自动气象(台)站蓄电池维护解决方案

zhanglinzhu

自动气象(台)站蓄电池维护解决方案

一、概述:

电源系统是自动气象站的基本组成部分,它的优劣直接关乎自动气象站整体性能的发挥。自动气象站电源系统目前普遍采用阀控式密封铅酸蓄电池(免维护蓄电池)作为市电或太阳能异常情况下的能源应急保证。这种供电模式可以增强自动气象站的抗干扰能力,保证了系统的稳定性和可靠性。

二、原理：阀控式密封铅酸蓄电池采用了阴极吸收原理,将充电时产生的氧气全部吸收,从而大大缓解了电解液的损耗,使蓄电池在免维护状态下得以长期服役,而且它还具有电压稳定、放电性能高、无污染、重量轻、防爆等优点。

三、现状:

由于蓄电池的使用寿命和容量与板极的制造、重量及阀的密封方式和外部条件如温度、电压、放电深度等存在者很大关系。因此蓄电池在使用中的维护和保养就显得尤为重要。目前自动站供电部分都是使用的免维护阀控式密封铅酸蓄电池，虽然号称是免维护的，但是我们发现在自动气象站的技术保障工作过程中,发现大部分自动气象站设备中铅酸蓄电池的使用寿命并不理想,一般使用1~3年(甚至更短)就需更换,据有关资料统计显示自动气象站运行的1年中,市电供电的自动气象站设备中铅酸蓄电池损坏率高达70%;使用太阳能供电的自动气象站设备中铅酸蓄电池损坏率达10%;然而铅酸蓄电池的设计使用寿命应该达到8~10年,随着自动气象站使用年限的延长,蓄电池的性能也逐年降低。那么在市电或太阳能异常情况下,如何用蓄电池来保障自动气象站的正常运行,这一问题也越来越突出，而且由于自动站的特殊性，以及电池的用量，很多时候只是因为供电时间短而趋于报废，而使得更换的成本也在不断提升。那么如何提高电池的使用寿命及性能，是目前我们自动站维护人员急需解决的问题。实际上，蓄电池组放电能力下降，大多数是由于整组当中的个别电池性能下降所引起的，所以对电池组的维护首先是要对整组进行检测，找出一组电池中相对落后的电池，其次是针对发现的落后或者变坏的蓄电池，进行活化处理，相当部分的电池可以有效地被重新激活，从而延长其使用寿命，降低更换成本。

四、采用方法：

1、内阻检测法——免维护蓄电池内阻是一个变量,包括欧姆内阻和极化内阻。放电的进行使得两极金属铅板变成硫酸盐,电解液变成水,因此阻值随着放电过程的延续而增加。放电终止时,电阻急剧增大,电压全部加在内阻上,外部无压降。通常标称的电阻为出厂时充满电后的测试值,随着电池使用年限增加,实际内阻会有所变化,一般趋于增大。通常超过30%左右的变化即可认为蓄电池的性能有较大改变。根据实际测量值与出厂值比较,可以大致判定蓄电池的性能状态。

2、核对性容量放电测试作为一种既能判别蓄电池是否失效的有效方法,又可用来防止蓄电池长期不放电导致内部活性物质沉淀的有效手段。电信电源管理部门对此项工作非常重视,其维护规程有明确规定:蓄电池每年应以实际负荷做一次核对性放电试验,放出额定容量的30%~40%。蓄电池放电期间,每小时应测量一次端电压、放电电流。此项规定亦可适用于自动气象站使用的蓄电池维护。阀控蓄电池组的恒流限压充电电流和恒流放电电流均为10A。额定电压为2 V的蓄电池放电终止电压为1·8 V,额定电压为6V的组合式电池放电终止电压为5·25 V,额定电压为12 V的组合式蓄电池放电终止电压为10·5 V。只要其中一个蓄电池放到了终止电压就应停止放电。其放电时间与放电电流的乘积即为该电池的实际容量。蓄电池容量的测试标准是在温度为25℃时,新蓄电池在5次充、放电循环内,放电容量应不低于10 小时放电容量的95%。投入运行的电池在3次充、放电循环之内,放电容量应不低于80%。

五、维护方案：我们公司常年致力于蓄电池检测和维护设备研发和生产，由于自动气象站使用的电池大多是以12v为主, 容量以12ah,24ah, 38ah, 42ah, 65ah为多，最大不超过100ah；还有6v的电池，一块或者两块并联使用，容量也就12ah,24ah,而且随着国家对气象上面的加大投入，站点会越建越多，我们维护人员的工作量也会加大，这就需要使用一些专业性的设备来进行维护。基于此我公司研发了多款蓄电池充电、放电、检测维护设备，以期帮助我们维护人员解决电池性能下降，使用寿命短等问题,降低维护成本，减轻维护人员的工作量，使蓄电池的性能得到尽量大的发挥,更好的保证自动气象站的正常运行。

蓄电池内阻测试仪【便携式蓄电池检测设备】  

型号：SZ-1000A  

综述

蓄电池内阻测试是快速准确测量电池运行状态参数的数字存储式多功能便携式测试仪。该仪表通过在线监测单体电池的电压和内阻，将监测到的数据进行存储和处理，对电池故障进行报警，精确有效地判别单体电池的优良状况。仪表对测试数据进行保存，查询、删除和导出。上位机软件对导入的数据进行处理，通过各种图表对数据进行分析和显示，自动生成电池的检测报告。

主要功能及特点

l      可保存999组测试数据；用户对数据可进行查询、删除及传输。

l      数据可通过串口上传至计算机，也可导出到U盘。

l      人性化的操作界面，操作简单，流程清晰，每一步操作均有简洁中文提示。

l      上位机数据管理软件功能强大，界面友好，提供数据管理、打印、分析、报表统计、自动生成测试报告等功能。

技术指标

名        称：蓄电池内阻测试

电压测量范围：0.000~25.000V

电压测试精度：±0.2%rdg  ±6dgt

内阻测试范围：0.000mΩ-99.999mΩ

内阻测试精度：±0.5%rdg  ±6dgt

通讯方式：RS232和USB

显示方式：320 x 240点阵图形LCD

工作电源：10.8V,2000mAh,可充电锂电池

外形尺寸：280 x 105 x 83 mm

重    量：1.2kg

智能蓄电池充放电机【单体蓄电池充放电检测修复设备】  

型号：SZNC/F12-10

一、功能要求：

1.     可实现对12V铅酸蓄电池的充电，充电部分采用高频开关电源技术，标准三阶段充电模式，自动实现从“恒流-恒压-浮充”的自动转换，完成对蓄电池的充电。

2.     数字键盘设定，液晶屏幕显示。

3.     可完成对12V铅酸蓄电池的恒流放电测试，电流可在1-10A之间设定，并具有蓄电池放电下限电压设定及保护功能，当恒流放电到达设定下限保护电压时自动终止放电。

4.     具有充电、放电时间及容量显示功能，充电、放电时间到或容量到可自动终止充放电。

5.     可对电池进行单独充电、放电，也可程序设定进行单次充放电和循环多次充放电。

6.     可以存储充电，放电，活化记录，记录的内容包括：时间，类型，电压，电流，时长，容量，电压电流曲线等等实时显示活化动态过程信息和电压电流充放电曲线；

7.     产品具有电压、电流异常保护功能，并具有反接保护、短路保护。

8.     具有电流、电压校准功能

9.     配有上位机软件，可以对相关数据进行分析和生成实验报告

二、特点：

10.  一机多用，蓄电池日常维护功能齐全；

11.  电流线、电压线集成一起，开尔文电池夹头，连接简易可靠；

12.  三段式充电，保证不会过充；

13.  操作未完成记忆功能，下次开机可接着进行操作；

14.  有记忆功能，参数设定后，下次开机会记忆；

15.  限压、过流、掉线、反接保护；

16.  模块化设计，维修维护方便；

17.  用户界面好：大屏幕LCD,简体中文菜单式操作，人机界面丰富；

18.  接口丰富：可和PC通信，可配备U盘，RS232口；

19.  软件升级：可通过串口升级本设备软件；

三、技术指标:

型号		SZNC/F12-10
充/放电电压	电压范围	10-17.0V（12V模式）
	测试精度	0.5%±5dgt
	控制精度	0.5%±5dgt
	分辨率	0.01v
充/放电电流	范围	1-10A（12V模式）
	测试精度	0.5%±5dgt
	控制精度	0.5%±5dgt
	分辨率	0.01A
尺寸	主机尺寸	285*142*225mm
主机重量		3.5Kg
显示方式	192*64  DOTS   LCD（带背光）
适用电池	12V,5-100Ah
使用环境	0℃～50℃  5%～90%RH
通讯接口	USB  host (标配），RS232/RS485（选配），Earthnet(选配）
电源功率	AC220V 200w
散热方式	风冷

智能蓄电池活化仪【单体电池容量活化诊治设备】   

型号：SZNC/F-30

产品说明： 集充电、放电、活化、快速充电、检测于一体， 同时适用于多种规格的单体或整组电池，一机多用。智能三阶段充电；恒流放电；可以激活电池极板失效的活性物质，延长电池的使用寿命；优化可调整间歇脉冲快速充电方式，能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到满充状态的时间，提高蓄电池使用效率；修复复原落后电池，实现资源再生利用。液晶显示，智能控制，检测、显示所有测试数据：电流、电池组电压、时长、容量和温度等，数据转存至U盘，配套数据处理软件可以显示、打印各种图表。

主要特点及功能：

●    可对多种规格的单体或多节电池进行充电、放电、快速充电、活化、检测。

●    采用新型功耗元件，设定后的恒流值不因蓄电池组电压的降低而改变，可以自动调整，实现恒流放电。

●    智能三阶段充电模式，实现均充/浮充、恒流/恒压自动转换功能。

● 设定循环充/放电次数，可对蓄电池进行活化，激活电池极板失效的活性物质，延长电池的使用寿命。

●    快速充电采用可调整间歇脉冲方式，能够最大限度地加快蓄电池的化学反应速度，缩短蓄电池达到满充状态的时间，提高蓄电池使用效率。

●    电池激活功能采用高压小电流进行激活，可以修复复原失效的废旧铅酸蓄电池，实现资源再生利用。

●    大屏幕液晶显示，全中文菜单提示，操作简便，智能化程度高，可设定并控制电压、电流、时间、容量等参数，自动完成蓄电池组各种参数的测试。

●    自动停机功能：在下列条件任意一条满足时自动停止充/放电：时间到；容量到以及保护电压到。

●    报警和保护功能：如有电压异常及温度高等情况发生，将报警提示。

●    电压、电流显示值的校准修正功能。

●    U盘数据转贮功能：充电、放电、电池活化结束后，可把采集的数据转存到U盘，再由U盘将充/放电采集的数据转存到PC机中，经配套的数据处理软件处理后，显示、打印各种图表。为判别整组或单体电池的优劣提供科学的依据。

●    232接口通讯：实现计算机实时监测或充电、放电、电池活化结束后的数据转存。

●    采用新型功耗元件，安全，无红热现象，寿命长。

● 便携式超小体积设计，方便流动性强的用户使用。

技术参数：

型号	SZNC/F-30
接入负载电压	12V/24V  兼容
电流调节范围	充电电流：3-30A 放电电流1-30A
电流调节细度	1A
恒流充/放电控制精度	1%
总电压测量精度	0.5%
定时功能	0—99小时59分
通信方式	RS232接口 USB接口
工作电源	交流220V/10A
冷却方式	强制风冷
尺寸(mm)	426×172×300
重量(kg)	约15

蓄电池充放电检测仪【多组蓄电池充放电容量测试设备】   

型号：SZNC/FJ48-50

一、产品说明：集充电、放电、单体监测、活化于一体，一机多用。减少企业成本，降低维护人员的劳动强度，为蓄电池和UPS电源维护提供全面科学的检测手段。

本机采用新型功耗元件，专利技术制造；实时在线显示、检测电池的电压，同时将数据存贮或传送至PC机；大屏幕液晶显示，全中文菜单提示，操作简便，智能化程度高，可设定电压、电流、时间、容量等参数，自动完成蓄电池组各种参数的测试、监控。充/放电完毕，检测的数据可通过通信接口经数据线通讯直接上传至PC机或现场将数据转存至U盘；配套的数据处理软件对充放电采集的数据信息进行处理，生成各种图表，为分析电池性能提供了科学的依据。

二、主要特点和功能：

1.       集智能三阶段充电、恒流放电、在线监测于一体，功能齐全，一机多用广泛用于蓄电池的日常维护。

2.       液晶显示，键盘设置，全中文菜单提示，操作简单，智能化程度高，可设定电压、电流、时间、容量等参数，自动完成蓄电池组各种参数的测试、监控。

3.       实时在线监控功能：实时在线监测、显示所有测试数据：电流、电池组电压、单体电池电压、时间、容量和温度等，同时将数据存贮并传送至PC机,显示并打印各种图表

4.       电池活化功能：设定电池活化次数，可对电池组进行活化。

5.       自动停机功能：在下列条件任意一条满足时自动停止工作：时间到、容量到、电池保护电压到。

6.       报警和保护功能：如有电压异常及温度高等情况发生，将鸣笛报警提示。

7.       功耗采用新型合金电阻元件，安全，寿命长。

8.       单片机及U盘数据转存技术的应用，解决了大容量数据存贮问题。

9.       工作结束，数据经U盘转存或经通信接口数据线通讯上传计算机后台处理后可自动生成各种图表，电池性能一目了然。

10.    便携式设计，方便流动性强的用户使用。

三、技术参数

型号	SZNC/FJ48-50
蓄电池标称电压	直流48V
被检测单体电池电压	2V/6V/12V
单体保护电压可设	0－15V
单体节数可设	1－24节
整组保护电压可设	1－60V
充放电电流可设	充电电流5－50A/放电电流1-50A
充放电时长可设	1分-99小时59分
充放电容量可设	1-9999Ah
电流调节细度	0.1A
恒流充/放电控制精度	≤1%
总电压测量精度	±1%+2个读数
单体电压测量精度	±0.5%+2个读数
工作电源	交流单相220V，46-53Hz
尺寸(mm)	426×172×448
重量(kg)	约18

全自动充电机

型号：SZCD612-20   【单体电池充电设备，自动识别电池电压】  

产品介绍

本充电机采用微电脑控制，从而实现全自动充电，无需人员看守，本产品特色如下:

（1）自动识别负载，负载接入自动开始充电

（2）自动识别充电情况，均充浮充自动转换

（3）充满进入涓流模式，检测到电池电量下降自动进行补电

（4）具有过流、过热、过压多重保护电路

技术指标

适用电池类型： 铅酸蓄电池

最大输出电流： 20A（适用于100~200AH电池）

工作温度：-5℃~75℃

源变化率（180V~250V）

负载变化率（0~100%）：≤±0.5%

温度系数：150PPM/℃

尖峰纹波电压：Vpp≤100MV

开关频率纹波电压：Vpp≤60MV

工频纹波电压：Vpp≤10MV

输出电压保护点：15.5V

输出过流保护点：21.5A

输出是否允许短路：是

电源转换效率：≥86%

开机输出电压建立时间；≤3S

安全耐压 输入端对机壳、对输出：DC2500V一分钟无击穿

安全耐压 输出端对机壳：DC500V一分钟无击穿

产品规格

型号		SZCD612-20
输入	电压	交流 180V~250V
		直流 230V~300V
	频率	50 or 60Hz +/- 10%
输出	最大输出电压	15V
	最大输出电流	20A
保护	过热保护	环境稳定超过75℃自动关机
	恒流保护	电流超过设定值，电流不变，电压下降，限制输出功率，保护设备
	过压保护	电压高于最高输出电压1.5V时，进入打嗝状态，输出电压往下拉，直到电压恢复正常
外观尺寸	净重 Kg	5.5
	毛重 Kg	6.5
	尺寸(mm)W×D×H	320x300x95
环境	操作环境	摄氏-5~45度，最高高度3,500 米.    0-95%湿度(非凝结)
	运作噪音(分贝)	<40分贝(离充电机表面1米)
	储存环境	海拔5000 米以下.

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