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ups電源鉛酸蓄電池的典型充電特性曲線

來源:UPS電源 發(fā)布時間:31/07/2022 瀏覽次數(shù):

ups電源監(jiān)控模塊對整流模塊、蓄電池組、交流和支配電單元具有適用感覺功能。對系統(tǒng)工作參數(shù)進行檢測設定和調(diào)整,對故障進行處理以及生產(chǎn)告警信息,控制系統(tǒng)開關以及協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各整流模塊限制輸出電流的基礎上均分負載,接受上級監(jiān)控中心的智能管理等。

1.對整流模塊的管理

在PRS700電源系統(tǒng)中,對整流器的管理內(nèi)容有顯示整流模塊的告警信號、調(diào)節(jié)整流模塊的輸出電壓、控制整流模塊關團等。由于SMP700模塊控制電路組件為非智能型,因此監(jiān)控模塊不能對它以智能方式管理,而只用采用模式方式控制。

(1)顯示整流模塊的告警信息。當整流模塊的市電中斷、或者溫度過高、或系統(tǒng)輸出電壓過高時,整流模塊會將這些信息檢索出來,經(jīng)過告警電路處理,點燃整流模塊面板上的紅色信號燈。

(2)關閉整流模塊。在供電系統(tǒng)中,如遇故障或進行維護操作時,AL175NT告模塊具有對整流模塊關閉的功能。

(3)市電檢測。當市電不正常時,產(chǎn)生市電故障信息,激勵市電告警繼電器,經(jīng)驅(qū)動電路作用,發(fā)出告警信號。

(4)地址設定。為了區(qū)分各個配電架子上整流模塊,在各個整流模塊中設置了地址,通過對其編碼而辨識。

(5)調(diào)節(jié)輸出電壓。在正常工作時,若需要臺階模塊輸出電壓的各項參數(shù),利用操作監(jiān)控模塊面板上鍵盤或操作外接PC終端機,使微處理器獲得數(shù)字信息。之后,微處理器取輸入值與各個模塊參考電壓平均值比較,產(chǎn)生誤差信息(模擬),用于調(diào)節(jié)整流模塊輸出電壓。

再引入模塊電壓調(diào)整電路,經(jīng)模擬選擇開關的作用,向DC/DC變換器控制UC3875芯片送出改變參考電壓(VREF)信息,而后通過改變功率開關占空比而調(diào)節(jié)輸出電壓。

2.監(jiān)控模塊對蓄電池的管理

AL175NT監(jiān)控模塊對蓄電池組的管理功能包括充電測試、放電測試、工作電壓溫度補補償、電池設置和故障告警等。

(1)充電管理。

1浮充充電。電信電源系統(tǒng)采用整流模塊和鉛酸蓄電池組并聯(lián)冗余供電方式,蓄電池組長期處于浮充狀態(tài)。所需的浮充電流應能滿足下列條件,即每晝夜電池自放電損失的容量、瞬間單獨放電的耗電量、維持氧循環(huán)的析氣電流。只有這樣才可使電池在備用國家儲足容量,以保證供電系統(tǒng)的可靠性能。

廠家規(guī)定浮充電壓設置在2.23V/只~2.27V/只(25℃)即可滿足上述要求。在浮充工作期間如遇市電中斷或整流模塊故障,蓄電池則履行單獨向負載供電的任務,其放電后的充電以再線方式,用浮電壓或均充電壓完成。在電池充電過程監(jiān)控模塊可以監(jiān)視和記錄堅持的電壓、電流、充電時間和電池溫度。典型充電特征曲線如圖8-8所示,PRS700電源系統(tǒng)整流模塊對鉛酸蓄電池正常充電采用低壓限流方式。

圖中曲線1表明無限流動功能充電時的充電間電流變化,這種充電方式在充電初瞬時堅持電流非常大,容易造成開機沖擊,進入充電后期電流衰減相當快,使充入電池的電量增加緩慢,難以及時補足電池容量。

充電曲線2表明電池以額定電流200%放電之后,采用低壓限流充電方法的標準充電特性曲線。充電初期電流限制在0.1C。A(25℃),持續(xù)進行4h-5h待電池電壓升至穩(wěn)壓值后,電流才以指數(shù)規(guī)律衰減,所以能及時對電池充足電量。

在PRS700/-48V電源系統(tǒng)中,AL175NT告警模塊對整流器模塊限制方式,是把系統(tǒng)的最大輸出電流限制在50%~100%額定電流值,即用系統(tǒng)總?cè)萘恳园俜直缺硎鞠到y(tǒng)輸出電流在限制值。若選用100%,表明系統(tǒng)最大輸出電流foor是每個模塊在最大輸出電流/wur乘以系統(tǒng)中整流模塊的個數(shù)N,即loor=/noor×N。

lour包括電信設備忙時最大負載電流tax與蓄電池充電電流,Ax由通信設備容量所決定,1。則由電池允許的最大充電電流所決定(通常取0.1CoA)。SMPS700出廠時限流值已調(diào)至100%,表示每個整流模塊對電池放電后的充電電流及電信負載電流限制在13.08A,這個值是涉及系統(tǒng)整流模塊數(shù)的主要依據(jù)。用戶若是需要按百分比調(diào)節(jié)電流的限制值,要請廠家采用軟件方法調(diào)節(jié)。

ups電源 (6).jpg

ups電源設置了電池欠壓告警參考值,即輸出電壓低于此值時發(fā)出告警,而比值高于負載斷電壓值。因為系統(tǒng)電壓過低時,處于浮充運行的電池充電電流會太小,難以補充損失的電流很容易因電池容量不足而造成供電中斷。

升壓充電。升壓充電又稱為均衡充電,這種充電方式是為定期不足蓄電池的容量或為加速電池充電而偶然采用。閥控式密封鉛酸電池的析氣速率是影響使用壽命的主要因素之一,目前,在供電系統(tǒng)中采用限制輸出電壓或限制充電時間,來抑制氣體發(fā)生速率。其充電時間限制在12h內(nèi),而升壓值設在2.30V/只-2.35V/只(25℃)。

ups電源設置了電池過壓警告參考值(57V),即輸出電壓高于參考值時發(fā)出警告。而此值低于模塊切斷電壓值。

3工作電壓溫度自動補償。閥控式鉛酸蓄電池對溫度十分敏感,在低溫時放電的容量達不到100%的標準容量。而電池在較高溫度下浮充有利于提高充電電流效率但充電溫度過高時電池電流會成倍增大。電池析氣速率也將隨著增大,蓄電池內(nèi)部將因盈余氣體的大量存在而嚴重失水,并造成電池內(nèi)阻的增大,導致電池使用壽命縮短。基于這些原因而需要對閥控鉛酸電池進行溫度補償。如果系統(tǒng)在室內(nèi)環(huán)境(最好在電池內(nèi)部)設置了溫度傳感器,則可啟用AL175NT模塊的溫度補償功能,只需要輸入是在10℃和25℃下的電壓,再此范圍內(nèi)電壓是線性變化的。若溫度超出此范圍,模塊會輸出電壓自動調(diào)整在10℃或30℃下的校準值,溫度自動補償函數(shù)曲線如圖8-9所示。


ups電源鉛酸蓄電池的典型充電特性曲線 0 10傳感溫度/℃20 30 閥控鉛酸蓄電池充電電壓—溫度函數(shù)特性

電池溫度是告警模塊所設置的充電電壓的函數(shù);橫坐標取10℃時的浮充電壓55.68V為設定點、橫坐標取30℃時浮充電壓52.80V為設定點,將這兩個設定點連起來可構(gòu)成電池浮充頂芽溫度補償曲線,必要時還可將某些參數(shù)輸入圖中,例如,0℃時的浮充電壓、斜率(mV/0℃)、最大補償電壓、最小補償電壓等。在電信電源系統(tǒng)維護中,要求蓄電池定期在線向電信負載供電,以及時掌握電池荷電情況,這種考察電池容量的方法稱為核對性放電。AL175NT告警模塊可以對鉛酸蓄電池進行自動或受動測試。

放電測試時,操作告警模塊步序為首先設置系統(tǒng)終止電壓,并將整流模塊輸出電壓設置為高于電池終止電壓(在-48V系統(tǒng)中宜取-45V),再設置放電時間(通常為6h-8h),然后啟動放電程序。在進入放電初瞬整流模塊輸出電壓隨即降低(比終止電壓約高1.5V),使它運行在不停機的熱備用狀態(tài)。之后,電池組進入在單獨對負載動點的在線狀態(tài)。當電池放電至終止電壓、或設定的放電時間、或人工中斷放電程序而結(jié)束放電過程端電壓跌落速率與放電電流大小,電池內(nèi)阻、溫度等因素有關,內(nèi)阻較小的電池以較小電流和常規(guī)溫度放電時,能獲得理想的容量。


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