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| 參考價 | 面議 |
更新時間：2019-07-11 18:24:15瀏覽次數(shù)：237
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| 供貨周期 | 現(xiàn)貨 | 規(guī)格 | 2V400AH |
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| 貨號 | 1265 | 應用領域 | 地礦,能源,電子/電池,道路/軌道/船舶,電氣 |
| 主要用途 | 精密儀器 醫(yī)療設備 通訊基站 通信電源 后備電源 應急電 安防 發(fā)電廠 煉鋼廠 |
賽特蓄電池BT-MSE-400/2V400AH石油化工
賽特蓄電池電源有限公司是國內較早研發(fā)和生產閥控式密封鉛酸蓄電池的企業(yè)之一。 公司創(chuàng)建于1997年，座落在福建省泉州市洛江區(qū)，占地總面積22000平方米，建筑面積20000多平方米。公司注冊資本3000萬元，現(xiàn)有資產7000萬元元，年產值達1.5億元以上。
隨著我國通訊、電力、UPS等行業(yè)的迅猛發(fā)展，免維護蓄電池的用量也在快速增加，其性能狀況的優(yōu)劣對于保證后備直流電源的正常運行尤為重要，但同時各種問題也逐漸顯現(xiàn)。
隨著我國通訊、電力、UPS等行業(yè)的迅猛發(fā)展，免維護蓄電池的用量也在快速增加，其性能狀況的優(yōu)劣對于保證后備直流電源的正常運行尤為重要，但同時各種問題也逐漸顯現(xiàn)：
•使用壽命比預計的要短；
•個別電池失效導致整組電池失效；
•突發(fā)性的電池故障很難保證及時發(fā)現(xiàn)；
•電池放電測試的風險很高；
•由于現(xiàn)場條件限制，很難進行手工檢測，測試數(shù)據(jù)分析需要運維人員具有很高的專業(yè)水準；
•無人職守站（所）的日常檢查費用很高；
•缺乏科學、有效的監(jiān)測管理手段，對蓄電池的合理使用不能及時作出準確的判斷；
•具有“電池管理功能”的電源設備，沒有真正起到電池管理者的作用。
有關資料表明，蓄電池使用3--4年后，大部分很難通過容量檢測，只有少數(shù)能超過6年。而實際使用中，只有很少用戶定期檢查蓄電池并對蓄電池作定期容量測試，很多情況是在停電后才發(fā)現(xiàn)蓄電池放電容量達不到設計要求，甚至有的電池組的容量達不到額定容量的50%還在繼續(xù)“工作”。
這就說明，蓄電池用戶迫切需要能夠實時在線監(jiān)測蓄電池性能狀況，蓄電池在線監(jiān)測設備對蓄電池的管理有重要的意義。
一、影響蓄電池性能的因素
1.影響蓄電池質量的技術問題
1）電池構成
VRLA電池由正極板、負極板、AGM隔膜、正負匯流條、電解液、安全閥、蓋和殼組成。其中正極板柵厚度、合金成份、AGM隔膜厚度均勻性、匯流條合金、電解液量、安全閥開閉壓力、殼蓋材料、電池生產工藝等對電池壽命和容量均勻性具有重要影響。
2）板柵合金
VRLA電池負板柵合金一般為Pb-Ca系列合金，正板柵合金有Pb－Ca系列、Pb-Sb（低）系列和純Pb等，其中Pb-Ca、Pb-Sb（低）合金正板柵電池浮充壽命相近，但循環(huán)壽命相差較大，對于經常停電地區(qū)選用低銻合金電池可靠性好。
3）板柵厚度
極板的正板柵厚度決定電池的設計壽命。
4）安全閥
安全閥是電池的一個關鍵部件，具有濾酸、防爆和單向開放功能，YD／T7991
996規(guī)定安全開閉壓力范圍為1－49kPa，但是，對于長壽命電池，必須考慮單向密封，防止空氣進人電池內部，同時防止內部水蒸氣在較高溫度下跑掉。
5）AGM隔膜
隔膜孔隙率和厚度均勻性，直接影響隔膜吸酸飽和度和裝配壓縮比，從而影響電池壽命和容量均勻性。
6）殼蓋材料
VRLA電池殼蓋材料有PP、ABS和PVC，PP材料相對較好。
7）酸量和化成工藝
分為電池化成和槽化成兩種，電池化成可以定量注酸并記錄每個電池單體化成全過程數(shù)據(jù)，能準確判斷每個出廠電池綜合生產質量狀況，但化成時間較長。槽化成是對極板化成，化成時間短，極板化成較充分，但對電池組裝質量不能通過化成過程數(shù)據(jù)記錄判斷。
8）涂板工藝
涂板工藝要保證極板厚度和每片極板活性物質的均勻性。
9）密封技術
VRLA電池密封技術包括極柱密封、殼蓋材料透水性、殼蓋密封和安全閥密封。
10）氧復合效率
AGM電池具有良好的氧復合效率，貧液狀態(tài)下按有關標準測試氧復合效率一般大于98％，因此具有良好的免維護性能。
2．影響蓄電池壽命的環(huán)境因素
1）環(huán)境溫度
蓄電池正常運行的溫度是20～40℃，運行溫度是25℃。當溫度每升高5℃，蓄電池的使用壽命降低10%，且容易發(fā)生熱失控。
2）環(huán)境濕度
蓄電池的運行濕度應該在5～95%（不結露）之間，環(huán)境濕度過高，會在蓄電池表面結露，容易出現(xiàn)短路；環(huán)境濕度過低，容易產生靜電。
3）灰塵
灰塵過多，容易使蓄電池短路，安全閥堵塞失效。
3．蓄電池失效模式
1）電池失水
閥控式鉛酸蓄電池不逸出氣體是有條件的，即：電池在存放期間內應無氣體逸出；充電電壓在2.35V／單體（25℃）以下應無氣體逸出；放電期間內應無氣體逸出。但當充電電壓超過2.35V／單體時就有可能使氣體逸出,此時電池體內短時間產生了大量氣體來不及被負極吸收，壓力超過某個值時，便開始通過單向排氣閥排氣，排出的氣體雖然經過濾酸墊濾掉了酸霧，但畢竟使電池損失了氣體（也就是失水），所以閥控式密封鉛酸蓄電池充電不能過充電。
2）負極板硫酸化
當閥控式密封鉛酸蓄電池的荷電不足時，在電池的正負極柵板上就有PbSO4這一現(xiàn)象稱為活性物質的硫酸化，硫酸化使電池的活性物質減少，降低電池的有效容量，也影響電池的氣體吸收能力，久之就會使電池失效。
3）正極板腐蝕
由于電池失水，造成電解液比重增高，過強的電解液酸性加劇正極板腐蝕。
4）熱失控
熱失控是指蓄電池在恒壓充電時，充電電流和電池溫度發(fā)生一種累積性的增強作用，并逐步損壞蓄電池。從目前蓄電池使用的狀況調查來看，熱失控是蓄電池失效的主要原因之一。熱失控的直接后果是蓄電池的外殼鼓包、漏氣，電池容量下降，嚴重的還會引起極板形變，后失效。浮充電壓是蓄電池長期使用的充電電壓，是影響電池壽命至關重要的因素。一般情況下，浮充電壓定為2.23
~2.25V/單體（25℃）比較合適。
4.蓄電池在后備電源運行中存在問題
1）蓄電池壽命無法達到設計要求
在實際中，蓄電池在三年時就會出現(xiàn)嚴重劣化，使用超過5年的蓄電池很少。原因是在使用中對蓄電池沒有有效、合理地進行管理以及維護，造成蓄電池在早期出現(xiàn)劣化，并且沒有及時發(fā)現(xiàn)落后電池，致使劣化積累、加劇，導致蓄電池過早報廢。
2）對蓄電池的運行情況、性能狀況不明
蓄電池組中如果有落后的蓄電池，可以通過一定深度的放電、充電循環(huán)，在一定程度上減少落后的差別。但由于沒有良好的管理手段，對于蓄電池內部性能參數(shù)，如蓄電池的內阻、當前的剩余容量，無法十分清楚地了解，所以相應的措施就無法實施。
3）對于單體電池而言，充電機制可靠性需要完善
由于目前國內直流系統(tǒng)的充電機制不是非常的完善，在實際中存在電壓漂移的情況，蓄電池長期處于浮沖狀態(tài)，如果浮沖電壓偏離正常的范圍，就會造成蓄電池的過充或欠充，長期的過充或欠充對于蓄電池的性能影響非常大。
4）單體電池之間不均衡
目前蓄電池組由數(shù)量很多的單體電池組成，實際運行中存在單體電池之間充電電壓、內阻等差異較大的情況，特別是在浮充下，這種不均衡現(xiàn)象顯得非常嚴重。個別落后電池充電不*，如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，這種落后就會加劇。如此反復，這種不均衡就加重，致使落后電池失效，從而引起整組蓄電池的容量過早喪失。
5）無人值守站點的維護工作缺乏良好的管理監(jiān)測手段
對于許多無人值守的站點，由于沒有網(wǎng)絡管理監(jiān)測的手段，對于蓄電池的維護更加薄弱，特別是對于蓄電池的運行情況以及性能狀況，不能清楚的了解。大量的維護與管理工作由人工進行，同時數(shù)據(jù)的整理與分析需要維護人員有較強的專業(yè)知識。
6）蓄電池終止壽命無法提前判斷以及蓄電池的更換缺乏科學的依據(jù)
我們對于蓄電池的壽命終止，希望能夠提前作出判斷，為蓄電池的更換贏得時間。但目前對于蓄電池壽命的終止，沒有一個可靠的手段，僅僅根據(jù)多年的經驗來進行。所以在實際中，往往是蓄電池放電的容量低于低要求后，才在放電中發(fā)現(xiàn)蓄電池的壽命終止。
二、蓄電池人工檢測與在線監(jiān)測的技術比較
1．人工檢測
目前大部分都采用人工檢查的方法，來實現(xiàn)蓄電池的維護。該方法除了放電測試外，人工測量主要是測量電池組電壓、單電池電壓、溫度和單電池內阻。
電池組電壓測量可以發(fā)現(xiàn)充電機的參數(shù)設置是否正確。由于蓄電池是串聯(lián)運行，整組電池的電壓由充電機的輸出來決定。
單電池電壓監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)單電池浮充電壓不正確，單電池是否被過充電、過放電等情況。
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賽特蓄電池BT-MSE-400/2V400AH石油化工
目前，蓄電池監(jiān)測模塊大多都是電壓巡檢儀，在線監(jiān)測電池的浮充電壓，在超出設定值時給出報警。相對以前的整組電壓監(jiān)測方式來說，單體電壓監(jiān)測是前進了一大步，但對于電池的長期運行過程中的容量衰減以至失效的監(jiān)測，電壓能反映的問題非常有限：100Ah的電池和衰減至10Ah的電池在浮充電壓上的差異很難區(qū)別開來。因此，需要從蓄電池的失效模式進行探討，從而解決蓄電池的監(jiān)測問題。
二、閥控鉛酸蓄電池的失效模式
對于閥控式鉛酸電池，通常的性能變壞機制有以下幾種情況：
1、熱量的積累
開口式鉛酸電池在充電時，除了活性物質再生外，還有硫酸電解質中的水逐步電解生成氫氣和氧氣。當氣體從電池蓋出氣孔通向大氣時，每18克水分解產生11.7千卡的熱。
而對于閥控式鉛酸電池來說，充電時內部產生的氧氣流向負極，氧氣在負極板處使活性物質海綿狀鉛氧化，并有效低補充了電解而失去的水。由于氧循環(huán)抑制了氫氣的析出，而且氧氣參與反應又生成水。這樣雖然消除了爆炸性的氣體混合物的排出問題，但是這種密封式使熱擴散減少了一種重要途徑，而只能通過電池殼壁的熱傳導作為放熱的途徑。因此，閥控鉛酸電池的熱失控問題成為一個經常遇到的問題。
閥控鉛酸電池依賴于電殼壁的熱傳導來散熱，電池安裝時良好的通風和較低的室溫是很重要的條件。為了進一步降低熱失控的危險性，浮充電壓通常具體視不同的生產者和不同室溫而定。廠家一般都給出電池的浮充電壓和溫度補償系數(shù)。
2、硫酸化
閥控式比開口式電池更易產生的問題是負極板的硫酸化。這是由于：
1）氧的循環(huán)引起的負極板較低的電位；
2）在強酸電解質匯集的電池底部形成的酸的分層，在這種不流動，非循環(huán)的電解質系統(tǒng)中是很難避免的。
這兩個都可能在浮充條件下產生一定數(shù)量的殘留硫酸鹽，然后轉變成性的硫酸鹽形式。因此，當極板加速去活化時，可用的放電安時容量就會減小。隨著負極板溫度的升高，這種狀況會更加惡化。由于氧循環(huán)反應的發(fā)生，負極板表面被氧化，相當數(shù)量的熱釋放出來。
3、正極板群的腐蝕和脫落
閥控式鉛酸電池中，這種形式的性能變壞本來就更加嚴重。由于氧循環(huán)反應，負極活性物質被持續(xù)氧化生成硫酸鉛，有效地維持了放電狀態(tài)，因此降低了負極板的電位。而對于給定的浮充電壓正極板群的電位則相應較高。因而氧化氣氛加劇了，引起了更多的氧氣的析出，使活性物質的腐蝕與脫落加劇。
4、電池的干涸
在使用期間氣體再復合機制的有效率不是100%，水被電解生成氫氣和氧氣的速度雖然低于相同大小的富液式電池的電解速率的2%，但水還是會逐漸失去。
當失水是主要的失效原因時，電解質的比重將會增加，當比重由初的1.30增至1.36時，表示失水度約達到25%。在失水度達到25%時，酸的高濃度加速了硫酸化，電解質比重又開始下降。電池電壓直接正比于電解質比重，因此電池電壓并不是電池健康狀況的可靠顯示。
5、負極上部鉛的腐蝕
正極板柵和極群的腐蝕性在鉛酸電池的各個設計中都是本來就有的。與之形成明顯對比的是負極板位于高度還原氣氛，在開口式電池中位于極群匯流排通常浸在電解液液面以下，這樣就避免了由于正極板群上冒出的氧氣而產生的侵蝕。但是閥控電池的許多設計沒有保護極板板耳、極群和匯流排，特別是兩者之間的焊接接頭。因此，它們暴露在從氧循環(huán)中逃溢出來、在電池板群上部的連續(xù)的氧氣氣流中。依賴于板柵（板耳）和極群所選鉛合金的*性和生產質量（需要板柵部分*溶化焊接和匯流排的低孔隙率），迅速氧化可能就會發(fā)生。
三、蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)的研制
為了給蓄電池提供良好的運行環(huán)境，在線監(jiān)測電池的工作狀況，電池管理系統(tǒng)（BMS-BatteryManagementSystem）應運而生，成為高可靠電源系統(tǒng)的關鍵一部分。
1、電池單體的內阻測量
內阻R反比于傳輸電流的橫截面積A。活性物質的脫落、極板板柵和匯流排的硫酸化和腐蝕、干涸都可降低有效的橫截面積A，所以可通過測量內阻來檢測電池的失效。
內阻和電池狀態(tài)的相關程度可變性很大。從報導的相關性來看，變化范圍從0%到100%。英國電子協(xié)會（ERA）對用阻抗監(jiān)測的實驗室設計和商用設計兩種產品進行了大量的電池調查，發(fā)現(xiàn)二者的準確性在50%以上。一個基本的困難是測量小變化數(shù)值的精度問題。正常的300安時備用電流的電阻僅在0.25×10-3歐姆的數(shù)量級。因此，很小而且有意義的電阻變化可能觀察不到。在下面的操作環(huán)境下，問題更加嚴重。
1）在線測量期間存在的變壓器的“噪音”和浮充電壓波動引起的*。
2）腐蝕裂紋對內阻的影響是有高度方向性的，內阻數(shù)值對平行于電流方向的裂隙是相對不敏感的。
3）電解質濃度的變化，繼而電池的變化使得結果很難解釋。
雖然內阻測量法很難準確測量電池的容量，內阻/容量的對應關系很難復現(xiàn)，但對于BMS來說，內阻測試只是用于電池單體之間的比較，而且計算機可以對內阻的變化進行記錄和數(shù)據(jù)處理來預告電池容量衰減和失效，因此，內阻測試對于BMS而言是關鍵技術之一。
對于離線或電池開路情況下測量內阻而言，測量時可方便地將激勵電流回路與電壓測量回路以4端子方式與電池組中的單體相連接，但對于在線測量，很難解決激勵和測量的問題。
目前大多采用在電池組兩端并聯(lián)放電器，因為有充電器和電池組并聯(lián)，需要將充電器停止工作，而且要實時同步測量電池的電流變化和電壓變化，很難處理采樣*。
采用中點抽頭的激勵裝置，與目前采用的在電池組正負極兩端施加激勵的內阻測試裝置相比，由于連接了中點抽頭，激勵裝置的電流通過中點抽頭后經上部電池組和下部電池組到達電池組的正極和負極，消除了電池組外部充電器和用電負載的并聯(lián)影響，在電池上產生了穩(wěn)定的電流激勵，能夠準確測試電池的內阻。
2、系統(tǒng)結構
一般系統(tǒng)中閥控鉛酸蓄電池（VRLAB）的配置一般是：
500kV變電直流系統(tǒng)：2組全容量電池，3臺充電機。
220kV變電直流系統(tǒng)：1組全容量電池，2臺充電機。
110kV變電直流系統(tǒng)：1組全容量電池，2臺充電機。
以108只2V、18或19只12V電池為主。電池的安裝擺放形式也差別很大，電池與操作間的距離不確定。
BMS由控制單元、測量模塊、相關軟件和輔助部件構成，一個控制單元可接入多個測量模塊，完成對不同只數(shù)和不同電壓的多組蓄電池的監(jiān)測管理。控制單元用于數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理及人機界面控制，具有RS-232連機接口和RS-485遠程（集中）管理接口、測量模塊控制接口、操作鍵盤、顯示面板、聲光報警及報警輸出控制接點?？刂茊卧獙崟r顯示電池數(shù)據(jù)，智能分析數(shù)據(jù)，對異常的電池運行情況進行及時報警。
測量模塊用于蓄電池數(shù)據(jù)的巡檢，內置CPU獨立高速工作，除進行常規(guī)電壓、電流、溫度等測量外，與內阻測試模塊連接后可準確在線測試電池內阻。測量模塊安裝在電池附近，與控制模塊之間通訊連接，方便現(xiàn)場接線安裝。
3、系統(tǒng)的參數(shù)設置
BMS系統(tǒng)作為一個完整的監(jiān)測系統(tǒng)，首先應該通用于直流220V系統(tǒng)、直流110V系統(tǒng)、直流48V系統(tǒng),以及直流24V系統(tǒng)，設計時便考慮了其通用性，主監(jiān)控模塊和內阻檢測模塊是通用的，對于不同的系統(tǒng)，只需要增添數(shù)量不同的采集模塊，同時，設定每一個采集模塊的電池采樣數(shù)量。因此，系統(tǒng)需要設定如下系統(tǒng)參數(shù)和報警參數(shù)：
1）采集模塊數(shù)量
2）采集電池數(shù)量少的采集模塊的電池采集個數(shù)
3）后臺通訊地址設置
4）后臺通訊波特率設置
5）電池組浮充電壓上下限
6）單電池浮充電壓上下限
7）內阻閾值
8）容量報警
9）過流報警
10）溫度異常
其中前四項為系統(tǒng)設定，后六項為報警設定。
4、電壓、電流巡檢與數(shù)據(jù)分析
初的電池監(jiān)測裝置只是檢測電池組的端電壓、電流和溫度，并將檢測數(shù)據(jù)與設定的上下限比較，給出報警提示。電池巡檢儀可以對每一個電池單體進行電壓測量，并對浮充電壓超限報警。
大多數(shù)電池廠家的技術人員將電壓測量放在*，對于處在浮充狀態(tài)的電池，其浮充電壓的細微差別可體現(xiàn)電池的荷電狀態(tài)，能判斷電池的嚴重失效，因浮充電流很小，電池之間的性能差異（以容量差異為主）很難表現(xiàn)出來。BMS對電池的完整工作過程進行監(jiān)測，實時測量在充電、浮充、放電的不同狀態(tài)下的電壓、電流，并采用不同的數(shù)據(jù)處理方法，以提高數(shù)據(jù)分析的準確性。
浮充電壓與溫度的關系可按生產廠家提供的斜率進行補償。
VF=V0+k(T-T0)
一般情況下k=3~5mV。
5、剩余容量計算
試圖通過某種方法在線測得電池的實際保有容量一直是電池用戶迫切的希望，但到目前為止，還沒有這樣的方法或算法。有些介紹用電池內阻來計算保有容量的資料或產品廣告，但實際使用起來數(shù)據(jù)的對應關系并不嚴格，內阻只能用于區(qū)別電池容量的大幅度變化。尤其是利用電池內阻的相對變化可以準確預報電池落后。
當電池處于放電工作時，對于很多場合都需要知道電池的剩余容量及供電時間，根據(jù)電池的額定容量和放電電流的監(jiān)測，不難實時計算出剩余容量，假定負載相對穩(wěn)定，則換算出供電時間。一般情況下，電池制造廠都給出在不同放電信倍率下的電池容量。
用小二乘法根據(jù)電池廠家提供的在不同倍率下的放電容量，可以簡化地用二次曲線來表示電流和容量之間的關系，分別求得a、b、c：
6、電池運行事件記錄
BMS的另一方面重要作用記錄運行數(shù)據(jù)，以便在電池出現(xiàn)故障時進行追蹤，確定是由于電池質量的原因還是不正常的使用所造成的。對于長時間的連續(xù)運行，要記錄所有的數(shù)據(jù)不僅對硬件要求高，也沒有實際意義。BMS設計有事件產生器，依據(jù)事件產生規(guī)則將電池正常運行情況以事件形式存儲，大幅減小數(shù)據(jù)量，而且方便查詢管理。主要包括：
1）浮充電壓過高、過低
2）充電電流過大
3）放電電流過大
4）工作溫度過高、過低
5）內阻變化
6）深度放電
事件記錄當時的數(shù)據(jù)和持續(xù)時間。對于電力系統(tǒng)的電池運行特點，要求事件產生規(guī)則有較強的魯棒性，可以屏蔽合閘沖擊和測量*。
如果電池組中存在個別落后電池，則放電容量由差的電池決定。
7、遠程管理
隨著無人值守變電站的推廣，電池的在線監(jiān)測更加必要。電池監(jiān)測設備可以和集中監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)機，通過遠程管理軟件可以查看電池的當前運行狀況和所記錄的歷史運行事件，及時得知監(jiān)測過程發(fā)出的報警信息，決定是否派人維護，也可以通過遠程遙控進行更深一步的測試。
8、實測數(shù)據(jù)分析
通過對六只不同容量不同電壓等級的電池進行測試比較，其中標準內阻采用日本進口單電池內阻測試儀，標準電壓采用0.1級標準數(shù)字萬用表測試。在線測量由BMS電池巡檢儀測的，具體數(shù)據(jù)如下（內阻單位為毫歐，電壓單位為伏）：
通過測試分析，BMS電池巡檢儀測試準確，精度高，*能勝任蓄電池系統(tǒng)的在線監(jiān)測。
四、小結
蓄電池是電源系統(tǒng)的核心部分，增加相應的有效監(jiān)測設備，一方面能保證電池工作在合理的條件下，延長電池的浮充使用壽命；更重要的是在電池*失效前能夠采取措施，避免在停電后才發(fā)現(xiàn)電池問題。
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