海洋信息网供电系统 课件 7蓄电池

回顾通信高频开关整流器的组成开关电源系统简述直流配电的作用和功能直流供电系统的配电方式1%0.3%20.9%碳达峰碳中和

“碳达峰”是基础前提

“碳中和”是最终目标

2023年增量达峰2025年20%2028年总量达峰蓄电池案例1：蓄电池容量下降某次热带台风中，某通信台站市电中断，由于油机迟迟无法启动，蓄电池迅速放电，以前可以用3小时的蓄电池，在这次台风中一小时就降到了-48V，导致部分通信设备掉电，造成重大通信事故。这是什么原因照成的呢？通信蓄电池作用和分类蓄电池的内容提要1阀控蓄电池的结构与原理2

VRLA蓄电池的电技术特性31、蓄电池在通信电源系统中的作用阀控式铅酸蓄电池的英文名称为ValveRegulatedLeadBattery(简称VRLA)，作用有：

(1)平滑滤波(2)后备电源(3)UPS后备电源(4)动力设备的启动电源一、通信蓄电池作用和分类2、蓄电池的分类（1）按不同用途和外形结构：分有固定式和移动式两大类；固定式分为封闭式和半封闭式。（2）按极板结构分为：涂膏式、化成式、半化成式、玻璃丝管式等。（3）按电解液的不同分为：酸性和碱性。（4）按电解液数量分为：贫液式和富液式。型号识别举例放电率电流、容量和终止电压

C10——10小时率额定容量AhC10C3——3小时率额定容量Ah0.75C10C1——1小时率额定容量Ah0.55C1010小时率放电电流（I10），数值为0.1C10A3小时率放电电（I3），数值为2.5I10A1小时率放电电流（I1），数值为5.5I10A举例：12V38AH案例2：某台站通信楼48V蓄电池着火燃烧案例原因分析：1、本次故障原因是因一个蓄电池对地短路引发（单体内部短路或壳体渗液短路后引发）；2、蓄电池着火产生的高温进一步破坏电池汇流电缆绝缘，对地短路引发自燃（在走线架上有明显短路点）。案例2：某台站通信楼48V蓄电池着火燃烧案例渗液又渗的是什么东东？什么叫“单体内部短路”?通信蓄电池发展作用和分类蓄电池的内容提要1阀控蓄电池的结构与原理2

VRLA蓄电池的电技术特性3二、

阀控蓄电池的结构与原理1、阀控式铅酸蓄电池的基本结构2、阀控蓄电池的工作原理1、阀控式铅酸蓄电池的基本结构（1）正负极板组（2）隔板（3）电解液（4）安全阀（5）壳体二、

阀控蓄电池的结构与原理（1）正负极板组二、

阀控蓄电池的结构与原理VRLA的极板大多为涂膏式，这种极板是在板栅上敷涂由活性物质和添加剂制成的铅膏，经过固化、化成等工艺过程而制成。正极板上的活性物质是二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质为海绵状纯铅（Pb）。二、

阀控蓄电池的结构与原理（1）正负极板组（2）隔板隔板与极板紧密保持接触。它的主要作用有：①吸收电解液；②提供正极析出的氧气向负极扩散的通道；③防止正、负极短路。二、

阀控蓄电池的结构与原理阀控式铅酸蓄电池中的隔板材料普遍采用超细玻璃纤维，电解液大部分被吸附其中，以导电和适当支撑活性物质。二、

阀控蓄电池的结构与原理（3）电解液铅蓄电池的电解液是用纯净的浓硫酸与纯水配置而成。它与正极和负极上活性物质进行反应，实现化学能和电能之间的转换。二、

阀控蓄电池的结构与原理（4）安全阀一种自动开启和关闭的排气阀，具有单向性，内有防酸雾垫。二、

阀控蓄电池的结构与原理只允许电池内气压超过一定值时，释放出多余气体后自动关闭，保持电池内部压力在最佳范围内。避免空气的气体进入电池，以免放电。二、

阀控蓄电池的结构与原理（5）壳体装极板群、隔板、电解液的容器。材料应满足耐酸腐蚀，抗氧化，机械强度好，硬度大，水气蒸发泄漏小，氧气扩散渗透小等要求。一般采用改良型塑料：如PP、PVC、ABS等材料。二、

阀控蓄电池的结构与原理案例2：某部队台站通信楼48V蓄电池着火燃烧案例渗液又渗的是什么东东？2、蓄电池的工作原理（重难点）充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来；

放电时将化学能转化为电能供给外系统。充放电过程通过化学反应完成二、

阀控蓄电池的结构与原理放电时化学反应：放电

PbO2+2H2SO4+PbPbSO4+2H2O+PbSO4正极硫酸负极正极水负极正、负极板上的活性物质都不断转变为铅硫酸（PbSO4），蓄电池的内阻增加。电解液的比重逐渐下降，电动势逐渐降低。WHY?至放电终了时，蓄电池的端电压下降到1.8V左右。二、

阀控蓄电池的结构与原理

PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

正极水负极正极硫酸负极充电正极板上的硫酸铅（PbSO4）逐渐变为二氧化（PbO2）。负极板上的硫酸铅逐渐变为海绵状铅（Pb）。蓄电池的内阻减小。WHY?电解液的比重逐渐增加，蓄电池的电动势也逐渐增加。放电可逆可多次循环二、

阀控蓄电池的结构与原理

PbSO4+2H2O+PbSO4PbO2+2H2SO4+Pb

正极水负极正极硫酸负极充电过充会怎么样？？产生氧气和氢气负极活性物质过量设计二、

阀控蓄电池的结构与原理负极活性物质过量设计二、

阀控蓄电池的结构与原理氧循环原理图(2)（正极）（负极）氧循环原理图二、

阀控蓄电池的结构与原理（2）蓄电池的氧循环原理

从正极周围析出的氧气，通过电池内循环，扩散到负极被吸收，变为固体氧化铅之后，又化合为液态的水，经历了一次大循环。二、

阀控蓄电池的结构与原理案例2：某枢纽楼机房UPS蓄电池着火燃烧案例原因分析：1、对蓄电池做单体监控工程时，无意中丢失了一个电压信号接线卡子，这个卡子刚好漏在蓄电池铜负极连接条与蓄电池架之间，但没有完全接通。2、随着时间推移和外界振动影响，接线卡子在蓄电池负极连接条与蓄电池架之间突然接通，立即产生大短路电流和火花。3、随着电池发热加剧，蓄电池外壳开始燃烧，最终漫延到其他蓄电池，形成一场大火。案例2：某枢纽楼机房UPS蓄电池着火燃烧案例开关操作顺序不当？钳形表使用错误?工具线头随手放？案例2：某枢纽楼机房UPS蓄电池着火燃烧案例安全意识培养安全意识“通信电源”是围绕电而开展的活动，如果因为操作不当，工器具绝缘不到位，测量仪表使用错误，电压差值控制不当，开关操作顺序不当都会危及生命安全和设备安全。在实训和以后的工作过程中要求规范穿戴安全绝缘护具，规范佩戴安全帽，规范使用梯子，规范使用工器具，规范停电、验电、送电，规范对工具和导线端子绝缘。本着为自己和他人生命财产安全的原则，规范自身行为，做到“三不伤害”，增强自己和他人的安全意识。电池是如何充电的？电池充电是电压不变还是电流不变？通信蓄电池发展作用和分类蓄电池的内容提要1阀控蓄电池的结构与原理2

VRLA蓄电池的电技术特性3三、VRLA蓄电池的电技术特性1、VRLA蓄电池的电压2、VRLA蓄电池的容量曲线3、VRLA蓄电池的限流功能工作电压接通负载后在充放电过程中显示的电压浮充电压蓄电池采用浮充工作方式的充电电压，一般2.20－2.27V终止电压10小时和3小时率放电单体终止为1.8V1小时率蓄电池放电单体终止电压为1.75V三、VRLA蓄电池的电技术特性1、VRLA蓄电池的电压均衡充电蓄电池在使用过程中，有时会产生比重、端电压等不均衡情况，为防止这种不均衡扩展成为故障电池，所以要定期履行均衡充电。均衡工作单体电压为2.30－2.35V。最大充电电流不大于2.5I10A。什么时候应该均充？？凡遇下列情况需进行均衡充电：

①浮充电压有两只以上低于2.18V／只；②搁置不用时间超过三个月。

③全浮充运行达六个月。④放电深度超过额定容量的20%。三、VRLA蓄电池的电技术特性1、VRLA蓄电池的电压举例：根据阀控式密封铅酸蓄电池的使用说明书，浮充电压一般在2.20~2.27V/单体，我们在实际中取2.25V/单体，那么整流器输出电压应设置为2.2524=54V；均充电压一般在2.30~2.40V/单体，在实际中我们取2.35V/单体，那么整流器输出电压应设置为2.3524=56.4V。在设置完成之后，还需要通过监控模块实时监测整流器数值的变化，如果出现欠压或过压情况必须及时纠正。●充电量不小于放出电量的1.2倍。●充电后期充电电流小于0.005Ｃ10Ａ（Ｃ10＝电池的额定容量）。●充电后期，充电电流连续３小时不变化。达到上述三个条件之一，可以终止均充状态自动转入浮充状态。什么时候均充终止？？均衡充电三、VRLA蓄电池的电特性1、VRLA蓄电池的电压监控系统中找出？浮充电压均充电压限流值温度补充系数

还可以找出其他开关电源系统的电压和电流值？？三、VRLA蓄电池的电特性快速充电在某种情况下，要求电池尽快充足电，可采用快速充电，最大充电电流≤0.2C10A，充电电流过大会使电池鼓涨，并影响电池使用寿命。三、VRLA蓄电池的电特性1、VRLA蓄电池的电压低温和高温对电池有什么影响?温度放电容量：非线性升高浮充寿命：每升高10℃缩短一半浮充电压：每升高1℃下降3mV～4mV三、VRLA蓄电池的电特性1、VRLA蓄电池的电压应如何管理机房温度？电压-----温度补偿功能对VRLA蓄电池浮充端电压一般(在25℃)设置在2．25V，浮充电流一般在0．45mA／Ah左右。温度补偿的电压值通常为以环境温度25℃为界，温度每升高或降低l℃，其浮充电压就相应降低或升高(3～4)mV／只。三、VRLA蓄电池的电特性1、VRLA蓄电池的电压电池3小时率放电原始曲线

2.VRLA蓄电池容量曲线三、VRLA蓄电池的电特性蓄电池容量：以I10放电至终了电压1.8V达到的容量放电结束时，将各单体电池端电压与厂家给出的3h率标准放电曲线（原始曲线）进行对比，若曲线下降斜度与原始曲线基本接近，说明该电池的容量基本不变，反之则说明电池容量变化明显。案例3：蓄电池容量下降某次热带台风中，某通信台站市电中断，由于油机迟迟无法启动，蓄电池迅速放电，以前可以用3小时的蓄电池，在这次台风中一小时就降到了-48V，导致部分通信设备掉电，造成重大通信事故。这是什么原因照成的呢？原因分析：1、4组1000AH蓄电池并联在一起使用；蓄电池使用了6年；2、该4组蓄电池已有一年没有进行容量测试维护工作；3、已经打了计划报告更换电池，但一下子更换4组，费用安排时间较长，还未等到更换，蓄电池就已经突然失效了。1、对逾龄使用的蓄电池应加强维护测试，加密测试周期；2、蓄电池组配多配大，组与组之间不均衡性严重，内部放电导致容量长期欠充的可能性大，对蓄电池损坏更明显；蓄电池突然失效问题反思：案例3：蓄电池容量下降3.恒压限流充电三、VRLA蓄电池的电特性充电设备输出限流保护整流器限流值小于：额定输出电流值乘以0.9，减去负载电流电池