蓄电池的测试与维护是一项防患于未然的工作。提高后备蓄电池的保障能力,目前可以采用两种方法:一是进行人工检测;二是采用蓄电池在线自动监测系统。
2.1 人工检测
人工检查除了放电测试外,还要测量电池组的整组电压、单体电池电压、温度和单体电池内阻,如图1所示。
测量电池组电压可以判断蓄电池组的当前状况。单体电池电压监测可以发现单体电池浮充电压是否正确,单体电池是否被过充电、过放电等情况。温度测量可以发现电池的工作环境是否通风不良、温度是否过高。
然而,人工测量存在许多不足之处:
(1)人工测量的准确度会受到诸多因素的影响;
(2)由于人工测试大都定期进行,无法及时发现落后或失效电池;
(3)放电测试对蓄电池会造成无法恢复的伤害隐患;
(4)大量的人工测量费时费力,安全性差,周期长。
2.2 蓄电池在线监测管理
采用完善的电池在线实时监控系统,能完整地测试并记录蓄电池的单体电压、蓄电池组电压及温度状况,数据准确并且省时省力,如图2所示。
蓄电池在线监测管理是针对测量电池的运行条件和检测电池本身的状况而设计,其发展大致经历了三个阶段:整组电压监测、单体电池电压监测、单体电池内阻巡检。
(1)整组电压监测
整组电池监测功能一般设计在整流电源内,测量电池组的电压、电流和温度,进行充电和放电管理,尤其是根据环境温度变化调整电池的浮充电压,在电池放电时电池组电压低至某下限值时报警。目前,UPS蓄电池检测仍然采用该方法。
(2)单体电池电压监测
采用全电子式的监测,对蓄电池的运行情况可以实现较为全面的监测与管理,如单体电池电压、电池组电压、充放电电流、蓄电池的环境温度等。通过蓄电池运行参数的监测,可以保证蓄电池在正常条件下的运行与工作。
(3)单体电池内阻监测
实验表明:欧姆阻抗是电池早期失效的最大隐患。监测电池的电导值或者内阻值,可以在一定程度上确定电池的性能。多年的研究和运用表明,内阻检测是目前最为可靠的测试方式之一。
由此可知,人工检测维护周期一般都比较长,定期维护的困难很大。而蓄电池自动监控能完整地进行测试并记录蓄电池的单体电压、电池组电压及温度情况。可以大大降低故障的发生率。
3 当前主要的蓄电池检测技术
在维护人员减少,维护工作量不断增加的现状下,采用快速准确的测试仪表成为必然趋势。很多用户为此购买了蓄电池容量测试仪,希望借助该类仪表通过“在线短时间放电”来查找整组蓄电池中的落后单体电池。客观地讲,蓄电池容量测试仪确实能提高蓄电池组巡检的进度,也能够帮助发现一些落后单体电池,但是该类仪表需要通过在线放电来实现,因此,这种蓄电池测试技术也存在一定的风险,因为蓄电池组在线放电到一定深度,若这时遇到市电中断,就不能保证蓄电池组有足够的储能供电,对于有问题的蓄电池组这种风险更大;此外,容量测试仪最大的缺点在于复杂的连线和操作,以及仪器的体积和重量较大,面对成百上千的蓄电池,单纯依靠容量测试仪,广大维护工作者依然感到力不从心。