蓄电池 蓄电池充电（通信电源课件）

蓄电池充电CONTENT目录一、VRLA蓄电池的电压特性二、全浮充工作方式三、均衡充电工作方式一、VRLA蓄电池的电压特性工作电压：工作电压指电池接通负载后在充放电过程中显示的电压，又称负载电压。在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池放电时电压下降到不宜继续放电时的最低工作电压称为终止电压。一般规定铅酸蓄电池10小时率的放电终止电压为1.80v，3小时率和1小时率为1.75V。二、全浮充工作方式通信局（站）现在都采用全浮充工作方式，即整流器与蓄电池组并联向负载（通信设备等）供电，正常情况下蓄电池组始终同整流器和负载并联，充电时也不脱离负载。蓄电池的运行有充放电循环和浮充两种工作方式。全浮充电路原理图-48V全浮充系统+24V全浮充系统蓄电池的端电压

蓄电池的电动势E等于蓄电池的开路电压。单体铅酸蓄电池E的标称值为2V，出厂时单体电池开路电压一般为2.11V~2.18V。一组电池内，各电池间的开路电压，最高与最低差值应不大于20mV（2V电池）、100mV（12V电池）。电势与电解液密度有关，密度大电势会有所升高。蓄电池的端电压蓄电池放电时，端电压：U=E-Ir

蓄电池充电时，端电压：U=E+Ir充时电U>E，放电时U<E。蓄电池的端电压由于硫酸铅的导电性能比较差，因此放电后蓄电池的内阻r增加。放电时，电解液密度减小，E值也相应地有所降低；充电时，电解液密度增大，E值相应地有所升高。在市电正常时，蓄电池与整流器并联运行，蓄电池自放电引起的容量损失便在全浮充过程被补足，这时，蓄电池组起平滑滤波作用。因为电池组对交流成分有旁路作用，从而保证了负载设备对电压的要求。浮充电压在市电中断或整流器发生故障时，由蓄电池单独向负荷供电，以确保通信不中断。一般说电池组平时并不放电，负载的电流全部由整流器供给。浮充电压在全浮充工作方式下的蓄电池，充放电循环次数少，自放电和浅放电后的电量能迅速补足，所以正负极活性物质利用率转化次数少，使用寿命长。浮充电压浮充使用时蓄电池的充电电压必须保持一个恒定值，在该电压下，充放电量应足以补偿蓄电池由于自放电而损失的电量以及氧循环的需要，保证在相对较短的时间内使放过电的蓄电池充足电，这样就可以使蓄电池长期处于充足电状态。同时，该电压的选择应使蓄电池因过充电而造成损坏达到最低程度。此电压称为浮充电压。浮充电压（1）选择浮充电压的原则各种类型的VRLA蓄电池的浮充电压不尽相同，在理论上要求浮充电压产生的电流是以达到补偿自放电量及蓄电池单放电电量和维持氧循环需要。（1）选择浮充电压的原则实际上作还应考虑下列因素：电池的结构状态。正极板栅的腐蚀速率。电池内气体的排放。通信设备对浮充系统基础电压的要求。（1）选择浮充电压的原则根据浮充电压选择原则与各种因素对浮充电压的影响，国外一般选择稍高的浮充电压，范围可为2.25～2.35V，国内稍低，2.23～2.27V。不同厂家对浮充电压的具体规定不一样。一般对浮充电压的规定为2.25V／单体(环境温度为25℃情况下)，根据环境温度的变化，对浮充电压应作相应调整。（2）浮充电流的选择浮充电流设定的依据：浮充电流应足以补偿每昼夜自放电损失的电量。对于VRLA电池而言，应确保维护氧循环所需的电流。当蓄电池单独放电后，能依靠浮充，很快地补足容量，以备下一次放电。（3）浮充电压的温度补偿浮充充电与环境温度有密切关系。通常浮充电压是指环境25℃而言，所以当环境温度变化时，为使浮充电流保持不变，需按温度系数进行补偿，即调整浮充电压。在同一浮充电压下，浮充电流随温度升高而增大。（3）浮充电压的温度补偿

若进行温度换算可得出：环境温度自25℃升或降1℃，每个电池端压随之减或增3～4mV方可保持浮充电流不变。不同厂家电池的温度补偿系数不一样，在设置充电机电池参数时，应根据说明书上的规定设置温度系数，如说明书没有写明，应向电池生产厂家咨询确定。在各相同类型结构的阀控式密封铅蓄电池中，浮充电流随浮充电压增大而增加，随温度升高而增加。（4）通信设备对全浮充制电压的要求标称电压：指正极接地的全浮充供电系统(48V)额定电压。允许电压范围：上限或下限值是指程控交换机上各类电源插板(DC／DC变换，DC／AC逆变)，所能容忍的最大或最小的输入电压。（4）通信设备对全浮充制电压的要求上限值设定是以蓄电池全放电后，恢复充电的端电压而设定，这个值有的取2.23～2.35V／只。下限值设定是依据该供电系统不需设置调压设备，仅以选取容量较大的电池，供电至规定的电压值。综上所述，在通信供电系统中，VRLA蓄电池浮充电压选择必须考虑上述诸种因素。与常规铅酸蓄电池相比，其电压变化或温度变化所引起电流变化的敏感性很大，所以必须慎重选择VRLA蓄电池的浮充电压。（4）通信设备对全浮充制电压的要求浮充电压是指为补充自放电，使蓄电池保持完全充电状态的连续小电流充电的电压。浮充供电的整流器，平时输出浮充电压，并应在自动稳压状态工作，现在高频开关整流器的稳压精度均应达到≤±0.6%。自放电是由于电池内杂质的存在，使正极板和负极板活性物质逐渐被消耗而造成电池容量减小的现象。（4）通信设备对全浮充制电压的要求阀控式密封铅酸蓄电池必须严格按照蓄电池厂家的规定来确定浮充电压值。温度变化时，阀控式密封铅酸蓄电池单体浮充电压应按温度补偿系数（-3～-3.6）mV/℃进行修正（补偿）。浮充电压不当的危害浮充电压偏低：蓄电池充电不足，放电容量减少，并容易导致极板硫酸盐化，会缩短蓄电池寿命。浮充电压偏高：蓄电池过充电，将加剧正极板的腐蚀，并可能使蓄电池排气频繁、失水、温度高，甚至造成蓄电池热失控，也会缩短蓄电池寿命。

热失控是电池的浮充电流与电池温度发生积累性相互增强而使电池温度急剧升高的现象，轻则使电池槽变形鼓胀，重则导致电池失效。防止对浮充电压允许范围的误解“蓄电池浮充电单体电压为2.20~2.27V（25℃）”。需要注意，这是指不同厂家生产的阀控式密封铅酸蓄电池允许进网的浮充电压范围，而不是一个蓄电池成品的浮充电压允许变化范围。对于一种具体产品，阀控式密封铅酸蓄电池的浮充电压在25℃条件下是个确定值。三、均衡充电工作方式合适的均充电压和均充频率是保证电池长寿命的基础，对阀控铅酸蓄电池平时不建议均充，因为均充可能造成电池失水而早期失效。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。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。除此之外，凡遇下列情况也需进行均衡充电：一是单独向通信负荷供电15min以上；二是电池深放电后容量不足。三、均衡充电工作方式均衡充电时时间不宜过长，因为均衡充电电压已属高压，若充电时间过长，不仅使VRLA电池内盈余气体增多，影响氧再化合速率，而且使板栅腐蚀速度增加，从而损坏电池。当均衡充电的电流减小至连续三小时不变时，必须立即转入浮充电状态，否则，将会严重过充电而影响电池的使用寿命。三、均衡充电工作方式通信用蓄电池的充电方式主要是浮充充电和均衡充电两种方式。为了延长阀控电池的使用寿命，必须了解不同充电方式的充电特点和充电要求，严格按照要求对蓄电池进行充电。三、均衡充电工作方式对蓄电池组中电池电压均匀性的要求通信用阀控式密封铅酸蓄电池规定：开路电压各电池最高与最低差值应不大于20mV（2V电池）、50mV（6V电池）和100mV（12V电池）。浮充电压进入浮充状态24小时后，各蓄电池之间的端电压差应不大于90mV（2V电池）、240mV（6V电池）和480mV（12V电池）。对蓄电池组中电池电压均匀性的要求通信用阀控式密封铅酸蓄电池规定：均充电压为使蓄电池组中所有单体电池的电压等达到均匀一致的充电，称为均衡充电（简称均充）。对蓄电池进行均衡充电的电压，称为均衡充电电压，简称均充电压。浮充电压有两只以上低于2.18V/只；全浮充运行达6个月（或3个月）；搁置不用时间超过3个月；放电深度超过额定容量的20%。蓄电池组遇有下列情况之一时，应以恒压限流方式进行均衡充电：对蓄电池组中电池电压均匀性的要求通信用阀控式密封铅酸蓄电池规定：均充电压对蓄电池组中电池电压均匀性的要求通信用阀控式密封铅酸蓄电池规定：均充电压

均充单体电压为2.30~2.35V（25℃），按厂家要求执行，并进行温度补偿。均充6~12小时，时间不宜太长。例：厂家规定均充单体电压为2.35V（25℃），在25℃条件下，-48V开关电源输出的均充电压应为-56.4V，+24V开关电源输出的均充电压应为+28.2V。对蓄电池组中电池电压均匀性的要求通信用阀控式密封铅酸蓄电池规定：均充电压

蓄电池组的均充电压值在开关电源的监控器上设置。

厂家指出无须均充的电池，均充电压可设为与浮充电压一致（或高0.1V），均充周期可设为最长（如999天）。电池参数设置浮充转均充条件:转均充容量比：80％转均充参考电流：0.06C10均充转浮充条件:稳流均充电流：0.01C10稳流均充时间：180分钟电池参数设置充电限流点—0.1-0.15C10充电过流点—0.3C10

电池测试—用于做电池核对性放电实验,终止电压及终止时间按用户习惯设定恒压限流充电蓄电池放电后，应及时充电。通信局（站）现在广泛采用的充电方法是恒压限流充电：整流器以稳压限流方式运行，蓄电池组不脱离负载，进行在线充电，其“恒压”值一般为均充电压。恒压限流充电为了避免蓄电池遭受损害，阀控式密封铅酸蓄电池的充电电流必须限制在不超过0.25C10（A），通常限制在0.2C10（A）以下（C10为蓄电池的额定容量）。蓄电池放电失去的电量应及时得到补充，因此充电电流也不能太小。充电限流值一般取0.1C10（A）为