蓄電池組的容量測試及分析

摘要：通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )的組成部分，電源設備供電的高可靠性直接影響通信全網(wǎng)的暢通。蓄電池作為備用電源，是供電系統最后一道防線(xiàn)，因此及時(shí)掌握電池實(shí)際容量信息是非常重要的。本文結合日常維護工作，對三種容量測試方法分析優(yōu)劣，根據具體情況選擇不同容量測試方法。
　　電阻測試儀 | 鉗表 | 萬(wàn)用表 | 臭氧檢測儀 | 空氣品質(zhì)監測儀 | 熱像儀 | 溫濕度儀 | 示波表 | 萬(wàn)能鉗 | 濃度計 | 噪音計 | 電導度計 | 有紙記錄儀 | 風(fēng)速計 | 光度計 | 鉆頭 | 壓線(xiàn)鉗 | 硬度計 | 電能質(zhì)量分析儀 | PH計 | 壓力表 | 泄露氣體檢測儀 | 溶氧計
　　通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )的組成部分，電源設備供電的高可靠性直接影響通信全網(wǎng)的暢通。在通信領(lǐng)域，蓄電池起到荷電備用作用，是作為通信電源系統最后一道保障來(lái)定位、使用的。近幾年來(lái)，因通信電源系統中蓄電池故障導致的通信事故時(shí)有發(fā)生，因此及時(shí)掌握電池實(shí)際容量信息是非常重要的。通過(guò)對三種容量測試方法分析，在日常運行維護中，根據具體情況選擇不同容量測試方法。
　　目前電池組容量測試主要有三種方法：（1）離線(xiàn)式放電，（2）在線(xiàn)“評估式”放電，（3）蓄電池組全在線(xiàn)充放電
　　一、離線(xiàn)式放電：
　　該放電方式是將電池組從直流供電系統脫離出來(lái)，外接假負載，進(jìn)行放電試驗，供電系統中只存在一組電池備用，存在危險，但放電過(guò)程中與系統沒(méi)有聯(lián)系。離線(xiàn)式放電連接如圖1-1。
　　
　　圖1-1離線(xiàn)式放電
　　缺點(diǎn)是：
　　1、放電后被測電池電壓較低，如果直接并聯(lián)恢復時(shí)，會(huì )產(chǎn)生
　　火花和沖擊電流，使并聯(lián)恢復困難，存在安全隱患。為減少火花和沖擊電流可將被測電池組靜置10分鐘，同時(shí)降低開(kāi)關(guān)電源輸出電壓與被測電池電壓基本相同后，恢復并聯(lián)。
　　2、如果整流器系統大，充電限流點(diǎn)設置不合理，巨大沖擊電流可能造成熔絲或連接條熔斷，同時(shí)對電池本身將是一種損害。
　　3、既要拆卸電池組正極，又要拆卸電池組負極，拆卸電池組負極時(shí)如果操作不當，將引起短路事故，放電需要8X2=16個(gè)小時(shí)，整個(gè)過(guò)程需要維護人員時(shí)刻看守，工作強度大，勞動(dòng)效率低。
　　4、被測電池組電能全部通過(guò)假負載散熱消耗，浪費能源，影響機房設備的運行環(huán)境，需要空調降溫，進(jìn)一步浪費能源，而且還要對電池充電約1.2倍的放電容量，不利于節能降耗。同時(shí)，整個(gè)過(guò)程中機房?jì)纫恢贝嬖谝粋�(gè)高熱源，始終是一個(gè)安全隱患因數。例如一個(gè)系統2組3000AH電池組，其做一次80%容量（10小時(shí)率8個(gè)小時(shí)）試驗消耗的電能大約是：
　　(1)放電耗能：(48VX300AX8小時(shí))/1000=115.2度X2組=230.4度
　　(2)充電耗能:230.4X1.2倍=276.48度
　　(3)以上充放一次電，理論上共浪費電能506.88度，如果考慮空調制冷，耗電還要多。所以，如果全國的電池組都按規定每年做30～40％核對性放電試驗，每三年做一次容量試驗，浪費的電能是很可觀(guān)的。
　　另外，在一些只配置一組電池組的模塊局、接入網(wǎng)點(diǎn)，是無(wú)法
　　實(shí)施這種測試，故而目前基本不采用該種放電試驗方法。
　　二、在線(xiàn)“評估式”放電：
　　在《中國聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò )運行維護規程(試行)-動(dòng)力環(huán)境分冊》中詳細介紹了：降壓放電法—蓄電池核對性放電試驗。顧名思義，一是降壓，二是只能核對性放電。具體做法是：調整整流器輸出電壓至保護電壓（如47V），讓并聯(lián)的蓄電池組對實(shí)際通信設備負荷短時(shí)間供電來(lái)進(jìn)行放電試驗。在線(xiàn)“評估式”放電連接如圖2-1。
　　
　　圖2-1在線(xiàn)“評估式”放電
　　在線(xiàn)“評估式”放電特點(diǎn)是：
　　1、調整整流器輸出電壓至保護電壓（如47V）短時(shí)間放電，然后估算電池容量的方法都屬于在線(xiàn)評估式放電的范疇，放電深度有限，達不到放電試驗目的；即：活化保持整組電池活性及尋找落后電池。原因是：在實(shí)踐中經(jīng)常發(fā)現某些單體電池電壓在放電前期表現穩定，但到中后期電壓可能快速下降。
　　2、并聯(lián)的電池組全部投入對實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò )負荷放電，系統無(wú)滿(mǎn)容量電池組備用，系統安全性降低。因為，電池組剩余多少容量要以實(shí)際能放出的容量為準，不取決于電池組的電壓，實(shí)際中可能是電池組電壓還有一定冗余，但是電池組的剩余容量已經(jīng)沒(méi)有了。
　　3、易出現每組電池放電電流不平衡現象：有質(zhì)量問(wèn)題的電池組，內阻大，分擔電流小，正常的電池組，內阻小，分擔電流大，尤其是并聯(lián)3組電池組或以上的大系統，該問(wèn)題更加突出。
　　4、該方法適用于一些配置一組電池組的模塊局、接入網(wǎng)點(diǎn)的電池組核對性放電試驗，掌握電池的基本情況。
　　三、蓄電池組全在線(xiàn)充放電方式：
　　近幾年全在線(xiàn)充放電方式自提出以來(lái)，使用越來(lái)越多，全在線(xiàn)充放電方式如圖3-1。

　　智能在線(xiàn)容量測試儀
　　
　　圖3-1全在線(xiàn)充放電方式
　　全在線(xiàn)充放電方式有如下特點(diǎn)：
　　1、放電過(guò)程，不必將電池組脫離系統，不必調整整流器的輸出電壓。
　　2、既能實(shí)現放電又能實(shí)現充電，且全部在線(xiàn)進(jìn)行，最大限度弱化市電中斷帶來(lái)的危險，同時(shí)智能在線(xiàn)容量測試儀可設定充電電流，不會(huì )對電池及系統造成沖擊，提高放電試驗安全系數。
　　3、放電過(guò)程除放電設備風(fēng)扇耗能外，基本沒(méi)有電能浪費，可以帶來(lái)節能環(huán)保效益。
　　4、放電試驗時(shí)基本可以實(shí)現無(wú)人職守，大大提高工作效率。
　　5、在被測電池組放電過(guò)程中智能在線(xiàn)容量測試儀時(shí)時(shí)進(jìn)行升壓補償被測電池組電壓變化，使兩個(gè)支路始終保持等電位，但是被測電池組所在支路的電壓始終具有略高趨勢，以保證被測電池組可以持續進(jìn)行放電，而在此過(guò)程中另一組電池始終處于浮充滿(mǎn)容量狀態(tài)。
　　6、被測電池組放電充電過(guò)程，始終保持在線(xiàn)狀態(tài)，在此過(guò)程中，一旦發(fā)生市電中斷情況，被測電池組和平常一樣，可以立即投入供電工作，另一組備用電池組還可以滿(mǎn)容量狀態(tài)投入供電工作。這就最大限度地延長(cháng)了電池組的供電時(shí)間，最大限度地降低因放電試驗而引起的通信事故的概率。
　　7、全在線(xiàn)充放電方式可簡(jiǎn)單地實(shí)現對UPS電池組容量測試工作。在該方法之前，對UPS電池組只能或只敢短時(shí)間的核對性放電試驗，或是容量試驗時(shí)，還要請廠(chǎng)家工程師到現場(chǎng)，操作很麻煩，而且危險性很大。
　　總之，綜合對以上三種電池容量測試方法分析，我們在日常維護工作中，可以選擇適宜放電方式對電池組進(jìn)行維護管理。