智能化通信用开关电源与蓄電池的检测

发布于:2006/3/31 9:21:21 | 308 次阅读

簡單地說,智能化通信用高頻開關電源應該是通信用高頻開關電源加蓄電池及其他机房專用設備的監測系統而組成的一個整体。這樣,可以极大地提高通信電源系統的可靠性以及方便維護部門的使用。本文重點談談開關電源与蓄電池的檢測問題。

1 采用智能化開關電源預告蓄電池放電的剩余容量

以往,只在蓄電池組放完電后才知道系統電池的工作狀況。電池狀況好,放電沒問題;電池狀況不好,如果在大電流放電狀態時,几分鐘后就可能使系統癱瘓。而排除電池故障后,要使交換系統恢复正常,再起動時間往往要2~3小時,其造成的社會和經濟影響是极坏的。因此,當系統停電時,正确預告蓄電池放電的剩余容量,歷來是電信運行部門的追求目標。哎

通信用高頻開關電源添加了蓄電池監測功能后,只要把蓄電池每次帶載放電記錄存儲在記憶單元之內,以后每次停電時的放電數据与前放電記錄進行比較和推算,就可以正确預告蓄電池的剩余容量。為此,對開關電源除了均、浮充電壓、蓄電池放電終止電壓的設置外,增加一個測試電壓,既讓蓄電池帶載放電而又不使其到達終止電壓,如45~46 V(可調),這樣就可以做蓄電池例行帶載放電試驗。做這項試驗需要与油机試机同時進行,可以防止因市電意外故障而造成系統的不可靠性。另外,這种帶載放電試驗,既可以改變過去用放電箱放電而造成不必要的電能浪費和不安全性,又可以在恢复系統充電后适當激活落后電池,以及有效尋找故障電池。

2 智能化通信用高頻開關電源的監控功能

智能化通信用高頻開關電源監控功能列于表1,所列舉的功能可以根据需要增加或減少。

3 蓄電池的檢測方法

3.1 蓄電池檢測方法簡介

蓄電池檢測方法一般來說有三种:

哎 (1) 交流法

這种方法是將一個交流測試信號加在單体電池上,然后記錄流過電池的交變電流和電池端的交流電壓,由此算出交流阻抗。由于交流諧波影響測試的正确性,此法目前應用較少。

哎 (2) 直流法

應用這种方法的儀表測試棒分別有電壓回路和電流回路。在電流回路中有1只限流電阻,确保測出在1~2秒鐘(用電子門開關控制)內的單体電池放電電流ΔI。在電壓回路中單体電池端電壓變化如圖1所示。

(3) 放電法

哎 這种方法正是上文所述的電池帶載試驗方法。其基本依据為:

哎 U端=U靜態-I放R內阻藹

哎 式中U靜態=d比重+0.85

哎 當R內阻↑,則U端↓。因此在放電時可方便捕捉到內阻落后的電池。

3.2 几种檢測方法的比較哎

大量放電試驗証明,蓄電池放電過程有一個滯后性,這是化學能轉換為電能的過程造成的,而且放電電流越大其滯后性越強,放電電流小到一定程度后,滯后性可忽略不計。圖2是我們對同一品牌、同一容量的蓄電池采用不同放電率放電所得到的示意曲線。

眾所周知,電池的品牌不同、容量不一、放電率不定,是很難确定電池內阻的。而測內阻的一些儀表試圖在一個固定的放電電流下測出電池的內阻,這樣就基本忽略了電池即使同一品牌、同一容量,在不同放電率下的內阻變化和在同一放電率下內阻變化均不相同,以及電池放電能力的滯后性,因此用直流法測亦只能是個參考值。根据我們對一万多只電池的測試,直流法測試蓄電池內阻的正确率約為75%左右。而采用帶載放電法測試,則可以正确找到故障電池以及正确預告電池放電的剩余容量。目前己有這類產品在市場上銷售,驗証其正确性的方法很簡單,只要做電池10小時容量試驗將其与測試儀器預告的電池容量對照即可。一般測試效果好的產品,其正确性應在90%以上。另外,做容量試驗來驗証放電法測試儀器正确性時必須注意以下几點:

哎 (1) 不要在新電池上做試驗;

哎 (2) 電池組帶載放電電流控制在8小時率,放電5~10分鐘即可;

哎 (3) 浮充時注入電池組電流3小時不變,即電池充足電后才可做試驗。

隨著帶載放電法預測電池剩余容量的大量應用,肯定會積累更丰富的經驗,在正确預告電池放電的剩余容量方面一定會取得更大的進展。

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