蓄電池持續監測保證不斷電供應系統(UPS)可以隨時啟用
来源:    发布时间: 2019-12-09 06:06   206 次浏览   大小:  16px  14px  12px
越來越依靠技能為咱們供給安全感:相機、應急電話乃至安全照明都給人牢靠的感覺,讓咱們明白,假如需求,能够隨時運用它們。確保緊迫狀況下的可用性依靠於不出過失的電源,這相應意味著高品質的備用電池。可是,怎麼知道備用電池真的不出過失呢?
1前言

越來越依靠技能為咱們供給安全感:相機、應急電話乃至安全照明都給人牢靠的感覺,讓咱們明白,假如需求,能够隨時運用它們。確保緊迫狀況下的可用性依靠於不出過失的電源,這相應意味著高品質的備用電池。可是,怎麼知道備用電池真的不出過失呢?
這個問題困擾著依靠電池供給應急電源的設備製造商。怎麼知道在最需求的時候,它能够發揮作用,這關於不斷電供應系統(UPS)製造商尤其重要,由於UPS的僅有用處是在主電源發作毛病時確保核算機體系或醫療設備的電力供給。在這些狀況下,電力供給和在確認的時間與供給容差範圍內供電是極其必要的。
大多數備用電池運用多個閥控鉛酸蓄電池(VRLA)做成全體電池組。雖然稱作“免保護”,但這項技能有眾所周知的缺乏,其中的任何一個都或許形成電池低效乃至徹底不起作用。
因而,弱、老化或其他“不健康”的電池構成這些體系的嚴重危險,需求定時保護檢查它們的健康狀況(SOH)與荷電狀況(SOC)。不管這些保護多麼頻繁,在保護檢查間隙仍有發作電池毛病的風險。為了克服這種狀況,一些公司正轉向供給繼續原位SOH和SOC監測的體系。
2繼續監測
繼續監測似乎是個簡單的解決辦法,但在實際中面對經濟上的難題。繼續監測計畫通常需求添加50%的電池本錢,假如把設備和運轉考慮在內,添加比例乃至高達70%。面對這麼高的本錢,在提示電池壽數完結的平均無毛病時間(MTBF)之前定時更換電池,或許是更經濟的做法。可是,和例行保護一樣,這也充滿不確認性,由於環境條件對電池的MTBF有很大影響。
製造商因而把目光轉向低本錢的繼續監測體系,全面確診電池在各個條件下的SOH和SOC。2007年3月,供給這類智慧變送器的專業公司LEM與密封及排氣式鉛酸電池確診和辦理範疇搶先的權威機构RWTH阿亨大學合作,確立了先進的低本錢電池監測辦理的發展方向。
在其他製造商追逐更“時髦”的電池技能時,RWTH阿亨大學則已建立起技能中心並增强其力量,會集研討最為老練和遍及銷售的電池化學工藝。LEM-阿亨結成長時間合作聯繫,共同研討VRLA富液和膠體電池的毛病形式,開發包括SOH和SOC在內的下一代監測與剖析體系。
經過這種合作和瞭解用戶需求,LEM繼續開發用於繼續監測的“Sentinel”解决計畫,終於研製出最新一代產品Sentinel III。Sentinel能够丈量電池電壓、內部溫度和內部阻抗,其確診丈量水準可比美高度雜亂且昂貴的試驗設備,但本錢因素使其可用作繼續監測計畫。
為了開發Sentinel,如圖1所示,LEM運用上述試驗設備並選用很多的電池樣品和品牌,進行廣泛的研發。在這個項目中,Sentinel運用和複製了電化學阻抗頻譜剖析法。在解釋高性價比的單晶片解决計畫中怎麼複製這項先進技能之前,值得咱們切當說明的是它實現的確診水準以及怎麼保護根據電池的UPS的完整性。
蓄電池繼續監測確保不斷電供應系統(UPS)能够隨時啟用
圖1用於評估監測設備的測驗設定
3老化問題
這類體系大多選用鉛酸電池技能,眾所周知的技能缺陷是老化導致容量衰减,內阻升高。不過,由於這項技能如此老練,老化狀況也廣為人知,因而能够經過勘探幾種狀況確認老化狀況。
容量下降是尤其遍及的影響之一,這基本是電池的運用形式形成的。在UPS內部,電池以高電流放電,導致電極上生成大的晶體。可經過適當調節電池,部分地操控這種狀況,但事實證明在嚴重狀況下這是不可逆的。這種狀況也會生成小的晶體,稱作“樹枝晶”,假如沒有勘探到的話,或許會連在一起形成電池短路。
內部腐蝕使端子的薄片落到電極上,也或許形成短路。導致腐蝕的重要因素包括溫度、電壓和部分酸液濃度,通常影響正極端子。這些老化效應都導致電池容量或電量損失,因而任何一種確診都必須能够鑒別它們,以便在災禍性毛病發作之前採取適當舉動。
以上效應導致電池容量或電量下降。任何一類確診都應當以鑒別這些老化效應為方針。
在已進行的測驗中,運用電化學阻抗譜(RWTH阿亨大學的EISmeter剖析儀)進行全譜丈量,運用一系列的正弦波形丈量電池,測得整個頻譜的阻抗。經過傅立葉剖析核算給定頻率的實際和假想的電壓響應部分,得出丈量成果。經過剖析電壓響應與勵磁電流的幅角及相角聯系,獲得雜亂的阻抗成果。