海洋信息網(wǎng)供電系統(tǒng) 課件 7蓄電池

回顧通信高頻開關(guān)整流器的組成開關(guān)電源系統(tǒng)簡(jiǎn)述直流配電的作用和功能直流供電系統(tǒng)的配電方式1%0.3%20.9%碳達(dá)峰碳中和

“碳達(dá)峰”是基礎(chǔ)前提

“碳中和”是最終目標(biāo)

2023年增量達(dá)峰2025年20%2028年總量達(dá)峰蓄電池案例1：蓄電池容量下降某次熱帶臺(tái)風(fēng)中，某通信臺(tái)站市電中斷，由于油機(jī)遲遲無(wú)法啟動(dòng)，蓄電池迅速放電，以前可以用3小時(shí)的蓄電池，在這次臺(tái)風(fēng)中一小時(shí)就降到了-48V，導(dǎo)致部分通信設(shè)備掉電，造成重大通信事故。這是什么原因照成的呢？通信蓄電池作用和分類蓄電池的內(nèi)容提要1閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理2

VRLA蓄電池的電技術(shù)特性31、蓄電池在通信電源系統(tǒng)中的作用閥控式鉛酸蓄電池的英文名稱為ValveRegulatedLeadBattery(簡(jiǎn)稱VRLA)，作用有：

(1)平滑濾波(2)后備電源(3)UPS后備電源(4)動(dòng)力設(shè)備的啟動(dòng)電源一、通信蓄電池作用和分類2、蓄電池的分類（1）按不同用途和外形結(jié)構(gòu)：分有固定式和移動(dòng)式兩大類；固定式分為封閉式和半封閉式。（2）按極板結(jié)構(gòu)分為：涂膏式、化成式、半化成式、玻璃絲管式等。（3）按電解液的不同分為：酸性和堿性。（4）按電解液數(shù)量分為：貧液式和富液式。型號(hào)識(shí)別舉例放電率電流、容量和終止電壓

C10——10小時(shí)率額定容量AhC10C3——3小時(shí)率額定容量Ah0.75C10C1——1小時(shí)率額定容量Ah0.55C1010小時(shí)率放電電流（I10），數(shù)值為0.1C10A3小時(shí)率放電電（I3），數(shù)值為2.5I10A1小時(shí)率放電電流（I1），數(shù)值為5.5I10A舉例：12V38AH案例2：某臺(tái)站通信樓48V蓄電池著火燃燒案例原因分析：1、本次故障原因是因一個(gè)蓄電池對(duì)地短路引發(fā)（單體內(nèi)部短路或殼體滲液短路后引發(fā)）；2、蓄電池著火產(chǎn)生的高溫進(jìn)一步破壞電池匯流電纜絕緣，對(duì)地短路引發(fā)自燃（在走線架上有明顯短路點(diǎn)）。案例2：某臺(tái)站通信樓48V蓄電池著火燃燒案例滲液又滲的是什么東東？什么叫“單體內(nèi)部短路”?通信蓄電池發(fā)展作用和分類蓄電池的內(nèi)容提要1閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理2

VRLA蓄電池的電技術(shù)特性3二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理1、閥控式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)2、閥控蓄電池的工作原理1、閥控式鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)（1）正負(fù)極板組（2）隔板（3）電解液（4）安全閥（5）殼體二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（1）正負(fù)極板組二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理VRLA的極板大多為涂膏式，這種極板是在板柵上敷涂由活性物質(zhì)和添加劑制成的鉛膏，經(jīng)過(guò)固化、化成等工藝過(guò)程而制成。正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛（PbO2），負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛（Pb）。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（1）正負(fù)極板組（2）隔板隔板與極板緊密保持接觸。它的主要作用有：①吸收電解液；②提供正極析出的氧氣向負(fù)極擴(kuò)散的通道；③防止正、負(fù)極短路。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理閥控式鉛酸蓄電池中的隔板材料普遍采用超細(xì)玻璃纖維，電解液大部分被吸附其中，以導(dǎo)電和適當(dāng)支撐活性物質(zhì)。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（3）電解液鉛蓄電池的電解液是用純凈的濃硫酸與純水配置而成。它與正極和負(fù)極上活性物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)換。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（4）安全閥一種自動(dòng)開啟和關(guān)閉的排氣閥，具有單向性，內(nèi)有防酸霧墊。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理只允許電池內(nèi)氣壓超過(guò)一定值時(shí)，釋放出多余氣體后自動(dòng)關(guān)閉，保持電池內(nèi)部壓力在最佳范圍內(nèi)。避免空氣的氣體進(jìn)入電池，以免放電。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（5）殼體裝極板群、隔板、電解液的容器。材料應(yīng)滿足耐酸腐蝕，抗氧化，機(jī)械強(qiáng)度好，硬度大，水氣蒸發(fā)泄漏小，氧氣擴(kuò)散滲透小等要求。一般采用改良型塑料：如PP、PVC、ABS等材料。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理案例2：某部隊(duì)臺(tái)站通信樓48V蓄電池著火燃燒案例滲液又滲的是什么東東？2、蓄電池的工作原理（重難點(diǎn)）充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)；

放電時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。充放電過(guò)程通過(guò)化學(xué)反應(yīng)完成二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理放電時(shí)化學(xué)反應(yīng)：放電

PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4正極硫酸負(fù)極正極水負(fù)極正、負(fù)極板上的活性物質(zhì)都不斷轉(zhuǎn)變?yōu)殂U硫酸（PbSO4），蓄電池的內(nèi)阻增加。電解液的比重逐漸下降，電動(dòng)勢(shì)逐漸降低。WHY?至放電終了時(shí)，蓄電池的端電壓下降到1.8V左右。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理

PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

正極水負(fù)極正極硫酸負(fù)極充電正極板上的硫酸鉛（PbSO4）逐漸變?yōu)槎趸≒bO2）。負(fù)極板上的硫酸鉛逐漸變?yōu)楹＞d狀鉛（Pb）。蓄電池的內(nèi)阻減小。WHY?電解液的比重逐漸增加，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)也逐漸增加。放電可逆可多次循環(huán)二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理

PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

正極水負(fù)極正極硫酸負(fù)極充電過(guò)充會(huì)怎么樣？？產(chǎn)生氧氣和氫氣負(fù)極活性物質(zhì)過(guò)量設(shè)計(jì)二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理負(fù)極活性物質(zhì)過(guò)量設(shè)計(jì)二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理氧循環(huán)原理圖(2)（正極）（負(fù)極）氧循環(huán)原理圖二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理（2）蓄電池的氧循環(huán)原理

從正極周圍析出的氧氣，通過(guò)電池內(nèi)循環(huán)，擴(kuò)散到負(fù)極被吸收，變?yōu)楣腆w氧化鉛之后，又化合為液態(tài)的水，經(jīng)歷了一次大循環(huán)。二、

閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理案例2：某樞紐樓機(jī)房UPS蓄電池著火燃燒案例原因分析：1、對(duì)蓄電池做單體監(jiān)控工程時(shí)，無(wú)意中丟失了一個(gè)電壓信號(hào)接線卡子，這個(gè)卡子剛好漏在蓄電池銅負(fù)極連接條與蓄電池架之間，但沒(méi)有完全接通。2、隨著時(shí)間推移和外界振動(dòng)影響，接線卡子在蓄電池負(fù)極連接條與蓄電池架之間突然接通，立即產(chǎn)生大短路電流和火花。3、隨著電池發(fā)熱加劇，蓄電池外殼開始燃燒，最終漫延到其他蓄電池，形成一場(chǎng)大火。案例2：某樞紐樓機(jī)房UPS蓄電池著火燃燒案例開關(guān)操作順序不當(dāng)？鉗形表使用錯(cuò)誤?工具線頭隨手放？案例2：某樞紐樓機(jī)房UPS蓄電池著火燃燒案例安全意識(shí)培養(yǎng)安全意識(shí)“通信電源”是圍繞電而開展的活動(dòng)，如果因?yàn)椴僮鞑划?dāng)，工器具絕緣不到位，測(cè)量?jī)x表使用錯(cuò)誤，電壓差值控制不當(dāng)，開關(guān)操作順序不當(dāng)都會(huì)危及生命安全和設(shè)備安全。在實(shí)訓(xùn)和以后的工作過(guò)程中要求規(guī)范穿戴安全絕緣護(hù)具，規(guī)范佩戴安全帽，規(guī)范使用梯子，規(guī)范使用工器具，規(guī)范停電、驗(yàn)電、送電，規(guī)范對(duì)工具和導(dǎo)線端子絕緣。本著為自己和他人生命財(cái)產(chǎn)安全的原則，規(guī)范自身行為，做到“三不傷害”，增強(qiáng)自己和他人的安全意識(shí)。電池是如何充電的？電池充電是電壓不變還是電流不變？通信蓄電池發(fā)展作用和分類蓄電池的內(nèi)容提要1閥控蓄電池的結(jié)構(gòu)與原理2

VRLA蓄電池的電技術(shù)特性3三、VRLA蓄電池的電技術(shù)特性1、VRLA蓄電池的電壓2、VRLA蓄電池的容量曲線3、VRLA蓄電池的限流功能工作電壓接通負(fù)載后在充放電過(guò)程中顯示的電壓浮充電壓蓄電池采用浮充工作方式的充電電壓，一般2.20－2.27V終止電壓10小時(shí)和3小時(shí)率放電單體終止為1.8V1小時(shí)率蓄電池放電單體終止電壓為1.75V三、VRLA蓄電池的電技術(shù)特性1、VRLA蓄電池的電壓均衡充電蓄電池在使用過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生比重、端電壓等不均衡情況，為防止這種不均衡擴(kuò)展成為故障電池，所以要定期履行均衡充電。均衡工作單體電壓為2.30－2.35V。最大充電電流不大于2.5I10A。什么時(shí)候應(yīng)該均充？？凡遇下列情況需進(jìn)行均衡充電：

①浮充電壓有兩只以上低于2.18V／只；②擱置不用時(shí)間超過(guò)三個(gè)月。

③全浮充運(yùn)行達(dá)六個(gè)月。④放電深度超過(guò)額定容量的20%。三、VRLA蓄電池的電技術(shù)特性1、VRLA蓄電池的電壓舉例：根據(jù)閥控式密封鉛酸蓄電池的使用說(shuō)明書，浮充電壓一般在2.20~2.27V/單體，我們?cè)趯?shí)際中取2.25V/單體，那么整流器輸出電壓應(yīng)設(shè)置為2.2524=54V；均充電壓一般在2.30~2.40V/單體，在實(shí)際中我們?nèi)?.35V/單體，那么整流器輸出電壓應(yīng)設(shè)置為2.3524=56.4V。在設(shè)置完成之后，還需要通過(guò)監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整流器數(shù)值的變化，如果出現(xiàn)欠壓或過(guò)壓情況必須及時(shí)糾正。●充電量不小于放出電量的1.2倍?！癯潆姾笃诔潆婋娏餍∮?.005Ｃ10Ａ（Ｃ10＝電池的額定容量）?！癯潆姾笃冢潆婋娏鬟B續(xù)３小時(shí)不變化。達(dá)到上述三個(gè)條件之一，可以終止均充狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)。什么時(shí)候均充終止？？均衡充電三、VRLA蓄電池的電特性1、VRLA蓄電池的電壓監(jiān)控系統(tǒng)中找出？浮充電壓均充電壓限流值溫度補(bǔ)充系數(shù)

還可以找出其他開關(guān)電源系統(tǒng)的電壓和電流值？？三、VRLA蓄電池的電特性快速充電在某種情況下，要求電池盡快充足電，可采用快速充電，最大充電電流≤0.2C10A，充電電流過(guò)大會(huì)使電池鼓漲，并影響電池使用壽命。三、VRLA蓄電池的電特性1、VRLA蓄電池的電壓低溫和高溫對(duì)電池有什么影響?溫度放電容量：非線性升高浮充壽命：每升高10℃縮短一半浮充電壓：每升高1℃下降3mV～4mV三、VRLA蓄電池的電特性1、VRLA蓄電池的電壓應(yīng)如何管理機(jī)房溫度？電壓-----溫度補(bǔ)償功能對(duì)VRLA蓄電池浮充端電壓一般(在25℃)設(shè)置在2．25V，浮充電流一般在0．45mA／Ah左右。溫度補(bǔ)償?shù)碾妷褐低ǔ橐原h(huán)境溫度25℃為界，溫度每升高或降低l℃，其浮充電壓就相應(yīng)降低或升高(3～4)mV／只。三、VRLA蓄電池的電特性1、VRLA蓄電池的電壓電池3小時(shí)率放電原始曲線

2.VRLA蓄電池容量曲線三、VRLA蓄電池的電特性蓄電池容量：以I10放電至終了電壓1.8V達(dá)到的容量放電結(jié)束時(shí)，將各單體電池端電壓與廠家給出的3h率標(biāo)準(zhǔn)放電曲線（原始曲線）進(jìn)行對(duì)比，若曲線下降斜度與原始曲線基本接近，說(shuō)明該電池的容量基本不變，反之則說(shuō)明電池容量變化明顯。案例3：蓄電池容量下降某次熱帶臺(tái)風(fēng)中，某通信臺(tái)站市電中斷，由于油機(jī)遲遲無(wú)法啟動(dòng)，蓄電池迅速放電，以前可以用3小時(shí)的蓄電池，在這次臺(tái)風(fēng)中一小時(shí)就降到了-48V，導(dǎo)致部分通信設(shè)備掉電，造成重大通信事故。這是什么原因照成的呢？原因分析：1、4組1000AH蓄電池并聯(lián)在一起使用；蓄電池使用了6年；2、該4組蓄電池已有一年沒(méi)有進(jìn)行容量測(cè)試維護(hù)工作；3、已經(jīng)打了計(jì)劃報(bào)告更換電池，但一下子更換4組，費(fèi)用安排時(shí)間較長(zhǎng)，還未等到更換，蓄電池就已經(jīng)突然失效了。1、對(duì)逾齡使用的蓄電池應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)測(cè)試，加密測(cè)試周期；2、蓄電池組配多配大，組與組之間不均衡性嚴(yán)重，內(nèi)部放電導(dǎo)致容量長(zhǎng)期欠充的可能性大，對(duì)蓄電池?fù)p壞更明顯；蓄電池突然失效問(wèn)題反思：案例3：蓄電池容量下降3.恒壓限流充電三、VRLA蓄電池的電特性充電設(shè)備輸出限流保護(hù)整流器限流值小于：額定輸出電流值乘以0.9，減去負(fù)載電流電池