日期时间较长,经过长期的自放电,容量必然大量损失,靠单纯的浮充难以恢复其初始容量。并且,由于单体蓄电池自放电大小的差异,致使各蓄电池的端电压出现不均衡,个别电池会进一步扩展成落后电池甚至出现反极现象,所以VRLA蓄电池搁置三个月不用,必须进行补充电。
新蓄电池安装前测量开路电压,开路电压差值不大于20mV,并做好蓄电池测试纪录。此后应对其进行补充充电,在2.35V的补充充电电压下充电24h、2.40V充电12h,充电后期充电电流小于蓄电池10小时率的千分之三,测量单体蓄电池电压并纪录,此时蓄电池补充充电完成,断开蓄电池与充电设备的所有连接线。静置2～4h后,用假负载对蓄电池按10小时率进行容量试验,试验时每小时对蓄电池的总电压、放电电流、单体蓄电池电压进行记录,蓄电池放电后期,每10min检测单体蓄电池电压低的电池,若某只蓄电池端电压低到1.8V,应马上停止放电。计算出实际蓄电池放出的容量和蓄电池容量与温度关系曲线是否一致,若基本一致,证明蓄电池放电试验合格。
蓄电池按10小时率放电时,如果温度不是25℃,则应将实际测量的容量按下式换算成25℃时的容量
式中,t—放电时的环境温度;
K—温度系数:
10小时率放电时,K=0.006/℃
3小时率放电时,K=0.008/℃
1小时率放电时,K=0.01/℃
Cr—试验温度下的电池容量。
对蓄电池进行充电。若到放电终止时,电池组放出的容量根据环境温度进行核算没有达到所规定的额定容量,电池组的出厂容量可能存在问题,应及时联系相关厂家前来处理。
对蓄电池进行充电时,开关电源浮充电压、均充电压、均充转浮充电压、充电限流及电池温度补偿电压等的设置正确后,对蓄电池按10小时率的电流模式进行稳压限流充电,限流值取0.1C10,充电时每两小时对电池总电压、总充电电流和单体电池电压进行测量并记录,充入的电量应大于放出电量的1.2倍以上,待蓄电池充电电流小于电池0.01C(即10A)左右或充电电流3小时不变时,证明蓄电池电量已经充满,此时电池组可以进入供电系统运行。
5VRLA蓄电池工作的环境及其温度补偿
如上所述,温度和浮充电压的变化将给VRLA蓄电池带来严重危害,造成蓄电池过量腐蚀、极板过度腐蚀或水分过量流失,从而使寿命锐减或容量陡降。为解决这一关键性问题,必须密切关注VRLA蓄电池的温度补偿。蓄电池必须与具有温度补偿功能的智能型开关电源配套使用。其实目前大多数智能型开关电源都有温度补偿功能,但由于未引起重视而使该功能长期处于取消状态,造成不必要的损失。
VRLA蓄电池应工作在适宜的环境温度下,环境温度对VRLA蓄电池的放电容量、寿命、自放电、内阻等方面都有较大影响。开关电源都有电池温度补偿功能,每度每只蓄电池补偿1～3mV。对于枢纽楼由于冬季和夏季环境温度在20～25℃之间,蓄电池的温度补偿应该设定为1mV为佳;而对于环境较差的移动基站和接入网的单体蓄电池温度补偿应该设定为每度补偿3mV;对于枢纽楼和数据中心大型UPS蓄电池组,由于UPS的稳压精度为±1%,电压波动不大,不必加温度补偿功能。总之,VRLA蓄电池的佳工作环境温度为20～25℃之间。
开关电源监控模块接入蓄电池的温度传感器应尽可能放置在接近每组电池温度高点的地方,建议将其放置在每组蓄电池的中间位置的单体电池上。当启动电池温度补偿功能之后,浮充电压和均衡电压都按照以下方式进行补偿: