UPS電源是為安防監(jiān)控系統(tǒng)提供動(dòng)力的核心部分，是為安防監(jiān)控系統(tǒng)提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷電力供應(yīng)的重要外部設(shè)備。目前，市場(chǎng)上供應(yīng)的UPS電源設(shè)備種類繁多，輸出功率也有所不同。UPS電源按工作模式可分為后備式、在線式兩大類。按其輸出波形又分為方波輸出和正弦波輸出兩種。以下主要介紹了UPS電源的工作原理，以及如何配置安防監(jiān)控系統(tǒng)的UPS電源。
備用電源是安防監(jiān)控系統(tǒng)基本要素之一。缺少備用電源的系統(tǒng)則暗藏致命缺陷，不能投入實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，因?yàn)闃O可能在關(guān)鍵時(shí)刻貽誤戰(zhàn)機(jī)，拋錨停擺，整系統(tǒng)癱瘓，造成無可挽回的損失。
安防監(jiān)控系統(tǒng)正常情況使用220伏市電，而在斷電和市電被破壞的特殊情況下，還應(yīng)正常工作一段時(shí)間，這就需要啟用備用電源來維持這段時(shí)間監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作。備用電源有雙路或多路供電、蓄電池組供電、發(fā)電機(jī)供電、UPS供電等等。但通常采用UPS不間斷電源作為安防監(jiān)控系統(tǒng)備用電源。
一、UPS(不間斷電源)的工作原理
UPS電源由蓄電池、逆變器、充電器、穩(wěn)壓穩(wěn)頻器、轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。當(dāng)市電正常輸入時(shí)，UPS就將市電穩(wěn)壓后供給負(fù)載使用，同時(shí)對(duì)內(nèi)置電池組充電，把能量儲(chǔ)存在電池中;當(dāng)市電中斷(事故停電)或輸入故障時(shí)，UPS立即將內(nèi)置電池的能量轉(zhuǎn)換，瞬間以220伏交流電繼續(xù)供負(fù)載使用，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟硬件不受損壞。UPS電源分為后備式、在線式、在線互動(dòng)式三大類：
1、后備式UPS電源
在市電正常供電時(shí)，市電通過交流旁路通道經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)直接向負(fù)載提供電源，UPS電源內(nèi)的逆變器處于停止工作狀態(tài)，這時(shí)的UPS電源實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺(tái)性能單一的市電穩(wěn)壓器。它除了對(duì)市電電壓的幅度波動(dòng)有所改善外，對(duì)電壓的頻率不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)侵入的*等不良影響基本上沒有任何改善。只有當(dāng)市電供電中斷或低于170伏時(shí)，蓄電池才立刻對(duì)逆變器供電，向負(fù)載提供穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的方波交流電源。
2、在線式UPS電源
在市電正常供電時(shí)，它首先將市電交流電源經(jīng)整流變成直流電源，然后進(jìn)行脈寬調(diào)制、濾波、并將直流電源經(jīng)逆變器重新轉(zhuǎn)換成正弦波交流電源向負(fù)載供電，一旦市電中斷，立即改由蓄電池提供的直流經(jīng)逆變器、電脈寬調(diào)制、濾波，向負(fù)載提供正弦波交流電源。石家莊ups
因此，對(duì)在線式UPS而言，在正常情況下，無論有無市電，它都是由UPS電源的逆變器對(duì)負(fù)載供電，這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)電壓波動(dòng)及*而帶來的影響。
顯而易見，在線式UPS電源的供電質(zhì)量明顯優(yōu)于后備式UPS電源，因?yàn)樗梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的穩(wěn)頻、穩(wěn)壓供電。而且在由市電轉(zhuǎn)換到蓄電池供電時(shí)，其轉(zhuǎn)換時(shí)間基本為零，真正給用戶提供高質(zhì)量穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的純凈正弦波電源，從而提供符合安防監(jiān)控系統(tǒng)需要的電源保護(hù)。
在線互動(dòng)式UPS電源結(jié)合了后備式UPS和在線式UPS的許多優(yōu)點(diǎn)，也是一種很不錯(cuò)的變換形式，但是由于它使用的是工頻變壓器，有笨重、體積大的問題存在。
二、如何配置安防監(jiān)控系統(tǒng)中UPS電源
UPS是伴隨計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)后備電源。在安防監(jiān)控系統(tǒng)中越來越多應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，因此對(duì)電力供電質(zhì)量提出越來越高的要求。UPS不但可全面改善供電質(zhì)量，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)乃至網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)全面保護(hù)，還可保證市電斷電和被人為破壞的特殊情況下，繼續(xù)正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)。由于安防監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)供電要求較高，所以一般會(huì)選擇在線式(正弦波，市電要求)UPS電源。
給安防監(jiān)控系統(tǒng)配備UPS電源時(shí)，首先應(yīng)估算整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的用電功率，安全系數(shù)一般取1.2-1.5為宜，為供電系統(tǒng)留有充分的冗余量。其次根據(jù)系統(tǒng)要求延時(shí)供電時(shí)間，計(jì)算配置電池組。最后，還應(yīng)注意使用環(huán)境，防潮通風(fēng)，注重降溫，延長平均無故障工作時(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性。UPS電源應(yīng)設(shè)置在監(jiān)控室，實(shí)行統(tǒng)一管理。當(dāng)市電不正常時(shí)能及時(shí)為系統(tǒng)設(shè)備提供不間斷電力供應(yīng)，確保系統(tǒng)工作正常。
5 鈦酸鋰電池的安全性
鈦酸鋰電池是鋰離子電池家族中最安全的一種電池,其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
�、匍L壽命。鈦酸鋰單體電芯的循環(huán)壽命長達(dá)2.5萬次以上,圖9和圖10分別給出了鈦酸鋰電池高溫循環(huán)壽命測(cè)試曲線和室溫循環(huán)壽命測(cè)試曲線;
�、谑褂冒踩�。鈦酸鋰電池在短路、過充、過放、擠壓、針刺、跌落、高溫沖擊、加熱的條件下是非常安全的,圖11是鈦酸鋰電池在針刺、高溫沖擊、過充、過放、短路、擠壓試驗(yàn)時(shí)的場(chǎng)景;
�、劭纱箅娏骺焖俪浞烹�;
④耐高溫性能優(yōu)越,鈦酸鋰電池在-40～+60℃溫度下仍然能夠正常工作,圖12給出了鈦酸鋰電池的低溫充放電曲線;
�、轃o記憶效應(yīng);
�、蘧G色環(huán)保。
鈦酸鋰電池充電時(shí),可分為恒流充電和恒壓充電兩個(gè)過程。首先是恒流充電,電流一般采用0.2C10,必要時(shí)可以采用6C10充電,當(dāng)電池組電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí),改為恒壓充電。所以,鈦酸鋰電池和開關(guān)電源配合使用,其充電過程將變得較為簡單,只需將電池組浮充電壓和均充電壓調(diào)整一樣即可。
鈦酸鋰電池放電時(shí),電池放電電壓非常平穩(wěn),一般在2.3V左右,放電后期(主要指剩余5%容量左右)的電壓變化較快,放電的截止電壓可以為1.5V。
6 鈦酸鋰電池組的管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)由監(jiān)測(cè)、保護(hù)電路、電氣、通訊接口、熱管理和電池組反接保護(hù)裝置等組成,是電池保護(hù)和管理的核心組成部分,不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發(fā)揮電池的性能和延長使用壽命,作為通信用的后備能源,BMS在開關(guān)電源和電池之間起到一個(gè)重要橋梁作用。對(duì)BMS的要求必須符合通信電源供電系統(tǒng)的要求,所以BMS的安全管理模式對(duì)電池的安全性至關(guān)重要。BMS主要包括數(shù)據(jù)采集單元、計(jì)算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通訊單元等。圖13為BMS示意圖。
(1)BMS的基本作用
①監(jiān)測(cè)單體電池的工作狀況,例如檢測(cè)每個(gè)單體電池的電壓、充放電電流、電池組的環(huán)境溫度等。
�、诒Ｗo(hù)電池,避免在極端的條件下發(fā)生電池壽命縮短和電池?fù)p壞。
(2)BMS的主要功能
�、龠^壓保護(hù)
當(dāng)單體電池充電電壓超過允許值時(shí),立即停止充電,斷開充電單元設(shè)備與電池組的連接;
�、谶^放(欠壓)報(bào)警
當(dāng)單體電池放電電壓低于警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示;
�、圻^放保護(hù)
當(dāng)單體電池放電電壓低于保護(hù)值時(shí),立即停止放電,斷開用電設(shè)備與電池組的連接,并伴有報(bào)警提示;
④過流報(bào)警
當(dāng)電池組輸入或者輸出的電流超過警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示;
�、荻搪繁Ｗo(hù)
當(dāng)電池組發(fā)生短路時(shí),立即停止放電,斷開用電設(shè)備與電池組的連接,并伴有報(bào)警提示;
⑥過溫報(bào)警
當(dāng)電池溫度或環(huán)境溫度超過警告值時(shí),發(fā)出報(bào)警提示;
�、哌^溫保護(hù)
當(dāng)檢測(cè)到環(huán)境溫度或電池組內(nèi)部溫度超過保護(hù)值時(shí),立即斷開充電或者用電設(shè)備與電池組的連接,并伴有報(bào)警提示。當(dāng)環(huán)境溫度或電池組內(nèi)部溫度恢復(fù)到允許值后,可通過手動(dòng)恢復(fù)或自動(dòng)恢復(fù)對(duì)電池管理的功能,但不影響電池放電功能;
�、喙罍y(cè)電池組SOC
SOC(StateOfCharge,電池的荷電狀態(tài))即電池剩余電量。維持SOC在合理的范圍內(nèi),防止由于過充或者過放對(duì)電池的損傷,隨時(shí)預(yù)報(bào)電池的剩余容量;
⑨對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行主動(dòng)均衡
由于鈦酸鋰電池制造工藝復(fù)雜及鋰離子的相對(duì)活躍性,所以電池組中單體電池電壓隨著充放電次數(shù)的變化存在不一致的現(xiàn)象。對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行均衡充電,使電池組中單體電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài),可以有效地延長電池組的使用壽命,大大地提高電池組的工作效率。
�、獠⒖谕ㄓ�
提供與電源監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊的接口,傳輸和顯示電池組狀態(tài)、報(bào)警、SOC、SOH(StateOfHealth,電池的健康狀況)等信息,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理干預(yù)。
7 鈦酸鋰電池組的安裝和容量實(shí)驗(yàn)
鈦酸鋰電池在出廠時(shí)有60%左右的荷電量,所以,安裝初始時(shí)應(yīng)該對(duì)電池組進(jìn)行補(bǔ)充電。并且,由于單體電池自放電大小的差異,可能會(huì)使各電池的端電壓出現(xiàn)不均衡,所以鈦酸鋰電池組安裝前必須測(cè)量開路電壓,開路電壓差一般要求小于50mV,并做好電池測(cè)試紀(jì)錄。
用假負(fù)載可以對(duì)電池組按1C10、2.5C10和5.5C10率進(jìn)行的容量試驗(yàn),此試驗(yàn)需要接入BMS,放電過程中必須嚴(yán)格檢測(cè)電池單體電壓,利用BMS對(duì)電池的總電壓、放電電流、電池單體電壓進(jìn)行測(cè)量和紀(jì)錄,電池在放電后期利用BMS密切關(guān)注單體電壓低的電池,若有一只電池端電壓到1.5V,自動(dòng)停止放電,在25±2℃的情況下,計(jì)算出實(shí)際電池放出的容量與電池額定容量是否基本一致,若基本一致證明電池放電容量合格。若放電到終止電壓時(shí),電池組放出的容量與額定容量的差別大于5%,說明電池組的出廠容量可能存在問題,應(yīng)及時(shí)聯(lián)系相關(guān)廠家處理或更換。
例如,某通信基站使用48V/300Ah鈦酸鋰電池(實(shí)物圖見圖14),每組電池由22只300Ah的電池模塊串聯(lián)組成,其中300Ah的電池是由10個(gè)單電芯容量為30Ah的電芯并聯(lián)組成,22節(jié)300Ah的電池模塊分別有2個(gè)6串和2個(gè)5串模組串聯(lián)組成一個(gè)48V/300AH的電池組,整組電池由BMS系統(tǒng)控制,由一個(gè)BCMS(BatteryClusterManagementSystem,主控電池管理系統(tǒng))負(fù)責(zé)管理一個(gè)電池組中的全部BMU(BatteryManagementUnit,電池組管理單元),同時(shí)具備電池組的電流采集,總電壓采集,漏電檢測(cè)功能,并在電池組狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)驅(qū)動(dòng)斷開高壓功率接觸器,使電池組退出運(yùn)行,保障電池使用安全。兩個(gè)BMU,每個(gè)BMU負(fù)責(zé)管理12串單體電池模塊。具有電池電壓采集,多點(diǎn)溫度采集,各種保護(hù)和電池組均衡控制等功能。鈦酸鋰電池配組示意圖和BMS接線如圖15所示。
BMS收集的數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳至后臺(tái)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫,實(shí)時(shí)監(jiān)控電池信息收集數(shù)據(jù),便于遠(yuǎn)程維護(hù)管理。如圖16所示。
BMS控制方式和控制流程分別見圖17和圖18。
BMS控制過程為:
�、匐姵啬M量高精度監(jiān)測(cè)及上報(bào)功能。包括電池組串聯(lián)時(shí)電壓檢測(cè),電池組充放電電流檢測(cè),單體電池端電壓檢測(cè),電池組多點(diǎn)溫度檢測(cè),電池組漏電監(jiān)測(cè)。
�、陔姵叵到y(tǒng)運(yùn)行報(bào)警、報(bào)警本地顯示及上報(bào)功能。包括電池系統(tǒng)過壓告警、電池系統(tǒng)欠壓告警、電池系統(tǒng)過流告警、電池系統(tǒng)高溫告警、電池系統(tǒng)低溫告警、電池系統(tǒng)漏電告警、BMS通信異常告警、BMS內(nèi)部異常告警等。
�、垭姵叵到y(tǒng)保護(hù)功能。在電池系統(tǒng)出現(xiàn)電壓、電流、溫度等模擬量超過安全保護(hù)門限時(shí),進(jìn)行故障隔離,將問題電池組退出運(yùn)行,并在本地進(jìn)行顯示,同時(shí)上報(bào)監(jiān)控中心告警信息。
�、蹷MS具備自診斷功能。在BMS內(nèi)部通信或與外部通信出現(xiàn)中斷故障時(shí),能夠上報(bào)中斷告警。另外,針對(duì)模擬量采集異常等其他異常也具備故障自診斷、本地顯示和上報(bào)監(jiān)測(cè)中心系統(tǒng)的功能。
�、菥夤δ堋＞邆浯箅娏髦鲃�(dòng)式均衡能力,通過高效的均衡策略能夠很好的維護(hù)電池各個(gè)模組電壓的一致性。
�、捱\(yùn)行參數(shù)設(shè)定功能。BMS具有本地和遠(yuǎn)程兩種方式對(duì)BMS的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改的功能。本地參數(shù)修改在BMS本地觸摸屏上完成,遠(yuǎn)程參數(shù)修改通過光纖以太網(wǎng)通信完成。參數(shù)設(shè)定項(xiàng)目包括單體電池組充電上限電壓、單體電池組放電下限電壓、電池組運(yùn)行最高溫度、電池組運(yùn)行最低溫度、電池組過流門限、電池組短路保護(hù)門限、電池組短時(shí)溫升過快門限、本地運(yùn)行狀態(tài)顯示功能等。
⑦數(shù)據(jù)記錄。BMS能夠在本地對(duì)電池模組的各項(xiàng)事件及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),記錄超過10000條事件及最少30天的歷史數(shù)據(jù)。
�、郆MS能夠?qū)M(jìn)行電池組的全充全放管理,完成電池系統(tǒng)容量標(biāo)定以及SOC標(biāo)定的功能。
鈦酸鋰電池組BMS均衡功能可對(duì)單元輸出狀態(tài)對(duì)應(yīng)的電池組實(shí)施均衡,鈦酸鋰電池組管理模塊的均衡采用無損充電方式,其充電電流可根據(jù)均衡規(guī)則的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。電池組監(jiān)測(cè)模塊采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)均衡,電池組均衡管理系統(tǒng)具備大電流主動(dòng)式均衡性能,通過高效的均衡策略很好地自主維護(hù)電池組的一致性,使用電池組均衡管理模塊系統(tǒng)后,充放電過程中各單體電池的一致性大大提高,使鈦酸鋰電池組得到了有效地維護(hù)和管理,延長電池組的使用壽命。
均衡實(shí)現(xiàn)示意圖如圖19所示。有無均衡系統(tǒng)的充電曲線如圖20所示。圖21為22個(gè)串聯(lián)單體電壓一致性變化曲線。
從圖20可以看出300Ah電池組220只單體電芯在開啟BMU均衡的時(shí)候,單體電壓從分散的狀態(tài)逐漸趨于集中,表明單體均衡功能有效。
從圖21可以看出300Ah電池組22模組在開啟BMU均衡的時(shí)候,電壓一致性從分散的狀態(tài)逐漸趨于集中,表明單體均衡功能有效。
8 鈦酸鋰電池組與開關(guān)電源配套使用
針對(duì)鈦酸鋰電池的特性,在基站直流開關(guān)電源設(shè)置時(shí),只須把浮充電壓和均充電壓調(diào)整到該電池組所需要的充電電壓53.9V即可。這里需要特別說明的是,相對(duì)于密封閥控鉛酸電池而言,鈦酸鋰電池的充電過程并不是浮充加均充的工作模式,只需滿足電池充電時(shí)所需要的充電電壓(必須在通信設(shè)備供電電壓范圍內(nèi))。因?yàn)殡姵丶幢闶情L期處于均充電狀態(tài)下,由于自身的BMS保護(hù)功能,電池性能是不會(huì)發(fā)生改變的。
在安裝電池組時(shí),將該組電池進(jìn)行離線測(cè)試,測(cè)試充電前的開路電壓正常后,并接入直流屏配電電池保險(xiǎn)上。
測(cè)試后,調(diào)整開關(guān)電源直流供電電壓與之對(duì)應(yīng),分別將該組電池接入系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充電。此時(shí)開關(guān)電源充電壓設(shè)置為53.9V,充電電流限制為每組30A。同時(shí)為了防止電源監(jiān)控模塊損壞,模塊自主工作時(shí)充電電壓過高,將所有運(yùn)行的開關(guān)電源模塊進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后對(duì)該組電池組進(jìn)行補(bǔ)充電,隨著電池電壓升高,充電電流會(huì)相應(yīng)減小,當(dāng)每個(gè)-48V電池模塊電壓和開關(guān)電源的充電電壓非常接近時(shí),充電電流逐漸減小,隨后電池組的BMS系統(tǒng)進(jìn)行了保護(hù),充電系統(tǒng)通過每個(gè)模塊的BMS控制與電池?cái)嚅_,電池模塊充電完成。
電池靜止后進(jìn)行了放電試驗(yàn),采用0.1C10放電電流放電,即對(duì)電池單獨(dú)放電電流為30A。放電時(shí)間為10h,實(shí)驗(yàn)后該電池放出容量為300Ah,電池組放出了額定容量的100%,所以電池組放出的容量完全滿足額定容量的要求。
9 維護(hù)中對(duì)鈦酸鋰電池組容量試驗(yàn)和核對(duì)放電實(shí)驗(yàn)
根據(jù)動(dòng)力維護(hù)規(guī)程,蓄電池組使用三年必須進(jìn)行容量試驗(yàn),使用六年后每年進(jìn)行一次容量試驗(yàn),準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)電池組的實(shí)際容量,確保在市電和電源設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),蓄電池組能夠保障通信設(shè)備正常運(yùn)行的時(shí)間。
目前,通信基站配置兩組電池,開關(guān)電源與鈦酸鋰電池組為并聯(lián)間歇充電方式,所以,電池組無法脫離供電系統(tǒng),無法單獨(dú)對(duì)電池做容量試驗(yàn)。具體試驗(yàn)方法如下:
(1)方法一:帶實(shí)際負(fù)荷的條件下進(jìn)行(或?qū)嶋H負(fù)荷加上假負(fù)載)
為確保在這種情況下直流供電系統(tǒng)安全可靠的供電,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢查,保障柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行正常,同時(shí)針對(duì)直流供電系統(tǒng)的負(fù)荷情況,確定電池組的放電倍率,符合3h率、5h率或10h率放電,最好環(huán)境溫度為25℃左右,按10h率進(jìn)行容量試驗(yàn)。實(shí)施電池容量試驗(yàn)時(shí),把開關(guān)電源的浮充電壓設(shè)定為46V,用BMS監(jiān)控電池組單體的電壓和保護(hù),同時(shí)用直流鉗型表檢測(cè)電池放電電流是否正確,以確保用電設(shè)備供電安全。利用自身的電池BMS系統(tǒng)對(duì)電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)并打印存檔。
(2)方法二:利用全在線充、放電智能設(shè)備進(jìn)行
全在線充、放電智能設(shè)備能實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)直流供電系統(tǒng)并聯(lián)的兩組中的某一組電池進(jìn)行在線放電和充電,以恒定電流對(duì)實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行在線放電至設(shè)定的截止電壓后,自動(dòng)恢復(fù)充電,所以整個(gè)放電和充電過程中,被測(cè)電池組始終在線,同時(shí)鈦酸鋰電池組的BMS系統(tǒng)也起到了對(duì)電池組的二次保護(hù)功能。與離線放電有所不同的是,一旦市電中斷,該組電池還可以立即投入使用,而且整個(gè)系統(tǒng)上還有另一組電池時(shí)刻處于在線浮充備用狀態(tài),使用此種放電與傳統(tǒng)的離線放電相比,可以使系統(tǒng)有盡可能多的備份電池容量,最大限度地降低了放電過程中系統(tǒng)供電癱瘓風(fēng)險(xiǎn)。全在線設(shè)備在連接電池組時(shí),只在正極進(jìn)行操作,而不用拆卸電池組負(fù)極到直流供電系統(tǒng)的電池組保險(xiǎn),防止了操作不當(dāng)而引起短路的風(fēng)險(xiǎn);電池組放電結(jié)束后,能自動(dòng)轉(zhuǎn)入充電恢復(fù)程序,不僅避免了離線容量試驗(yàn)時(shí)電池組間因電壓差而造成的火花現(xiàn)象,而且還避免因另一組在線備用電池對(duì)該組電池的大電流反灌充電而破壞電池性能的發(fā)生。在線設(shè)備串聯(lián)單組電池的放電節(jié)能方式,是將電池組中的電能直接釋放到實(shí)際負(fù)載中,不像離線放電是將電能以熱量形式消耗,所以串聯(lián)在線設(shè)備對(duì)電池組放電方法達(dá)到了節(jié)能目的。
10 鈦酸鋰電池組的維護(hù)
(1)鈦酸鋰電池的運(yùn)行環(huán)境要求
根據(jù)電池對(duì)環(huán)境的要求,室溫不宜超過60℃;避免陽光對(duì)電池直射,朝陽窗戶應(yīng)作遮陽處理;確保電池組之間預(yù)留足夠的維護(hù)空間。
(2)鈦酸鋰電池使用注意事項(xiàng)
通過動(dòng)環(huán)集中監(jiān)控系統(tǒng)與BMS實(shí)時(shí)對(duì)電池組的總電壓、電流、單體電壓、SOC、SOH、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同時(shí),通過電池監(jiān)測(cè)裝置了解電池充放電曲線及性能,定期進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理。
(3)鈦酸鋰組經(jīng)常檢查的項(xiàng)目
應(yīng)經(jīng)常檢查電池模塊的極柱連接線(條)是否松動(dòng);是否有損傷、變形或腐蝕等現(xiàn)象;連接處有無松動(dòng),電池模塊殼體有無損傷、滲漏和變形,電池及連接處溫升是否異常;BMS數(shù)據(jù)線接觸情況;電池組保護(hù)裝置的動(dòng)作是否可靠;對(duì)電池組的輸出保險(xiǎn)溫升檢查和信號(hào)保險(xiǎn)進(jìn)行告警實(shí)驗(yàn)。根據(jù)廠家提供的技術(shù)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件,通過BMS系統(tǒng)檢查電池組及單體電壓是否滿足要求,檢測(cè)開關(guān)電源對(duì)電池組間歇充電時(shí)的充電電流是否在要求的范圍內(nèi)。檢測(cè)開關(guān)電源供電系統(tǒng)對(duì)電池組的充電電壓和限流值的設(shè)置是否正確。
(4)鈦酸鋰電池組正常運(yùn)行的電壓要求
鈦酸鋰間歇式充電壓一般設(shè)置為單體電池:2.45～2.55V,也是鈦酸鋰電池組運(yùn)行在最佳的工作狀態(tài)下。開關(guān)電源設(shè)置穩(wěn)定工作電壓為53.9～56.1V。廠家技術(shù)說明書有特殊要求的,以廠家電池說明書為準(zhǔn),但必須滿足通信直流電源-48V寬電壓供電電壓的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
11 結(jié)束語
鈦酸鋰電池的性能測(cè)試、容量試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)安裝,日前在某地順利完成。驗(yàn)證了本文所述內(nèi)容的正確性。圖22為鈦酸鋰電池組的安裝現(xiàn)場(chǎng)。 |
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