CN102946126A - 铅酸蓄电池间歇充电装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铅酸蓄电池间歇充电控制装置,包括电池组,电池组连接直流母线,所述电池组负极与直流母线的线路中设置一二极管,以及与二极管并联连接一控制电池组通断的控制器,市电通过整流电路转换为直流电,通过直流母线供负载使用,所述控制器为电子开关或直流接触器。在电池充满电的情况下,在本发明描述的充电控制装置的控制下,电池处于开路状态,电池没有极化电位的情况下,蓄电池的极板腐蚀就被降低到了可能的最低值,从而延长电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及充电技术及其控制管理设备,具体涉及铅酸蓄电池间歇充电装置及其控制方法,可以广泛应用于不间断电源比如通讯电源以及UPS电源系统中。
背景技术
阀控密封式铅酸蓄电池(VRLA)广泛应用于通讯系统以及数据通讯等的后备电源中。为了确保主设备得到高质量、不间断的电源供应,此类VRLA电池一般工作在连续浮充充电工作的状态下。在长时间的浮充过程中,极板的腐蚀、电解液的干涸是导致极板劣化、隔板失去弹性,并最终导致电池失效的主要的因素。从客户使用的角度,VRLA电池的实际使用寿命仅能达到设计寿命的40-50%的水平。VRLA电池最适合使用的温度范围是20-25°C,超过这个温度范围,电池使用的环境温度每升高10°C,电池的寿命就会缩短一半。
所以在通讯系统以及数据通讯应用中,蓄电池使用空间一般都需要配备空调,以便保持电池的使用环境温度在最佳的范围,以便延长电池是使用寿命。在与电池配套的通讯电源以及UPS系统中,都标配了电池浮充电压的温度补偿功能,以便减少温度对蓄电池使用寿命的影响。但是以上这些管理措施都只能减缓极板的腐蚀,并不能真正解决电池寿命短的问题。而且还带来了电力消耗等问题。
以通讯基站为例,通讯基站中空调的功耗占基站总能耗的约50%。通讯基站由无线、传输、开关电源和蓄电池四部分组成,除蓄电池以外的设备最佳使用的温度范围都是0-45°C。经过测算,如果蓄电池的使用温度可以调整到35°C,基站内的温度也控制在35°C,基站空调的功耗可以降低60%!
此外,在海外,约80%的通讯基站开始采用户外站的解决方案,蓄电池柜采用直通风方式降温,电池使用环境温度为30-35°C,在极限条件下,电池使用环境温度会高达55°C。在此类高温使用环境下,电池的实际使用寿命就只有2年左右的水平。
本发明就是针对电池在长期浮充使用条件下,以及高温环境下电池使用寿命短的问题,对应提出的创新、低成本的综合解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供铅酸蓄电池电池间歇充电控制方法,在电池开路下,电池没有极化电位的情况下,蓄电池的极板腐蚀就被降低到了可能的最低值,从而延长电池的使用寿命。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
铅酸蓄电池间歇充电控制装置,包括电池组,电池组连接直流母线,所述电池组负极与直流母线的线路中设置一二极管,以及与二极管并联连接一控制电池组通断的控制器。
优选的,市电通过全波整流电路转换为直流电,供直流母线使用。
优选的,所述控制器为电子开关或直流接触器。
铅酸蓄电池间歇充电装置控制方法,包括以下步骤:
第一步、检测电池组电压的状态,若电池组充满电,控制器控制充电回路断开,使电池组从直流母线上脱开,电池组回到开路状态;若电池组没有充满电,则继续充电中;
第二步、电池组开路的瞬间开始计时,电池进入自放电过程中达到设定的时间,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
优选的,第二步中测定电池组的总电压,当电池进入自放电过程中,总电压低于设定值,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
优选的,在上述步骤中,当出现市电中断的时候,在市电中断的瞬间电池组通过二极管放电,支持直流负载或者逆变器正常供电。控制电路在检测到市电中断以后,控制器闭合,蓄电池接入到直流母线,正常放电。
通过上述技术方案,本发明的有益效果是:
在电池开路下,电池没有极化电位的情况下,蓄电池的极板腐蚀就被降低到了可能的最低值,从而延长电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制原理图。
图3为本发明的效果图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参照图1,铅酸蓄电池间歇充电装置,包括电池组,电池组连接直流母线,所述电池组负极与直流母线的线路中设置一二极管,以及与二极管并联连接一控制电池组通断的控制器。
优选的,市电通过全波整流电路转换为直流电,供直流母线使用。
优选的,所述控制器为电子开关或直流接触器。
参照图2,铅酸蓄电池间歇充电装置控制方法,包括以下步骤:
第一步、检测电池组电压的状态,若电池组充满电,控制器控制充电回路断开,使电池组从直流母线上脱开,电池组回到开路状态;若电池组没有充满电,则继续充电中;
第二步、电池组开路的瞬间开始计时,电池进入自放电过程中达到设定的时间,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
优选的,第二步中测定电池组的总电压,当电池进入自放电过程中,总电压低于设定值,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
优选的,在上述步骤中,当出现市电中断的时候,在市电中断的瞬间电池组通过二极管放电,支持直流负载或者逆变器正常供电。控制电路在检测到市电中断以后,控制器闭合,蓄电池接入到直流母线,正常放电。
参照图3,对DB12-100电池在40度下进行了连续浮充充电和间歇充电的电池寿命测试对比,测试结果表明电池在间歇充电条件下,电池在高温工作环境下寿命延长了5倍。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.铅酸蓄电池间歇充电装置,其特征在于:包括电池组,电池组连接直流母线,所述电池组负极与直流母线的线路中设置一二极管,以及与二极管并联连接一控制电池组通断的控制器。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池间歇充电装置,其特征在于:市电通过整流电路转换为直流电,供直流母线使用。
3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池间歇充电装置,其特征在于:所述控制器为电子开关或直流接触器。
4.铅酸蓄电池间歇充电装置控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步、检测电池组电压的状态,若电池组充满电,控制器控制充电回路断开,使电池组从直流母线上脱开,电池组回到开路状态;若电池组没有充满电,则继续充电中;
第二步、电池组开路的瞬间开始计时,电池进入自放电过程中达到设定的时间,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
5.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池间歇充电装置控制方法,其特征在于:第二步中测定电池组的总电压,当电池进入自放电过程中,总电压低于设定值,控制器控制充电回路闭合,蓄电池接入到直流母线,开始充电。
6.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池间歇充电装置控制方法,其特征在于:在上述步骤中,当出现市电中断的时候,在市电中断的瞬间电池组通过二极管放电,支持直流负载或者逆变器正常供电。控制电路在检测到市电中断以后,控制器闭合,蓄电池接入到直流母线,正常放电。
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