蓄電池組的容量測(cè)試及分析

通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的組成部分，電源設(shè)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(tǒng)最后一道防線，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(jié)合日常維護(hù)工作，對(duì)三種容量測(cè)試方法分析優(yōu)劣，根據(jù)具體情況選擇不同容量測(cè)試方法。

　　通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的組成部分，電源設(shè)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(tǒng)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(tǒng)中蓄電池故障導(dǎo)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(duì)三種容量測(cè)試方法分析，在日常運(yùn)行維護(hù)中，根據(jù)具體情況選擇不同容量測(cè)試方法。

　　目前電池組容量測(cè)試主要有三種方法：（1）離線式放電，（2）在線“評(píng)估式”放電，（3）蓄電池組全在線充放電
　　一、離線式放電：
　　該放電方式是將電池組從直流供電系統(tǒng)脫離出來(lái)，外接假負(fù)載，進(jìn)行放電試驗(yàn)，供電系統(tǒng)中只存在一組電池備用，存在危險(xiǎn)，但放電過(guò)程中與系統(tǒng)沒(méi)有聯(lián)系。離線式放電連接如圖1-1。
　　
　　圖1-1離線式放電
　　缺點(diǎn)是：
　　1、放電后被測(cè)電池電壓較低，如果直接并聯(lián)恢復(fù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生
　　火花和沖擊電流，使并聯(lián)恢復(fù)困難，存在安全隱患。為減少火花和沖擊電流可將被測(cè)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(cè)電池電壓基本相同后，恢復(fù)并聯(lián)。
　　2、如果整流器系統(tǒng)大，充電限流點(diǎn)設(shè)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(duì)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(fù)極，拆卸電池組負(fù)極時(shí)如果操作不當(dāng)，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(hù)人員時(shí)刻看守，工作強(qiáng)度大，勞動(dòng)效率低。
　　4、被測(cè)電池組電能全部通過(guò)假負(fù)載散熱消耗，浪費(fèi)能源，影響機(jī)房設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，需要空調(diào)降溫，進(jìn)一步浪費(fèi)能源，而且還要對(duì)電池充電約1.2倍的放電容量，不利于節(jié)能降耗。同時(shí)，整個(gè)過(guò)程中機(jī)房?jī)?nèi)一直存在一個(gè)高熱源，始終是一個(gè)安全隱患因數(shù)。例如一個(gè)系統(tǒng)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(yàn)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(fèi)電能506.88度，如果考慮空調(diào)制冷，耗電還要多。所以，如果全國(guó)的電池組都按規(guī)定每年做30～40％核對(duì)性放電試驗(yàn)，每三年做一次容量試驗(yàn)，浪費(fèi)的電能是很可觀的。
　　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(cè)試，故而目前基本不采用該種放電試驗(yàn)方法。
　　二、在線“評(píng)估式”放電：
　　在《中國(guó)聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程(試行)-動(dòng)力環(huán)境分冊(cè)》中詳細(xì)介紹了：降壓放電法—蓄電池核對(duì)性放電試驗(yàn)。顧名思義，一是降壓，二是只能核對(duì)性放電。具體做法是：調(diào)整整流器輸出電壓至保護(hù)電壓（如47V），讓并聯(lián)的蓄電池組對(duì)實(shí)際通信設(shè)備負(fù)荷短時(shí)間供電來(lái)進(jìn)行放電試驗(yàn)。在線“評(píng)估式”放電連接如圖2-1。
　　
　　圖2-1在線“評(píng)估式”放電
　　在線“評(píng)估式”放電特點(diǎn)是：
　　1、調(diào)整整流器輸出電壓至保護(hù)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評(píng)估式放電的范疇，放電深度有限，達(dá)不到放電試驗(yàn)?zāi)康?；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(xiàn)某些單體電池電壓在放電前期表現(xiàn)穩(wěn)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(duì)實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷放電，系統(tǒng)無(wú)滿容量電池組備用，系統(tǒng)安全性降低。因?yàn)?，電池組剩余多少容量要以實(shí)際能放出的容量為準(zhǔn)，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(xiàn)每組電池放電電流不平衡現(xiàn)象：有質(zhì)量問(wèn)題的電池組，內(nèi)阻大，分擔(dān)電流小，正常的電池組，內(nèi)阻小，分擔(dān)電流大，尤其是并聯(lián)3組電池組或以上的大系統(tǒng)，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(duì)性放電試驗(yàn)，掌握電池的基本情況。
　　三、蓄電池組全在線充放電方式：
　　近幾年全在線充放電方式自提出以來(lái)，使用越來(lái)越多，全在線充放電方式如圖3-1。

　　智能在線容量測(cè)試儀
　　
　　圖3-1全在線充放電方式
　　全在線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(tǒng)，不必調(diào)整整流器的輸出電壓。
　　2、既能實(shí)現(xiàn)放電又能實(shí)現(xiàn)充電，且全部在線進(jìn)行，最大限度弱化市電中斷帶來(lái)的危險(xiǎn)，同時(shí)智能在線容量測(cè)試儀可設(shè)定充電電流，不會(huì)對(duì)電池及系統(tǒng)造成沖擊，提高放電試驗(yàn)安全系數(shù)。
　　3、放電過(guò)程除放電設(shè)備風(fēng)扇耗能外，基本沒(méi)有電能浪費(fèi)，可以帶來(lái)節(jié)能環(huán)保效益。
　　4、放電試驗(yàn)時(shí)基本可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守，大大提高工作效率。
　　5、在被測(cè)電池組放電過(guò)程中智能在線容量測(cè)試儀時(shí)時(shí)進(jìn)行升壓補(bǔ)償被測(cè)電池組電壓變化，使兩個(gè)支路始終保持等電位，但是被測(cè)電池組所在支路的電壓始終具有略高趨勢(shì)，以保證被測(cè)電池組可以持續(xù)進(jìn)行放電，而在此過(guò)程中另一組電池始終處于浮充滿容量狀態(tài)。
　　6、被測(cè)電池組放電充電過(guò)程，始終保持在線狀態(tài)，在此過(guò)程中，一旦發(fā)生市電中斷情況，被測(cè)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容量狀態(tài)投入供電工作。這就最大限度地延長(zhǎng)了電池組的供電時(shí)間，最大限度地降低因放電試驗(yàn)而引起的通信事故的概率。
　　7、全在線充放電方式可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS電池組容量測(cè)試工作。在該方法之前，對(duì)UPS電池組只能或只敢短時(shí)間的核對(duì)性放電試驗(yàn)，或是容量試驗(yàn)時(shí)，還要請(qǐng)廠家工程師到現(xiàn)場(chǎng)，操作很麻煩，而且危險(xiǎn)性很大。
　　總之，綜合對(duì)以上三種電池容量測(cè)試方法分析，我們?cè)谌粘＞S護(hù)工作中，可以選擇適宜放電方式對(duì)電池組進(jìn)行維護(hù)管理。