LC-PD12-42使用注意事项  

1 .防止过放电  

松下蓄电池放电到终止电压后.继续放电称为过放电.过放电会严重损害蓄电池.对蓄电池

的电气性能及循环寿命极为不利.  

松下蓄电池放电到终止电压时内阻较大.电解液浓度非常稀薄特别是极板孔内及表面几乎处

于中性.过放电时内阻有发热倾向.体积膨胀.放电电流较大时.明显发热 ( 甚至出现发热

变形 ) .这时硫酸铅浓度特别大.存在枝晶体短路的可能性增大.况且此时硫酸铅会结晶成

较大颗粒.即形成不可逆硫酸盐化.将进一步增大内阻.充电恢复能力很差.甚至无法修复

.  

松下蓄电池使用时应防止过放电.采取 “ 欠压保护 " 是很有效的措施.另外.由于电动

车 “ 欠压保护 " 是由控制器控制的.但控制器以外的其他一些设备如电压表.指示灯等

耗电电器是由蓄电池直接供电的.其电源的供给一般不受控制器控制.电动车锁 ( 开关 ) 

一旦合上就开始用电.虽然电流小.但若长时间放电 (1-2 周 ) 就会出现过放电.因此.不

得长时间开启.不用时应立即关掉.  

2 .防止过充电  

前面已经对过充电进行了阐述.过充电会加大蓄电池的水损失.会加速板栅腐蚀.活性物质

软化.会增加蓄电池变形的几率.应尽量避免过充电的发生,选择充电器参数要与蓄电池良

好匹配.要充分了解蓄电池在高温季节的运行状况.以及整个使用寿命期间的变化情况.使

用时不要将蓄电池置于过热环境中.特别是充电时应远离热源.蓄电池受热后要采取降温措

施.待蓄电池温度恢复正常时方可进行充电.松下蓄电池的安装位置应尽可能保证良好散热

.发现过热时应停止充电.应对充电器和蓄电池进行检查.蓄电池放电深度较浅时或环境温

度偏高时应缩短充电时间.  

3 .防止短路  

松下蓄电池在短路状态时.其短路电流可达数百安培.短路接触越牢.短路电流越大.因此

所有连接部分都会产生大量热量.在薄弱环节发热量更大.会将连接处熔断.产生短路现象

.蓄电池局部可能产生可爆气体 ( 或充电时集存的可爆气体 ) .在连接处熔断时产生火花

.会引起蓄电池爆炸,若蓄电池短路时间较短或电流不是特别大时.可能不会引起连接处熔

断现象.但短路仍会有过热现象.会损坏 连接条周围的粘结剂.使其留下漏液等隐患.因此

.蓄电池不能有短路产生.在安装或使用时应特别小心.所用工具应采取绝缘措施.连

线时应先将电池以外的电器连好.经检查无短路.连上蓄电池.布线规范应良好绝缘.

防止重叠受压产生破裂.  

4 .防止连接松动和不牢  

若接触不牢.程度较轻.会发生导电不良.使其线路接触部位发热.线路损耗较大.输出电

压偏低.影响电机功率.使行驶里程减少或不能正常骑行,若在接线端子部件接触不牢 ( 绝

大多数故障是在接线端与连线接头部位 ) .端子会大量发热.影响端子与密封胶的结合.时

间一长就会发生漏液 “ 爬酸 " 现象.若在行驶过程或充电过程中出现接触不牢.可能产

生断路.断路时会产生强烈的火花.可能点爆蓄电池内部的可爆气体(特别是刚充好电的蓄

电池.因电池内可爆气体较多.且蓄电池电量足.断路时火花较强烈.爆炸的可能性相当大

.)  

电动车在运行时要承受较为强烈的振动.因此.应对所有连接的可靠性进行考核.接插件应

带 “ 自锁 " 功能.防止振动和拉动时脱落.对与蓄电池接线片的连线应采取接插件.并

用焊锡将其焊牢.接插件与连线应用压接方式(也可压接后再用焊锡焊一遍增加可靠性).  

5 .防止在阳光下暴晒  

阳光下暴晒会使蓄电池温度增高.蓄电池各活性物质的活度增加.影响蓄电池使用寿命.  


UPS电池 - 放电  


UPS电池放电时请将电池温度控制在-15℃- +50℃的范围内.连续放电电流请控制在3CA以下

(H控制在6CA以下).放电终止电压依电流的大小而变化.大体如下所述.注意放时.电压

不得低于下述电压.放电以后请迅速充电.如不小心过放电之后也请立即充电.  


安全注意事项 

1.电池+-端子间不可短路.(端子间短路可能造成烫伤.发烟.火灾危险.) 

2.不可在密闭容器中充电.(在密闭容器中充电.容器破裂可能造成人身伤害.) 

3.电池不能放置在密闭空间里或火源附近.(如放置在这些场所.可能造成爆炸.火灾危险

.) 

4.转矩扳手.扳子等金属工具.请用塑料胶带等进行绝缘处理后使用.(如不进行绝缘处理

.短路后会导致烫伤.蓄电池破损.爆炸.) 

5.不可对本蓄电池进行分解.改造.(蓄电池内部含有硫酸.若接触到眼睛.皮肤和衣服有

可能导致失明或烧伤.) 

6.如发现电槽.盖等有龟裂.变形等损伤及漏夜现象.请更换此蓄电池. 

7.请不要使用信那水.汽油.煤油.挥发油等有机溶剂和液体洗涤剂清洁电池.如果使用上

述物质可能会引起电槽或上盖(ABS树脂)出现裂痕.漏液. 

8.请定期更换蓄电池.不要超期使用. 

      

松下蓄电池性能特点：             
1、安全性能好:正常使用下无电解液漏出,无电池膨胀及破裂。 
2、放电性能好:放电电压平稳,放电平台平缓。 
3、耐震动性好:完全充电状态的电池完全固定,以4mm的振幅,16.7Hz的频率震动1小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常。 
4、耐冲击性好:完全充电状态的电池从20cm高处自然落至1cm厚的硬木板上3次。无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常。 
5、耐过放电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池进行定电阻放电3星期(电阻值相当于该电池1CA放电要求的电阻),恢复容量在75%以上。 
6、耐过充电性好:25摄氏度,完全充电状态的电池0.1CA充电48小时,无漏液,无电池膨胀及破裂,开路电压正常,容量维持率在95%以上。 
7、耐大电流性好:完全充电状态的电池2CA放电5分钟或10CA放电5秒钟。无导电部分熔断,无外观变形。 
松下蓄电池特点： 
描绘寿数长：2V系列电池描绘浮充寿数达15年以上，6V、12V为10年； 
 自放电小：≤1%（每月）； 密封反响效率高：≥99%； 
布局紧凑，比能量高； 
工作温度规模宽：-15~45℃ 
松下蓄电池产品特征 
容量规模(C10)：24Ah—200Ah； 
电压等级：12V； 
描绘浮充寿数：在25℃±5℃环境下，12年； 
循环寿数：在规范运用条件下25%DOD循环2800次； 
自放电率≤2%/月； 
充电接受能力高，节时节能； 
工作温度规模宽：-20℃～55℃； 
放置寿数：足够电后，在25℃环境下静置寄存2年，电池剩下容量仍在50%以上，充电后，电池容量能够康复到额外容量的100%； 
抗深放电功能好： 100％放电后仍可持续接在负载上，四周后再充电可康复原容量。 
电解质：呈凝胶状况，电解液无分层、电池循环功能好；电解液密度低、减缓对板栅腐蚀，电池浮充寿数长； 
气相二氧化硅：选用进口气相二氧化硅，涣散功能好，功能安稳； 
极板：放射状筋条描绘、涂膏式活物质，大电流放电功能好； 
隔板：胶体电池专用隔板，内阻小，孔率高，运用寿数长； 
过量电解液描绘：电解质载液量高，充溢极板、隔板和壳体型腔，电池散热好，不易发生热失控表象； 
胶体紧包覆极群：避免活性物质掉落； 
胶体蓄电池安全阀，灵敏度高，运用安全可靠； 
电池壳体：槽、盖加厚描绘，选用抗冲击、耐轰动的ABS资料，运送、运用中无漏液、壳等风险，安全可靠 
松下蓄电池LC-P系列---后备浮充使用普通品
用途：大、中、小型UPS、通讯领域、医疗设备、安全系统等
特点：浮充期待寿命6年(25℃)/10年(20℃)；
更高比能量；
采用优质阻燃材ABS槽壳，符合UL94V-0标准，降低壳体燃烧可能；
优质板栅合金、独特生产工艺，增强板栅抗腐蚀能力，延长产品使用寿命。
松下蓄电池的特性：
松下蓄电池基本参数
适用电池型号  阀控式铅酸蓄电池
适用机型  ups
适用类别  主电源(循环使用)、备用电源(浮充使用)
电压  12V
1.储备容量高。
2.充放电无酸雾。
3.充电接受能力强，可大电流充电（0.8C-1C）。
4.可大电流放电，8秒内30C放电电流，电流不损伤。
5.可超深度放电，可多次尽放电
，电池不会损害。
6.适温性极强，可在－50~60℃温度下使用。
7.自放电小，完全免维护，全充电后，常温存放一年仍可正常使用。
8.使用寿命长，为铅酸电池的一倍。
9.绿色环保无污染，报废后全部材料可再生回收，电解质无污染。
10.抗震性能好，能在各种恶劣的环境下安全使用。
11.不受空间限制，使用时可任意方位放置。
12.使用简易
13.由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，因此无需均衡充电。
松下蓄电池用途：大、中型UPS安全系统等 特点：浮充期待寿命10年(25℃)/15(20℃)；采用耐腐蚀性高、
性能稳定的新型合金配方板栅；采用优质阻燃材ABS槽壳，符合UL94V-0标准，降低壳体燃烧可能； 
***合理电解液配比，减缓对板栅的腐蚀程度，寿命进一步延长。

松下蓄电池特点:
维护简单:
充电时，电池内部产生的氧气大部分被极板吸收还原成电解液，基本没有电解液减少。 
持液性高:
电解液被吸收于特殊的隔板中，保持不流动状态，所以即使倒下也可使用。（倒下超过90度以上不能使用） 
安全性能卓越:
由于极端过充电操作失误引起过多的气体可以放出，防止电池的破裂。  
自放电极小：
用特殊铅酸合金生产板栅，把自放电控制在***小。 
寿命长、经济性好：
电池的板栅采用耐腐蚀性好的特种铅钙合金，同时采用特殊隔板能保住电解液，再同时用强力压紧正板活性物质，防止脱落，所以是一种寿命长、经济的电池。 
内阻小：
由于内阻小，大电流放电特性好。 
深放电后有优良的恢复能力：
万一出现长期放电，只要充分充电，基本不出现容量降低，很快可以恢复。
应用范围：
通讯电源   不间断电源  应急灯  电力系统
警报系统  太阳能系统  玩具  医疗设备

轨道交通集散型UPS/EPS系统成的风险评估与三代冗

1发展轨道交通的前景

2007年11月14日,国家发改委批准了《北京市城市快速轨道交通近期建设规划》。

根据规划,北京将在2007年至2015年间,规划建设轨道交通项目19项,施工线路长度447公里,连同2007年以前投入运营的三条线路114公里,***终形成19条线路561公里的轨道交通线网规模。建设运量大、速度快的轨道交通已成为现代城市的必然选择。

以大城市为典型的发展私人轿车来拉动经济的实践表明,现已出现了难以忍受的交通拥堵、事故频繁、燃油短缺、空气恶化、温室效应等诸多问题。事实上,轨道交通在许多大城市公共交通中已担负起主导作用。如纽约、伦敦、巴黎、东京、莫斯科等城市地铁的总长度都有200至400公里,这些城市地铁的年客运量高达几十亿人次,平均日载客量有几百万人次,有的在千万人次以上。这种大运量、快速的轨道交通,是现代化大城市有力的干线交通。北京地铁是我国***早修建的地铁,目前总长已达55.5公里,每天运量达150万人次,已成为北京公共交通的骨干。上海建成的地铁1号线和2号线,为缓和紧张的城市交通作出卓越的贡献。值得一提的是香港地铁效益十分显著,运行以来,已运载乘客70多亿人次,大大缓解了紧张的地面交通,在公共交通市场占有率达47%,已成为香港居民生活中不可缺少的交通工具。

我国的地铁与轻轨***早在北京建成,但因上世纪80年代采取了发展私人轿车的政策而停顿了很长时间,直到引发上述弊端,而重新回到轨道交通。近年来，由于信息和电力电子等技术的发展,广州地铁采用了多项先进技术,在中国轨道交通领域处于前列地位,继而深圳地铁也将迎头赶上。

2大城市的轨道交通与高

技术产业切入点

在经济全球化中,集中了全国经济总量70%的地域就是巨城市带(Megalopolis),2006年前按国际公认的条件(由法国地理学家在20世纪上半叶提出)评定为巨城市带的有纽约、芝加哥、伦敦、巴黎、东京,2006年后增加了上海。那么这些城市带如何解决交通的呢?只能靠轨道交通来解决,为此必须实现交通的现代化和自动化。

商业自动化、计算机、互联网、移动通信等IT/NT技术促进了经济发展,但更重要的是实现交通的自动化,即用IT/NT技术改造自动化。因前者是信息到信息的传递,后者是用信息控制人流、物流、能流。如今,局面正在改变,珠三角的制造业已超过长三角,但高新技术产业仍远落后于长三角。要升级的关键是大力发展IT/NT化的通信,那么除了信息流外,用IT/NT技术推进与控制人流、物流、能流,达到城市带的标准。那么,就目前的经验而论,是以核电、再生能源为动力的轨道交通就是***优选择。而轨道交通中的关键点就是用IT/NT改造其自动化系统与通信系统。事实上,这是轨道交通系统中的“高科技”亮点。例如,上海磁浮列车的全线自动测控系统，其电力电子学与IT/NT系统是由西门子(Siemens)公司承包的。

3系统集成的风险及其解

决的国际标准

2003年,美国与加拿大东部11个州停电,纽约的28条地铁乘客困在地铁中;2005年6月25日莫斯科地铁停电,动用战备应急电源(见图1)。今天轨道交通的大工程在环长三角、珠三角、勃海湾地区将是一个星罗棋布的大网络,保证电力不中断是一专门要研究的课题。

在工程上分,有三大产业:一是设备制造商,二是系统运营商，三是系统集成商。按照IEC61508标准，在系统集成时,必须有三方面的基本数据:设备制造商应该提供其产品平均无故障时间等的基本数据;系统运营商应该提供运行历史记录中的各种事故记录；系统集成商应根据以上两类数据，运用IEC61508标准来作风险分析。在这里分析一下这三类产业的现状,在近20多年中国从计划经济转型到市场经济过程中，这三类产业的进展是很不相同的。

(1)设备制造商:基本上已从国营、国有转变到私营、合资、外资、上市公司的市场经济,能提供平均无故障时间等的基本数据,但大多被动地做OEM,缺乏提出国际标准等的主动研发能力,更缺乏市场建设能力,如制造商主导的标准(standard)、规则(rule)、法规(regulation)与法律(law)等建设,许多方面与WTO规范的运作有较大的差距。其特色是流通(商业)成本比发达国高很多,而技术成本反而比发达国低很多,这是导致落后的基本原因。

(2)系统运营商:运营商在中国从计划经济转制到市场经济的程度不如设备制造商那么深,但已有很大的进展，在轨道交通方面仍是国营的，但标准、规则、法规、法律等在计划经济时代积累下来，有一定的深度与广度，同时轨道交通面对航空公司的竞争，就会有动力。但是，系统运营商提供运行历史记录中的各种事故记录往往不全。

(3)系统集成商:过去是由政府部门直属的设计院承担,但如今也转向国有企业,问题就复杂了。系统集成要面对系统运营商,也要面对设备制造商,更要面对政府部门。投资方是政府,包含的技术、经济、政策、公关等等,这些是一个大系统工程。然而,这方面的标准、规则、法规、法律***不完善,也没有从计划经济转制到市场经济的国外经验,在欧美等发达国家已经深入到生产、工程、运行的《电气、电子、可编程控制安全措施》的IEC61508标准在我国尚未普及。

2007年4月,全国工业过程测量与控制标准化技术委员会SAC/TC124顾问组在北京开会。全国的电气、电子、可编程控制的自动化装备制造商的总工、自动化研究所的副所长、大学副校长、集团总裁、各设计院的资深与会,讨论的重要议题是IEC61508这一《电气、电子、可编程控电子系统的功能安全措施》内容及IEC的重要标准怎么应用到具体的工程中去,目前大都不会应用。甚至出现这样的情况,有的甚至认为IEC61508没有实用价值。

2007年5月,IEC/TC65顾问组在中国西安与SAC/TC124顾问组开联席会议。来自德国、法国、美国、英国、丹麦、瑞士的与中国进行讨论,他们的观点是把IEC61508作为个议题,讨论升级版的步骤与进程,这充分反映了中国在这方面与发达国家的差距。本文作者之一沈经研究员参加了这两次会议,事实上,沈经与徐永福已经把IEC61508标准用于广州地铁3、4号线的EPS系统集成。也曾与欧盟委派负责对中国出口的欧盟企业按IEC61508标准对企业进行监督的T?V讨论过。他们说在德国100年前就杜绝了矿难与交通事故的高发现象，关键是IEC标准起了很大作用。而2007年11月第6届工业自动化与标准化国际论坛上IEC61508组组长HartmutvonKrosigk的报告成为了热点，并准备在2010年升级。轨道交通的“强电与弱电系统”正是IEC61508所界定的标准,对于系统集成是特别有用的。如今已有企业开始生产这类系统产品。

4基于IEC61508的UPS/

EPS系统设计与风险等

级分担配置

过去我国的系统运营商由于没有国际与国家标准的依托,规则、法规又不健全,于是出现两种局面:

(1)请国外公司从提供产品到系统工程全部集成,如Siemens、ABB等跨国公司来负责,但这在价格上往往无法承受,于是转嫁由设计院来承担风险。由于在系统集成方面的标准、规则、法规、法律的配合尚不健全,这个风险就相当大。

这类风险,在发达国家是从生产活动的底层到市场运作的上层,由标准、规则、法规,到法律一步一步都有保证,各级负责人都有依据来签发或拒签。而目前在中国尚未完善,于是责任人在事故发生后往往直接面对法律来服刑。典型是2007年国家生产安全局公布对5大矿难事件中负责人的判刑与2006年对2002年重庆井喷事故的有关责任人从工人、工程师到副总的判刑。事实上仔细分析重庆井喷事故的每一个环节,都有关键的技术问题,特别是标准不全、管理不力、逐级向上报告的规则、法规都不健全,令负责人***后锒铛入狱。

基于IEC61508的UPS/EPS系统设计的前提风险等级如表1所示。其中用户事故历史记录是主要的。

基于IEC61508的UPS/EPS的系统设计与风险分担的关系如图2所示。

5“安全措施完整性”等级SIL的选择

在图2中,关键是“安全措施完整性”等级SIL的选择。如果没有用户事故历史记录的情况下,那么由IEC61508的原理来选SIL。

1907年,俄国数学家安德烈·安德烈耶维奇·马尔科夫提出链式理论,称做马尔科夫链,该理论表述了一种事件影响另一种事件的可能性问题。IEC61508的理论基础是马尔科夫提出的离散时间随机过程。在该过程中,在给定当前信息的情况下,过去信息对于预测将来信息是无关的,即过去、现在、将来的故障概率分布都是正态的。马尔科夫的离散时间随机过程,与1905年爱因斯坦发表的布朗运动统计理论以及上世纪50年代证明的19世纪统计物理的各态遍历(Ergodic)假说这两个20世纪初期物理学重要课题是相联系的。

马尔科夫链(离散时间随机过程)的特点是:对目前的事,其前面的事只与***近的事相关,与过去的事无关。马尔科夫链是对于统计事件的泊松(Poison)分布、大数法则、正态(Gauss)分布的扩展。

而根据运营商对事故历史记载的档案,运用IEC61508标准,对轨道交通的UPS/EPS系统,选择“安全措施完整性等级”,见表2。

表中的失效是Failure。对于具体工程的责任人根据国标法规、法律来首先设定本工程的SIL等级,由上级批准后再来设计与选型。这样,只要设计得合理,责任也是量化的,就可使工程责任人可以放心地考虑其系统的***优化。

这在用户的事故历史记录的数据上,以马尔科夫链的事故随机规律,过去、现在、将来出事故的概率都是正态分布。那么按“6σ管理”来决定SIL。σ是决定制造精度(precision)误差函数正态(Gauss)分布的rms误差,令公称值是μ,产品实际值是X,其分布函数是P(X)。

P(μ-σ

P(μ-3σ

P(μ-6σ

6σ比3σ提高的原因在考虑到误差函数正态(Gauss)分布的漂移(drift),有时也称位移(displacement)和偏移(shift),即长时间后功称值(平均值)不可避免地发生变化。美国学者Bender和Gilson花了近30年的时间独立研究生产流程中的漂移,获得的结果是1.49个σ,为了方便,人们把这种漂移看成1.5个σ的位移。因此,6σ质量水准是对流程减去1.5σ后所得,即6σ-1.5σ=4.5σ。在正态分布的4.5σ处,可以查得的概率值正好是3.4ppm。传统的“3σ原则”下,质量标准的合格率为99.73%。即使在没有任何漂移的情况下,也意味着2700ppm的不合格率。考虑到漂移时是66807ppm。

轨道交通的安全权重,必须依照摩托罗拉(Motolora)的6σ标准,远高于目前国标中大量的放射性的环境安全标准。更应当从标准化的角度重新评估核电站设计的物理安全、测量与控制的安全、系统的功能安全、运行的安全规范,从强化标准的设计理念来组织技术组织措施。德国、法国、日本、加拿大工业在讨论中国的事故时说早在100年前他们就开始重视生产安全了,到1998年才形成IEC61508标准。

6UPS/EPS系统集成的风险分析与三代冗余

UPS/EPS系统集成的安全措施——是IEC61508的一个基本手段,分三个阶段:

6.1代冗余

IEC61508在1998年发布之前,主要采取的冗余是整机冗余,主要有两类:

(1)串联冗余(见图4);

(2)并联冗余(功率均分)(见图5)。

6.2第二代冗余

IEC61508在1998年发布之初,采取的冗余是部件之间的互通冗余,冗余UPS/EPS之间的通信连接,不在整机输入与输出之间,而在整流、逆变、静态开关之间(见图6)。这种冗余的措施是增加了通信信道,这是根据T?V数据,在所有节点的网络中的失效率<1%,远小于传感器、E/E/PE、执行器的失效率(见图7)。

这一技术方案在成本上***合理，监控上***方便,上传参数更容易。而每台DC-TypeUPS的可用性能达到(见图8)[见参考文献2～4]，同时降低了UPS集成系统的风险，达到的安全性，并已有应用,而进一步的风险分析见参考文献[5]。

6.3第三代冗余

IEC61508在1998年发布之后,采取的冗余是器件之间的互通冗余,传感器、ADC、DSP、ROM-RAM、CPU、I/O、DAC、DDC、执行器等,以及其相关的软件、通信协议、应用软件、诊断元件之间的冗余(见图9)。

三种冗余系统在安全等级要求为AK1-6时的可用性如表3所示。

7轨道交通UPS/EPS的具体实现

用IEC61508的观点来指导集成系统设计。

7.1系统集成设计的步

系统集成设计步已由本文作者之一刘卡丁完成,中心思想是把轨道交通一个车站中的各种电气/电子/可编程电子系统的各个UPS/EPS系统集中,采用一台集中型的UPS/EPS系统,替代每一个站中的各种电子系统设计师各自分散提出的不同功率的UPS，该方案为一台集中型的UPS/EPS,大大节约了成本。

7.2系统集成设计的第二步

(1)采用沈经与徐永福为广州地铁3号线与部分4号线设计的对蓄电池组单体电池实行内阻监测方案，站内现场总线与全线的局域网集中监控的方案。

(2)DC-TypeUPS/“N+1”或DC-TypeUPS/EPS/“N+X”的第2代冗余的高可用性供电。

(3)全线各站的UPS/EPS/电池监控通过局域网LAM(如以太网),实现统一监控。

7.3系统集成设计的第三步

采取的冗余是器件件之间的互通冗余,传感器、ADC、DSP、ROM-RAM、CPU、I/O、DAC、DDC、执行器等,及其相关的软件、通信协议、应用软件、诊断原件之间的冗余。在IEC61508的2010年的升级版上进行微电子学的系统集成。

企业名：北京润天华信科技有限公司

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