CSB蓄电池GP12170 12V17AH工厂直销
一般正常使用的UPS电源配置的CSB蓄电池寿命在5年左右,但目前国内有相当部分UPS电池在投入使用不到1年就开始出现问题,更有甚者,有些进口品牌的国产电池在制造工艺上存在先天的缺陷,另一方面是由于后天缺乏必要维护造成。许多使用单位由于缺乏必要的测试维护手段,根本不清楚自己系统UPS蓄电池的健康状况,为UPS系统正常工作留下隐患。
当今UPS蓄电池在结构设计与使用原材料方面比过去有了很大的改进,性能有了相当大的提高,许多设计和用料精良的免维护铅酸蓄电池浮充使用的理论寿命为15~20年以上,但真正能在使用中达到如此寿命的电池恐怕是少之又少。究其原因,有以下几点:
1.铅酸蓄电池在环境温度变化时对其充电设备有苛刻要求。由于过去的充电设备在设计上的缺陷,影响了蓄电池的正常使用寿命。
2.铅酸蓄电池放电后,由于过去充电设备的使用不方便,致使用户不能及时给UPS电池补充电,其造成的伤害是使电池的寿命大为缩短。
3.温度,温度对UPS电池的影响较大,太高或太低都会导致电池使用寿命下降(高温导致过充电,低温导致充电不足),尤其是高温,对电池寿命的影响尤为明显。一般来讲,环境温度应该控制在25℃左右。
4.放电深度对UPS蓄电池使用寿命的影响也非常大。UPS电池放电深度越大,循环使用次数就越少,在使用时应尽量避免深度放电。小电流放电容易造成深度放电。
5.充电电流,UPS蓄电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量相关。例如,100AH的电池,C=100A。一般来说,铅酸免维护电池的佳充电电流为0.1C左右,充电电流过大或过小都会影响UPS电池的使用寿命。
6.UPS电池在使用一段时间后要进行定期检查,根据市电供电质量做好相应的保养。市电质量较好,长期不停电的地方,应该每隔一段时间对电池进行活化放电,以防CSB蓄电池长期处于浮充状态,活性变差。时间间隔可以为半年一次,放电深度约电池容量的30%。
CSB电池治理技术的低下和不公道的充放电制度也是造成电池寿命缩短的重要原因。对CSB蓄电池组来说,除往上述原因,单体CSB电池间的不一致性也是个重要因素。针对CSB蓄电池充放电过程中存在的单体电池不均衡的现象,分析比较了目前的几种均充方法,结合实际提出了无损均充方法,并进行了试验验证。
现有的均衡充电方法
实现对串联CSB蓄电池组的各单体CSB电池进行均充,目前主要有以下几种方法。
1.在CSB电池组的各单体电池上附加一个并联均衡电路,以达到分流的作用。在这种模式下,当某个电池达到满充时,均衡装置能阻止其过充并将多余的能量转化成热能,继续对未布满的电池充电。该方法简单,但会带来能量的损耗,不适合快充系统。
2.在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平,再进行恒流充电,以此保证各个单体之间较为正确的均衡状态。但对蓄电池组,由于个体间的物理差异,各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。放电后达到同一效果,在充电过程中也会出现新的不均衡现象。
3.定时、定序、单独对CSB蓄电池组中的单体CSB蓄电池进行检测及均匀充电。在对蓄电池组进行充电时,能保证CSB蓄电池组中的每一个CSB蓄电池不会发生过充电或过放电的情况,就保证了CSB蓄电池组中的每个蓄电池均处于正常的工作状态。
4.运用分时原理,通过开关组件的控制和切换,使额外的电流流进电压相对较低的电池中以达到均衡充电的目的。该方法效率比较高,但控制比较复杂。
5.以各CSB电池的电压参数为均衡对象,使各电池的电压恢复一致。如图2所示,均衡充电时,电容通过控制开关交替地与相邻的两个电池连接,接受高电压电池的充电,再向低电压电池放电,直到两CSB电池的电压趋于一致。
该种均衡方法较好的解决了CSB电池组电压不平衡的题目,但该方法主要用在电池数目较少的场合。
6.整个系统由单片机控制,单体电池都有独立的一套模块。模块根据设定程序,对各单体电池分别进行充电治理,充电完成后自动断开。
该方法比较简单,但在单体电池数多时会使本钱大大增加,也不利于系统体积的减小。
无损均充电路
本文提出了一种无损均充电路。均充模块启动后,过充的电池会将多余的电量转移到没有布满的电池中,实现动态均衡。其效率高损失少,所有的电池电压都由均充模块全程监控。
1 电路设计
N节电池串联组成的电池组,主回路电流是Ich。各串联电池都接有一个均衡旁路,如图3所示。图中BTi是单体电池,Si是MOSFET,电感Li是储能元件。Si、Li、Di构成一个分流模块Mi。
在一个充电周期中,电路工作过程分为两个阶段:电压检测阶段(时间为Tv)和均充阶段(时间为Tc)。在电压检测阶段,均衡旁路电路不工作,主电源对电池组充电,检测电池组中的单体电池电压,并根据控制算法计算MOSFET的占空比。在均充阶段,旁路中被触发的MOSFET由计算所得的占空比来控制开关状态,对相应的电池进行均充处理。在这个阶段中,流经各单体电池的电流是不断变化的,也是各不相同的。