德國陽光蓄電池A512/120A

德國陽光蓄電池維護的必要性與建議

德國陽光蓄電池已成為這個特殊系統的支柱，沒有陽光電池的UPS只能稱作穩壓穩頻電源。在市電異常時蓄電池將化學能變成電能，通過UPS中逆變器逆變成交流電能輸送給負載，保證用電設備不間斷連續運行，保證使用設備或信息安全。
  
  閥控式免維護密封德國陽光蓄電池已在大中小型UPS電源中廣泛使用，占據UPS電源總成本的1/4~1/2。通過調查，正常使用的UPS，電池壽命一般在5年左右，在使用末期約有50%左右的UPS電源故障與UPS蓄電池有關。德國陽光蓄電池的失效主要表現為個別電池存在落后或電池浮充電壓低，備電時間短（容量不足），需要電池啟動的UPS市電異常后不能帶載啟動等。為保證安全使用，對UPS系統的健康狀況，特別是德國陽光蓄電池的狀況需要制定合理的維護方案是必要的。
  
  1、浮充電壓監控：
  
  1）、在中大型UPS一般配備有監控儀：通過監控設定浮充電壓的上下限，做到隨時監控電池的健康狀態，發現異常及時進行處理；
  
  2）、在萬用表測量電池的浮充電壓。
  
  通過以上方法，參照YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》標準,電池在浮充狀態下浮充電壓偏差不大于480mV(12V電池)，如測試電壓偏差大，則需要考慮調成均充模式后再進行觀察和測試，如轉成浮充后仍沒有改觀則需要考慮采用以下方法進行檢測核實。
  
  2、UPS德國陽光蓄電池的容量測試
  
  一般情況下在對蓄電池進行定期容量測試時，可選擇以下幾種容量測試方法。
  
  1）、離線式測量法（條件允許的情況下）
  
  a) 將蓄電池組充滿電后脫離UPS系統靜置1小時，在環境溫度為25±5℃的條件下采用外接（智能）假負載的方式，采用10小時放電率進行放電測試。
  
  b) 放電開始前應測量蓄電池的端電壓、環境溫度、時間。
  
  c) 放電期間應測量記錄蓄電池的端電壓、放電電流、室內溫度，測量時間間隔為1小時，放電電流波動不得超過規定值的1%。
  
  d) 放電期間應測量記錄蓄電池的端電壓及室溫，測量時間間隔為1小時。在放電期末要隨時測量，以便準確確定達到放電終止電壓的時間。
  
  e) 放電電流乘以放電時間即為蓄電池組的容量。蓄電池按10小時率放電時，如果溫度不是25℃時，則應將實際測量的容量按照下式換算成25℃時的容量Ce：

  
  Ce=Cr/﹛1+K(t-25℃)﹜------------------------（A）
  
  式中：t—放電時的環境溫度
  
  K—溫度系數（10H率放電時K=0.006/℃；3H率放電時K=0.008/℃；
  
  1H率放電時K=0.01/℃）
  
  f)放電結束后，要對蓄電池組進行充電，充入電量為放出電量的1.2倍以上。
  
  2）、在線式測量法
  
  a) 在直流供電系統中，調整UPS輸出電壓至保護電壓，由蓄電池對實際負荷供電，在放電中找出蓄電池組中電壓最低、容量最差的一只蓄電池作為容量試驗對象。
  
  b) 打開UPS對德國陽光蓄電池組進行充電，等蓄電池組充滿電后穩定1小時以上。
  
  c) 對（a）中放電時找出最差的那只蓄電池進行10小時率放電試驗。放電前后要測量記錄該蓄電池的端電壓、溫度、放電時間和室溫。以后每隔1小時測量記錄一次，放電快到終止電壓時，應隨時測量記錄，以便準確記錄放電時間。
  
  d) 放電電流乘以放電時間即為德國陽光蓄電池組的容量。如果室溫不是25℃時，則應按照（A）式換算成25℃時的容量。
  
  e) 放電試驗結束后，用充電機對該只蓄電池進行補充電，恢復其容量。
  
  f) 根據測量記錄數據繪制放電曲線。
  
  3）、核對性放電試驗法
  
  為了能隨時掌握德國陽光蓄電池組的大致容量，進行核對性放電試驗是必要的，其方法是：
  
  a) 在直流供電系統中，調整UPS輸出電壓至某保護電壓，由蓄電池對實際通信負荷供電。蓄電池組放電前后要測量記錄每只電池的端電壓、溫度、室溫和放電時間。放出額定容量的30-40%為止。
  
  b) 放電結束后，要對蓄電池進行充電，充入電量為放出電量的1.2倍以上。
  
  c) 根據測量記錄的數據繪制放電曲線，留作以后再次測量時比較。
  
  說明：
  
  （1）對于UPS系統的德國陽光蓄電池組，不建議采用離線式測量法進行容量測試。
  
  （2）進行在線式測量法和核對行容量試驗時，對于本身具備蓄電池放電測試功能的UPS設備，需要開啟蓄電池放電檢測功能對蓄電池進行放電試驗。對于沒有該功能的UPS，需要關斷其交流輸入，進行放電試驗。
 
 
  ? 注意事項：
  
  1）.德國陽光蓄電池容量試驗方法，是日常維護工作中的常用方法，但無論哪種方法，在容量測試期間保證系統運行是非常重要的，因此在做容量試驗時應提前了解市電有無計劃性停電，備用發電機組應處于良好狀態。
  
  2）.在進行德國陽光蓄電池容量放電試驗前，應用萬用表、內阻儀、電導儀對蓄電池的性能進行一次預防性檢測。
  
  3）.為保證容量測試的準確性，應采用專業蓄電池容量在線測試儀器和假負載進行測試。
  
  3、UPS德國陽光蓄電池啟動瞬間輸出大電流測試
  
  在實際使用過程中，后備式UPS電源由市電供電向逆變供電的切換時間要求小于7ms,一般設計為4-5ms左右。當市電供電異常，UPS電池必須在小于4-5ms時間內輸出負載所需的電流。如電池組中存在失效的電池能夠滿足以上端電壓和容量的要求，可能大電流放電4-5ms不合格，這種情況也是存在風險，電池已處于不合格狀態。由于UPS電池瞬間輸出大電流的特性只有在關閉市電才能測試，由于在不清楚電池性能情況下測試是風險，一般不建議進行檢測。

談鉛酸德國陽光蓄電池鉛粉生產過程

在潮濕氣體存在下（甚至是室溫），德國陽光蓄電池內部鉛都會被大氣中的氧所氧化。而且在金屬鉛表面形成鉛氧化物層。用空氣進行鉛的氧化是當今生產鉛粉的重要方法之一，大約全世界30％的鉛粉都是通過熱氧化方法制造的。對于鉛酸德國陽光蓄電池制造極板用的鉛粉，其參數主要取決于進行氧化作用的溫度范圍。關于鉛粉生產方法按照所用的溫度范圍可分為三類：低溫鉛粉、中溫鉛粉、高溫鉛粉。

德國陽光蓄電池均衡技術介紹

為了給設備提供足夠的電壓,通常由多個德國陽光蓄電池串聯而成，但是如果電池之間的容量失配便會影響整個電池包的容量。為此，我們需要對失配的電池進行均衡。本文討論了電池均衡的概念和一些注意事項。

德國陽光蓄電池包通常由一個或幾個電池組并聯，每個電池組由3到4個電池串聯構成。這種組合方式能同時滿足筆記本電腦、醫療設備、測試儀器及工業應用所需的電壓和功率要求。然而，這種應用普遍的配置通常并不能發揮其最大功效，因為如果某個串聯電池的容量與其它電池不匹配將會降低整個電池包的容量。

電池容量的不匹配包括充電狀態(SOC)失配和容量/能量(C/E)失配。在兩種情況下，電池包的總容量都只能達到最弱電池的容量。在大多數情況下，引起電池失配的原因是工藝控制和檢測手段的不完善，而不是鋰離子本身的化學屬性變化。棱柱形鋰電池(LiIon prismatic cell)在生產時需要更強的機械壓力，電池之間更容易產生差異。此外，鋰離子聚合物電池也會因為采用新的工藝而出現電池之間的差異。

采用電池均衡處理技術可解決SOC和C/E失配問題，從而改進串聯鋰電池包的性能。通過在初始調節過程中對電池進行均衡處理可以矯正電池失配問題，此后只需在充電過程中進行均衡即可，而C/E失配則必須在充、放電過程都進行均衡。盡管對于某個電池廠商而言其產品缺陷率可能很低，但為了避免出現電池使用壽命 過短的問題，我們仍然有必要提供進一步的質量保證。

德國陽光蓄電池均衡的定義

工作電壓為6V 或以上的便攜式設備采用串聯電池包供電，這種情況下電池包的總電壓為各串聯電池電壓之和。便攜式電腦的電池包通常由三、四個電池串聯而成，標稱電壓為 10.8V或14.4V。在大多數此類應用中，單個串聯電池包無法提供設備所需能量。目前最大的電池(如18650)可提供2,000mAh(毫安 ·小時)能量，而電腦需要50-60Whr(5,000-6,000mAh)的能量，因此必須給串聯的每個電池并聯三個電池。

電池均衡是指對串聯電池包中不同的電池(或電池組)采用差分電流。串聯電池包中每個電池的電流通常是一樣的，因此必須給電池包增加額外的元件和電路來實現 電池均衡。只有當電池包中的電池是串聯的，同時串聯電池等于或大于三級時才會考慮電池均衡問題。當電池包中所有電池都滿足下面兩個條件時，便實現了電池均衡：

1. 如果所有電池的容量相同，那么當它們的相對充電狀態一樣時便實現了電池均衡。SOC通常以當前容量與額定容量的百分比來表示，因此，開路電壓(OCV)可作為SOC的一個衡量標準。如果一個不均衡電池包中的所有電池可以通過差分充電達到滿容量(均衡點)，它們便可以進行正常的充放電而無需任何額外的調整，通常這種調整是一次性的。用戶在使用新電池時，通常需要求對電池進行長時間充電，這個過程實際上包括一次完整的放-充電。該過程使負載最小化，并使電池充 電時間最長，降低對電池均衡電路的要求。

2. 如果電池的容量不同，當SOC相同時也認為它們是均衡的。但SOC只是一個相對值，每個電池容量的絕對值是不同的。為了使容量不同的電池的SOC相同，每次對串聯電池進行充放電時都必須使用差分電流。正常充放電的時間比初次充放電更短，并需要更大的電流。

當電池包中的電池不均衡時，它的可用容量將減少，串聯電池包中容量最低的電池將決定電池包的總容量。在不均衡電池包中，一個或幾個電池會在其它電池尚需充電時便已達到最大容量。而在放電時，未完全充電的電池又會比其它電池先放完電，使電池包因電壓不足而提前停止供電。

通常，電池之間容量的差異低于3%。如果串聯鋰電池包的某個電池不合標準，或者在封裝前放置過久，在充滿電后電壓差可達150mV，從而使電池包的總容量下降13-18%。

SOC均衡處理

如果電池包中所有電池的容量相同，我們便采用SOC均衡處理。當所有電池的SOC值相同時我們認為電池是均衡的。

單個電池的充電狀態定義為：

SOC=C/CTOTAL%

單個電池的容量定義為：

C=(i×t)mAh

為了確定某個電池的容量，我們將該電池完全放電然后再充電，并在充電過程中的不同時間進行電流測量，直到達到4.20V的開路電壓。最佳性能電池在該狀態下的SOC為100%，SOC為50%的OCV電壓通常稱為VMID，其典型值為3.67V。

為了給容量不同的電池充電使它們達到同樣的SOC，要求一些電池的充/放電量必須比其它電池多，這必須使用差分電流。我們將這個過程稱之為容量/能量最大化。


容量/能量最大化

容量/能量最大化是指將電池包中所有串聯電池設置為相同的SOC，即使它們的容量不同。在所有時間內管理SOC，使電池包的輸出能量達到最大。為了使輸出能量最大化，所有的電池都必須充滿電。即，所有電池的SOC必須為100%。如果電池的容量不同，一些電池的充/放電就會比其它電池更多。例如，假設一個電池包有三個串聯電池，C1＞C2=C3。均衡這個電池包的唯一方法是給容量較高的電池(C1)施加一個差分充電電流。

在電池包放電時也必須如此，否則當容量最小的電池達到關斷電壓時，整個電池包便會停止放電，而此時其它電池仍有剩余容量，這樣使總容量降低。長此以往，容量最小的電池便會比其它電池性能衰退更快，經過多個充/放電周期后將加速容量損耗。

通過匹配串聯電池的電壓，將從高容量電池汲取更多電流。放電時要求通過均衡消耗掉一些額外的電壓，在最后當所有電池都達到0SOC時，從電池包中獲得的總電能相對于均衡前仍然會增加。 
通常圓柱形鋰離子電池(cylindrical cell)的質量控制通常都較好，電池容量差別不超過±3%。輸入容量基本上比較精確，差別不超過幾個mAs(毫安·秒)。因此，電池容量絕對值也基本準確，SOC的差異在幾個百分點以內。