李銀碧

（浙江郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江紹興 312016）

0 引言

在通信電源系統(tǒng)中，蓄電池與開關(guān)電源并聯(lián)運行，其正常工作是通信電源系統(tǒng)不間斷供電的重要保證。但在使用過程中，由于各種原因會使蓄電池性能提前下降、容量降低，從而影響到通信系統(tǒng)的正常運行。蓄電池和開關(guān)電源之間的關(guān)系密不可分，蓄電池出現(xiàn)故障既可能是開關(guān)電源管理不當(dāng)?shù)脑?，還可能是蓄電池自身質(zhì)量問題，因此，需正確處理蓄電池與開關(guān)電源的關(guān)系，從而提高通信的可靠性。

1 使用因素對蓄電池實際容量的影響

使用過程中影響蓄電池容量的主要因素有:放電電流、放電溫度、電解液濃度和終止電壓等。

(1)放電電流的影響

對于給定電池而言，在不同電流下放電，電池將有不同容量。放電電流大，極板表面形成的PbSO4。體積比PbO2和Pb大，堵塞了孔口，電極內(nèi)部活性物質(zhì)充分反應(yīng)，因而大電流放電時容量降低。

(2)電解液溫度的影響

環(huán)境溫度對電池的容量影響很大。電解液在溫度較高時，其離子運動速度增加，擴散能力加強，電解液內(nèi)阻減小，電池容量增大。在一定環(huán)境溫度范圍內(nèi)放電時，使用容量隨溫度升高而增加，隨溫度降低而減小。

(3)電解液濃度的影響

在實用范圍內(nèi)，電池容量隨電解液濃度的增大而提高。但也不可濃度過大，因濃度高則粘度增加，反而影響電液擴散，降低輸出容量。

(4)終止電壓的影響

終止電壓是按實際需要確定的，小電流放電時，電勢下降就慢，終止電壓規(guī)定得高些;大電流放電時，擴散速度跟不上，端電壓降低很快，容量發(fā)揮不出來，因此終止電壓應(yīng)定得低些。

另外，電池容量還與電池的新舊程度、局部放電等因素有關(guān)。

2 開關(guān)電源的蓄電池管理功能

開關(guān)電源系統(tǒng)在保證為設(shè)備安全可靠供電之外，其最重要的功能就是蓄電池管理。它能對電池的端電壓、充放電電流、室內(nèi)溫度及其它參數(shù)實時在線監(jiān)測，根據(jù)電池的充放電情況及事先設(shè)置的條件自動轉(zhuǎn)入限流均充、均/浮充電壓的溫度補償?shù)裙ぷ?，實現(xiàn)智能管理。

閥控式蓄電池是貧液式電池，其對充電電壓、均充電流和溫度補償都有嚴格控制。利用開關(guān)電源監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控電源設(shè)備的各種運行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。如浮充電壓值選擇過低，會使電池充電不足;電壓過高，容易造成電池失水、熱失控。

開關(guān)電源對蓄電池的主要管理功能:浮充電壓、均充電壓、均充的頻率和時間、轉(zhuǎn)浮充判據(jù)、環(huán)境溫度、溫度補償、充電限流、欠壓保護告警等。

3 故障案例分析與處理

蓄電池的使用壽命和整流器的參數(shù)設(shè)置以及運行狀況關(guān)系密切。同一品牌的蓄電池，當(dāng)其在不同的維護條件下使用時，其實際使用壽命會相差很大。下面從開關(guān)電源對蓄電池管理功能入手，分析幾例由于維護不當(dāng)引起的故障現(xiàn)象。

3.1 開關(guān)電源均浮充間頻繁切換

蓄電池在使用過程中，有時會產(chǎn)生比重、端電壓等不均衡情況，為防止這種不均衡擴展成為故障電池，所以要定期履行均衡充電。凡遇下列情況需進行均衡充電:浮充電壓有兩只以上低于2.18 V/只;擱置不用時間超過三個月;全浮充運行達六個月;放電深度超過額定容量的20%。

電池不能長期處于均充狀態(tài)，該現(xiàn)象很可能引起過充，從而縮短電池的壽命。均充結(jié)束條件則是:均充充電電流小于事先設(shè)定值、均充時間達到事先設(shè)定值、均充容量達到120%放出容量，只要滿足條件之一，結(jié)束均充返回浮充狀態(tài)。

均充功能開啟后，均充周期以及均充持續(xù)時間的設(shè)定應(yīng)根據(jù)實際使用的電池特性(廠家提供)和使用年限狀況來定。

(1)故障現(xiàn)象

開關(guān)電源整流模塊在均浮充間頻繁切換，電池總電壓從54 V變成56.4 V，約一分鐘后又變成54 V，再過幾分鐘又是56.4 V。最多的一天內(nèi)切換的次數(shù)500次以上。

(2)故障診斷

電池充電電流接近于0，而開關(guān)電源是根據(jù)實測的電池充電電流來決定均浮充切換的，如果充電電流小于設(shè)定值，認為均充末期，轉(zhuǎn)為浮充;電池充電電流大于設(shè)定值，轉(zhuǎn)為均充。所以初步判斷該切換設(shè)定值太小，電池充電電流測量存在誤差，一發(fā)生跳變，就會超出設(shè)定值或回復(fù)設(shè)定值以下，所以整流器出現(xiàn)頻繁均浮充切換。

(3)解決措施

調(diào)大均浮充切換的電池電流設(shè)定值，解決了由于電池充電電流的輕微跳變超過切換的設(shè)定值而使開關(guān)電源頻繁轉(zhuǎn)換的問題。

(4)故障總結(jié)

電池不能長期處于均充狀態(tài)，該現(xiàn)象很可能引起過充，從而縮短電池的壽命，這是開關(guān)電源電流參數(shù)設(shè)置不當(dāng)導(dǎo)致的一個隱患。

3.2 開關(guān)電源系統(tǒng)浮充狀態(tài)下實際輸出電壓比正常設(shè)置值不一致

在相同類型結(jié)構(gòu)的閥控式密封鉛蓄電池中，浮充電流隨浮充電壓增大而增加，隨溫度升高而增加。

閥控式密封蓄電池對溫度非常敏感，電池電壓與環(huán)境溫度有關(guān)，為了能控制蓄電池浮充電壓，要求開關(guān)電源具有輸出電壓的溫度自動補償功能(即當(dāng)電池溫度上升時，浮充電流上升，開關(guān)電源能自動將浮充電壓下降，使浮充電流保持不變)。溫度補償?shù)碾妷褐低ǔ橐原h(huán)境溫度25℃為界，溫度每升高或降低l℃，其浮充電壓就相應(yīng)降低或升高(3～4)mV/只。

蓄電池自放電和失水的速率都隨溫度的升高而加大，會導(dǎo)致電池因失水而早期失效。如果溫度補償功能設(shè)為開啟，則應(yīng)進一步設(shè)定溫度補償系數(shù)，以達到保護電池的目的。

(1)故障現(xiàn)象

電源系統(tǒng)設(shè)置的浮充電壓為53.5 V，而系統(tǒng)浮充狀態(tài)下實際輸出電壓在55.5 V左右。

(2)故障診斷

檢查系統(tǒng)狀態(tài)是否處于均充，發(fā)現(xiàn)整流模塊正常運行，處于浮充狀態(tài)，且設(shè)置值為53.5 V。將監(jiān)控單元復(fù)位或重新開機，故障依舊。從輸出數(shù)據(jù)看，很可能是溫度補償原因造成。檢查直流屏是否具有電池溫度檢測數(shù)據(jù)，檢查溫補系數(shù)是否設(shè)置正確。通過以上步驟處理，發(fā)現(xiàn)直流屏溫度檢測只有0℃，溫補系數(shù)為72 mV/(℃.組)。

(3)解決措施

將直流參數(shù)維護級設(shè)置取消溫度檢測，溫補系數(shù)設(shè)置為0后，系統(tǒng)恢復(fù)為53.5 V浮充電壓。

(4)故障總結(jié)

系統(tǒng)浮充狀態(tài)下實際輸出電壓比正常設(shè)置值偏離很大，而系統(tǒng)溫度補償又正常啟用，可以注意是否因溫度檢測錯誤而導(dǎo)致電池溫度被補償。

4 結(jié)束語

蓄電池是整個通信電源的最后一道屏障，其維護質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)能否安全運行，因而加強對蓄電池的維護，改善其使用狀況具有重要的意義。開關(guān)電源必須具備完善的蓄電池管理功能，才能更加有效地保障通信暢通。電源維護人員需要系統(tǒng)和深入地了解電源知識，吸取經(jīng)驗，在維護檢查過程中正確地操作和處理故障，才能快速排除故障，及時保障電源設(shè)備正常的工作。

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