SAKO三科蓄電池6-FM-17內阻故障分析說明

SAKO三科蓄電池6-FM-17內阻故障分析說明SAKO三科蓄電池6-FM-17內阻故障分析說明

SAKO三科蓄電池故障分析:從現象判斷為蓄電池或充電電路故障，可按以下步驟檢查:

　　——檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常；

　　——若充電電路輸入正常，輸出不正常，斷開蓄電池

　　再測，若仍不正常則為充電電路故障；

　　——若斷開蓄電池后充電電路輸入、輸出均正常，則說明蓄電池已因長期未充電、過放或已到壽命期等原因而損壞。

　　3、有市電時UPS輸出正常，而無市電時蜂鳴器長鳴，無輸出。

　　故障分析:從現象判斷為蓄電池和逆變器部分故障，可按以下程序檢查:（相關內容:UPS價格）

　　——檢查蓄電池電壓，看蓄電池是否充電不足，若蓄電池充電不足，則要檢查是蓄電池本身的故障還是充電電路故障。

　　——若蓄電池工作電壓正常，檢查逆變器驅動電路工作是否正常，若驅動電路輸出正常，說明逆變器損壞。

　　——若逆變器驅動電路工作不正常，則檢查波形產生電路有無PWM控制信號輸出，若有控制信號輸出，說明故障在逆變器驅動電路。

　　——若波形產生電路無PWM控制信號輸出，則檢查其輸出是否因保護電路工作而封鎖，若有則查明保護原因；

　　——若保護電路沒有工作且工作電壓正常，而波形產生電路無PWM波形輸出則說明波形產生電路損壞。

　　通過對UPS維修工作中各種故障的統計可以得出這樣的結論:后備式UPS電源，由電池引發的故障超過了總故障的50％。在線式UPS電源，因為它的電路設計合理，驅動功率元件容量所取的余量大至于三進三出機器UPS電源

電池內阻的在線測量需要克服微弱信號捕捉、抗環境、經驗分析等諸多技術障礙，目前全球只有包括KOKII在內的少數幾家廠商有產品問世。      各廠家具體實現技術的不同致使他們產品的內阻測量準確度、抗能力和內阻數據分析效果有很大的質量差別，尤其是絕大部分廠家的產品由于無法有效解決問題而采用放電法進行測量，即在電池兩端接入放電負載，通過測量電池在放電過程中的電壓變化來獲取內阻值，有的廠家產品需要把電池從回路中斷開，或關掉充電機，以消除充電機和用電負載的影響。由于電池的內阻很小，放電時的電壓變化微弱，即使采用較大的放電電流，直接測量的精度一般也很難提高。  BM系列采用的內阻測試技術不需放電，采用先進的中點測量方法，依托數字信號處理技術完成微弱信號的準確測量，不必將電池從回路斷開，不受充電機和用電負載的影響，實現了真正的在線內阻測試，數據有效分辨率達到0.001毫歐。  以的內阻在線測量為基礎，KOKII BM系列產品能夠及時準確地發現電池組中的落后電池，結合用戶有效的維護方法，大大提高備用電源的可靠性，延長電池組整體使用壽命。

蓄電池廣泛的應用：

按蓄電池極板結構分類：有形成式、涂膏式和管式蓄電池。  ? 

按蓄電池蓋和結構分類：有開口式、排氣式、防酸隔爆式和密封閥控式蓄電池。 ? 

按蓄電池維護方式分類：有普通式、少維護式、免維護式蓄電池。 ? 

按我國有關標準規定主要蓄電池系列產品有：  ? 起動型蓄電池（Q）：主要用、拖拉機、柴油機船舶等起動和照明。 ? 固定型防酸式蓄電池（GF）：主要用于通訊、發電廠、計算機系統作為保護、 自動控制的備用電源。  ? 牽引型蓄電池（D）：主要用于各種蓄電池車、叉車、鏟車等動力電源。 ? 

鐵路客車用蓄電池（T）：主要用于鐵路客車照明和車上電器設備。 ? 

內燃機車用蓄電池（N）：主要供內燃機車啟動和照明用。 ? 摩托車蓄電池（M）：主要用于各種規格摩托車起動和照明。 ? 航空用電池（HK）：用于飛機啟動、照明、通信。  ? 潛艇用電池（JC）：用于潛艇水下航行的動力、照明、電器設備。 ? 坦克用電池（TK）：用于坦克的啟動、用電設備、照明。 ? 

礦燈用電池（K）：供井下礦工安全帽上的礦燈照明。

蓄電池常用技術術語：

充電：蓄電池從其他直流電源獲得電能叫做充電。 ? 放電：蓄電池對外電路輸出電能時叫做放電。  ? 浮充放電：蓄電池和其他直流電源并聯，對外電路輸出電能叫做浮充放電。有不間 斷供電要求的設備，起備用電源作用的蓄電池都處于該種放電狀態。  ? 電動勢：外電路斷開，即沒有電流通過電池時在正負極間量得的電位差，叫電池的 電動式。  ? 端電壓：電路閉合后電池正負極間的電位差叫做電池的電壓或端電壓 ? 安時容量：電池的容量單位為安時，即：  電池容量Q（安時）=I放×t放 I放為放電電流（安） t放為放電時間（小時）  ? 電量效率（安時效率）：輸出電量與輸入電量之間的比叫做電池的電量效率，也叫 作安時效率。  電量效率（%） =（Q放÷Q充）×          =（I放×t放）÷（I充×I充）×

蓄電池性能分類特性：

1． 按用途分類分為：A>啟動用（供各種、拖拉機、柴油機起動和點火、照明用；起動時要求大電流放電，要求能低溫起動、電池內阻小）；B>固定型防酸式（用于發電廠、變電所、通訊、醫院等作為保護、自動控制、事故照明、通訊等備用電源；電解液稀、壽命長、浮充使用）；C>牽引用（用于各種蓄電池車、叉車、鏟車、礦用電機車等。作為電動牽引及照明電源用；要求厚極板、容量大、以 3h~5h 率充放電循環使用）；D>其它用（大小容量不等，放電率多種多樣）  2． 按鉛酸蓄電池的荷電狀態分類分為：A>干放電態（極板為放電態，放在無電解液的蓄電池槽中；開始使用時應灌入電解液，并進行較長時間的初充電后方可使用）；B>干荷電態（極板處于干燥的充電態的無電解液的蓄電池槽中，使用時灌入電解液，不需初充電即可使用）；C>帶液充電態（充電態帶電液的蓄電池）；D>濕荷電態（充電態，部分電液吸在極板和隔膜中，使用時灌入電液、不需要充電。貯存時間不及干荷電態蓄電池時間長）；E>免維護蓄電池（充電態帶液電池，在規定的工作壽命期間不需要維護加水，自放電率很小）；F>少維護蓄電池（充電態帶液電池，在規定的工作壽命期間只需要少量維護，較長時間內加一次水）

蓄電池結構技術特性：

正負極板（1）  ? 鉛酸蓄電池的極板，依構造和活性物質化成方法，可分為四類：涂膏式極板，管式 極板，化成式極板，半化成式極板。  ? 涂膏式極板（涂漿式極板）由板柵和活性物質構成的。 ? 板柵的作用為支承活性物質和傳導電流、使電流分布均勻。 ? 板柵的材料一般采用鉛銻合金，免維護電池采用鉛鈣合金。 ? 正極活性物質主要成份為二氧化鉛，負極活性物質主要成為絨狀鉛。涂膏式板柵          已涂好活性物質的板柵  

隔板（2）  ? 電池用隔板是由微孔橡膠、顏料玻璃纖維等材料制成的，它的主要作用是：  ? 防止正負極板短路。  ? 使電解液中正負離子順利通過。  ? 阻緩正負極板活性物質的脫落，防止正負極板因震動而損傷。  ? 因此要求隔板要有孔率高，孔徑小，耐酸不分泌有害雜質，有一定強度在電解液中 電阻小，具有化學穩定性的特點 

蓄電池放電電化反應：

鉛酸蓄電池放電時，在蓄電池的電位差作用 下，負極板上的電子經負載進入正極板形成電流I。同時在電池內部進行化學反應。 ? 負極板上每個鉛原子放出兩個電子后，生成 的鉛離子（Pb+2）與電解液中的根離子（SO4-2）反應，在極板上生成難溶的鉛（PbSO4）。  ? 正極板的鉛離子（Pb+4）得到來自負極的兩 個電子（2e）后，變成二價鉛離子（Pb+2），， 與電解液中的根離子（SO4-2）反應，在極板上生成難溶的鉛（PbSO4）。正極板水解出的氧離子（O-2）與電解液中的氫離子（H+）反應，生成穩定物質水。 ? 電解液中存在的根離子和氫離子在電力場的作用下分別移向電池的正負極，在 電池內部形成電流，整個回路形成，蓄電池向外持續放電。  ? 放電時H2SO4濃度不斷下降，正負極上的鉛（PbSO4）增加，電池內阻增大（硫 酸鉛不導電），電解液濃度下降，電池電動勢降低。

MHB蓄電池恒定電壓充電：

在充電過程中，充電電壓始終保持不變，叫做恒定電壓充電法，簡稱恒壓充電法或等壓充電法。由于恒壓充電開始至后期，電源電壓始終保持一定，所以在充電開始時充電電流相當大，大大超過正常充電電流值。但隨著充電的進行，蓄電池端電壓逐漸升高，充電電流逐漸減小。當蓄電池端電壓和充電電壓相等時，充電電流減至小甚至為零。由此可見，采用恒壓充電法的優點：在于，可以避免充電后期充電電流過大而造成極板活性物質脫落和電能的損失。但其缺點是，在剛開始充電時，充電電流過大，電極活性物質體積變化收縮太快，影響活性物質的機械強度，致使其脫落。而在充電后期充電電流又過小，使極板深處的活性物質得不到充電反應，形成長期充電不足，影響蓄電池的使用壽命。所以這種充電方法一般只適用于無配電設備或充電設備較簡陋的特殊場合，如上蓄電池的充電，1號至5號

干電池式的小蓄電池的充電均采用等壓充電法。采用等壓充電法給蓄電池充電時，所需電源電壓：酸性蓄電池每個單體電池為2．4～2．8V左右，堿性蓄電池每個單體電池為1．6～2．0V左右。 

蓄電池工作原理：

鉛蓄電池接通外電路負載放電時，正極板上的PbO2和負極板的Pb都變成了PbSO4，電解液的變成了水。充電時，正負極板上的PbSO4分別恢復原來的PbO2和Pb，電解液中的水變成了。化學反應式為：  PbO2+ 2H2SO4+Pb=== PbSO4+2H2O+ PbSO4  + - +  其中PbO2與Pb板之間的電動勢E與直接參加反應的活性物質孔隙內的電解液相對密度ρ15℃成正比：  E=0.84+ρ15℃   式中：ρ15℃為15℃時的電解液相對密度  ρ15℃=ρt+β（t-15）   式中：t——實際測量的電解液溫度；   ρt——直接參加化學反應的電解液相對密度；  β——密度溫度系數，為0.00075g/cm3·℃。

性能結構特點：

一般的蓄電池鉛酸蓄電池是由正負極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成，其放電的化學反應是依靠正極板活性物質(二氧化鉛和鉛)和負極板活性物質 (海綿狀純鉛)在電解液(稀*溶液)的作用下進行，其中極板的柵架，傳統蓄電池用鉛銻合金制造，免維護蓄電池是用鉛鈣合金制造，前者用銻，后者用鈣，這是兩者的根本區別點。不同的材料就會產生不同的現象：傳統蓄電池在使用過程中會發生減液現象，這是因為柵架上的銻會污染負極板上的海綿狀純鉛，減弱了完全充電后蓄電池內的反電動勢，造成水的過度分解，大量氧氣和氫氣分別從正負極板上逸出，使電解液減少。用鈣代替銻，就可以改變完全充電后的蓄電池的反電動勢，減少過充電流，液體氣化速度減低，從而減低了電解液的損失。由于免維護蓄電池采用鉛鈣合金柵架，充電時產生的水分解量少，水份蒸發量低，加上外殼采用密封結構，釋放出來的*氣體也很少，所以它與傳統蓄電池相比，具有不需添加任何液體，對接線樁頭、電線腐蝕少，抗過充電能力強，起動電流大，電量儲存時間長等優點。從鉛酸蓄電池化學反應方程式可見,正極板上市PbO2，負極板上是Pb。這兩種物質的導電性能和物理性質都隨溫度變化極小，因此，可以說，鉛酸電池放電性能的溫度效應是由于*所致，因為只有它的活化性能(離解程度和離子遷移速度)與溫度相關。

蓄電池供電電量的計算方法：    

電池供電時間主要受負載大小、電池容量、環境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。一般計算

UPS電池供電時間，可以計算出電池放電電流,然后根據電池放電查出其放電時間。電池放電電

流可以按以下計算：放電電流=UPS容量(VA)×功率因數/電池放電平均電壓×效率

如要計算實際負載放電時間，只需將UPS容量換為實際負載容量即可。