蓄电池在线监测及维护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种蓄电池在线监测及维护系统，包括电源系统、蓄电池在线维护系统、蓄电池组、系统负载模块、电池监控系统及远程监控后台，上述电源系统连接蓄电池在线维护系统、蓄电池在线维护系统连接蓄电池组、蓄电池组连接系统负载模块，且电源系统分别连接蓄电池组及系统负载模块；上述电池监控系统分别与电源系统、蓄电池组及系统负载模块连接，且连接远程监控后台，以便监测电池信息，并将信息传递至远程监控后台。本实用新型专利技术采用电流型加多路维护，使电池保持在最佳容量工作状态，并有效阻止盒延缓电池劣化。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种蓄电池在线监测及维护系统，包括电源系统、蓄电池在线维护系统、蓄电池组、系统负载模块、电池监控系统及远程监控后台，上述电源系统连接蓄电池在线维护系统、蓄电池在线维护系统连接蓄电池组、蓄电池组连接系统负载模块，且电源系统分别连接蓄电池组及系统负载模块；上述电池监控系统分别与电源系统、蓄电池组及系统负载模块连接，且连接远程监控后台，以便监测电池信息，并将信息传递至远程监控后台。本技术采用电流型加多路维护，使电池保持在最佳容量工作状态，并有效阻止盒延缓电池劣化。【专利说明】蓄电池在线监测及维护系统
本技术涉及蓄电池监测及维护系统，特别指一种蓄电池在线监测及维护系统。
技术介绍
目前无论任何行业用铅酸蓄电池，在使用中总逃脱不了提前报废的怪圈。这就是铅酸蓄电池专利技术140多年来，举世公认的世界性难题一铅酸蓄电池“不可逆硫化”，是它导致了蓄电池使用寿命(容量)的大幅度降低，而使电池提前报废。 蓄电池现状:目前国产行业用免维护阀控式12V/2V单体铅酸蓄电池理论设计浮充寿命为5?8年/15?20年，但2?3年/3?5年就已报废，远低于其设计使用寿命；无论任何铅酸蓄电池，在使用中总逃脱不了提前报废的怪圈。这就是铅酸蓄电池专利技术140多年来，举世公认的世界性难题一铅酸蓄电池“不可逆硫化”，是它导致了蓄电池使用寿命的大幅度降低主要原因，而使电池提前报废。对蓄电池进行更好地维护，延长其使用寿命，降低因蓄电池失效所带来的安全风险，是现在用户最紧迫的事情。 蓄电池修复现状:目前大多数通信电源行业用户通常是待电池快接近报废时才意识到对其修复延寿的重要性，而电池能否修复是有条件的；就如人生病一个道理，若平常多注意保健、预防，养成良好的生活习惯，那人的身体就会少生病，更会延寿，若等身体已的绝症，再好的医药也救不了 ；所以电池与人的身体一样，在未出现容量下降前，多注意维护、预防，这样电池寿命才最长，不要等已出现物理性问题后，才想到怎么去对其修复和延寿，对于物理性问题，目前任何修复方式对之都是无效的。 近年来国内外的修复技术，主要有以下几种: (I)《大电流充电法》:当大的硫酸铅结晶粒在充电中产生阻抗时，采用大电流能量使其电解和活化，消除极板硫化现象。这种方法消除硫化只可以获得暂时的效果，并且会在消除硫化的过程中带来加重失水和正极板软化问题，耗能较大，难以起到延长电池寿命的作用，只宜起辅助作用。(活化技术采用)； (2)《负脉冲充电法》:是在充电过程中加入负脉冲，对减少温升有作用，对消除极板硫化也有一定作用，但不明显，硫化修复率较低，耗能较大，虽然目前使用较广，但属淘汰方法。(活化技术产品常采用的辅助方法之一)； (3)《添加活性剂方法》:采用化学剂消除硫酸铅大晶粒结晶，但不仅成本高，增加了电池内阻，还改变了电解液的原结构。该法修复率较高，但修复后自放电严重，使用期较短； (4)《高频脉冲充电法》:采用高频脉冲波(如开关电源+叠加脉冲)使硫酸铅粗结晶体重新转化为细结晶体，使其能正常参与充放电化学反应，修复率较负脉冲充电法效果好，且技术简单实用，目前使用较多。缺点是充电时间长，工作效率低，耗能较大，硫化较严重时效果不佳； (5)《复合脉冲谐振法》:合理地控制充电脉冲频率与谐波波形，对蓄电池循环充放电，利用脉冲充电中的不同频率与谐波波形对硫酸铅粗晶粒形成谐振，击碎粗晶粒，协助电化学还原反应，消除电池硫化，这种方法对电池损伤小，修复效率高，应用前景广阔，该技术广泛应用于军事领域，目前具备该技术的资深品牌仅美国ZINSCHE和中国HZBR ;难点是技术和设备复杂，成本高，脉冲频率与谐波波形等谐振技术要求高，是目前重要研究对象。 蓄电池使用过程中出现的问题: I均衡特性下降 VRLA蓄电池在通信电源中都是成组使用，据用户普遍反映，有些厂家的蓄电池在使用2-3年后，就出现电池中的个别电池在放电检测时，如采用10小时率放电，放电2— 3个小时，有的单体电池电压就达1.8V，而其它电池都还在2.0V左右，整组的容量只有额定容量的30%，造成这种现象的原因主要有以下方面: ①该单体电池的电解液饱和度低，氧气复合效率高，去极化作用强，从而表现在该单体电池的浮充电压相对较低，充电电流不能抵偿负极自放电所带来的容量损失。 ②该电池严重失水，电解液的饱和度相当低，电池内阻大；(可以通过测量电池内阻或电导反应出来) ③均衡性问题是一个系统工程，从设备、过程控制以及生产厂家的工艺技术水平许多因素决定，蓄电池均衡性的好坏也是VRLA蓄电池制造商综合势力的集中体现之一。 现有措施:对电池组定期做均衡充电，此法虽然有一定的效果，也阻止不了电池整体均衡特性的下降趋势，相反，过多频繁的均衡充电会给电池组寿命带来很多负面的影响，也不符合当今节能减排的要求。 2 失水 ①症状:在蓄电池使用的2年左右时间内，个别电池有明显的电解液流出、溢出和冒出，常见有壳体漏、密封漏和安全阀漏。电池失水造成的内阻变大，有温升，同时电解液浓度上升，加快板栅的腐蚀，容量明显变小。 ②二种损失途径: A.电池壳渗透:不管电池壳是ABS材料还是PP或其他材料制造，都存在一个渗透问题，PP壳的抗渗透能力比ABS好，电池壳的厚度同时影响其渗透。 B.板栅腐蚀消耗:在正极板中，板栅会发生下列反应: 6H20+Pb一.^ Pb02+4H20+4e。 C.开阀损失和水的分解:安全阀的作用就是当电池内部的压力达到一定的程度。(2v系列:> 20?30K〈Pa)时,开阀释放长期充电过程产生的氢气(水分解产生氢气)同时将带出少量的水蒸气。 ③产生原因:再化合效率低、均充电次数多、密封不严、杂质过多。 现有措施: 措施:仅对缺液的电池进行补液，需要专业服务厂家进行这项工作，但此法不能预防失水，更不解决并提高再化合效。 3正极活性物质软化 ①症状:充电端电压很快上升，放电端电压很快下降，容量不足；解剖可见正极板表面铅膏软化呈糊状。 ②产生原因:活性物质利用率过高、铅膏视密度低、放电频繁、小电流深放电且回充电流过小。 现有措施: 减少活性物质利用率，即按0.1C标准进行放电，杜绝大电流深度放电；避免放电频繁、小电流深放电且回充电流过小等问题。 4落后电池 ①症状:在电池组中浮充端电压特别低或特别高。 ②产生原因:互换性差、连接不好、浮充设置过低、均充设置不正确。 现有措施: 尽可能选择选用同型号、同批次(或生产时间相近)的电池进行互换，避免连接不好、浮充设置过低、均充设置不正确的问题。在更换单体问题电池后，每15天对电池组做一次均衡充电，直到各单体电池与新单体电池电压特性基本一致时为止，之根据电池使用所在地基站的停电情况，每I个月-2个月做一次均衡充电即可。 5早期容量损失 ①症状:电池投入正常运行一二年就容量大幅度减少。 ②产生原因:板栅与活性物质结合的界面生成阻档层物质。 ③引发原因:活物控制容量、低电流深度放电、浮充电压不够高。 6正极板栅腐蚀 ①症状:容量严重损失，解剖可见板栅丧失支撑强度致铅膏不能附着。 ②产生原因:合金杂质失控、硫酸密度过高、浮充电压高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池在线监测及维护系统，其特征在于：包括电源系统、蓄电池在线维护系统、蓄电池组、系统负载模块、电池监控系统及远程监控后台，其中，上述电源系统连接蓄电池在线维护系统、蓄电池在线维护系统连接蓄电池组、蓄电池组连接系统负载模块，且电源系统分别连接蓄电池组及系统负载模块；上述电池监控系统分别与电源系统、蓄电池组及系统负载模块连接，且连接远程监控后台，以便监测电池信息，并将信息传递至远程监控后台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐冲，
申请(专利权)人：四川华智百荣科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51