近年来铅酸科士达蓄电池作业在进行了一系列的改造整治,作业洗牌加速的一同,锂电池和氢动力电池异军突起,现已开端蚕食铅蓄电池的商场比例。本文首要从铅蓄电池工业方位与翻开趋势、面对应战以及收回进程存在的问题下手,一同介绍锂电池和氢动力电池的现状,加之铅蓄电池、锂电池和氢动力电池的优劣势比较,以及对未来翻开前景进行了全面剖析。
一、铅蓄电池
(一)铅蓄电池工业方位与翻开趋势
我国是**大的铅酸蓄电池出产国和铅酸蓄电池耗费国。依据**铅酸电池产能来看,我国铅酸电池的产值在**铅酸电池的产值中占比45%,占比高;美国铅酸电池的产值紧随其后,占比为32%,日本铅酸电池的产值在**中的占比不到我国铅酸电池占比的三分之一,为13%。
我国铅酸电池的产值在**占比较多的原因是,近年来,我国经过引入欧美日韩等国家在我国出资建厂,并吸纳、消化国外技能,使我国铅酸电池的的制造技能现已接近了****水平。
数据闪现,2010-2017年,**铅酸蓄电池商场规划稳步添加。2013年,**铅酸蓄电池商场规划打破400亿美元,尔后均保持在400亿美元以上。2017年,**铅酸蓄电池商场规划约为429亿美元,同比添加0.70%。
值得注意的是许多使用单位由于缺乏必要的测试维护手段,根本不清楚自己系统UPS蓄电池的健康状况,为UPS系统正常工作留下隐患。用了五年的电池,是否一定不能用?用了半年的电池是否一定能用?UPS供应商提供的电池是否一定是好的?---必要的检测工具。"一个老鼠,坏一锅汤",十几节串联的电池,只要一节过早损坏,如不及时发现,则时间一长,其他电池跟着报废。--及早检测。大量的科士达UPS电源一出故障,扔掉的首先是昂贵的电池,原因是电池电压由于种种原因首先降低,而维护人没有相应检测手段。花费成千上万建立的后备电源系统,由于电池的状态不确定性,造成系统瘫痪、重要数据丢失,其后果是不堪设想的,其损失之巨大,远远不是用几万元钱能弥补的。
采用监控系统可以将UPS电源转变成真正的智能设备,不仅可以找出潜在的问题,还可以进行持续的战略分析、预防性维护,以及远程监控设备的能力。所有的这些措施和行动都将产生巨大的积极影响,并帮助用户的科士达UPS电源系统在较高性能和效率水平下运行。
UPS电源供电系统在各职业数据中心中起到重要的电源保证效果,要为负载供给不间断的供电,就必须具有电能贮存的功用。因而,蓄电池成为UPS电源供电系统的重要组成部分。而因为蓄电池自身或许办理上的原因,现在有许多UPS毛病是由蓄电池引起。因而有必要加强对蓄电池特性的了解,正确选配和运用蓄电池,尽可能地延伸蓄电池的运用寿命。同时,怎么办理蓄电池成为各个UPS厂家及职业用户重点研讨的问题。
UPS易出现的不逆变、不稳压、不充电、不能用市电、不能正常启动、启动后不能正常转换、运行中频繁转换到旁路供电方式、逆变器驱动管损坏及市电中断时UPS立即关机等故障的原因,提出应采取的措施。
科士达UPS电源故障分析与维修:首先,反复安装WIN95、Windows3.2、DOS均未能解决,扫描发现并清除GRAVE病毒,对BIOSSETUP中的各项选项做了多次调整,但故障仍然存在。其次,考虑硬件故障。先考虑新零件,因为只有CPU和主板是新换的,于是更换了两块同型号的主板,故障仍存在。
替换内存CPU发现,均正常。又换上华硕TXP4主板,不但不行,而且无法从硬盘启动了。更换了硬盘,说明主板的IDE接口是正常的。而硬盘在别的机器上工作正常。到此为止,似乎每个零件都是正常的,而组装在一起却表现不正常。仔细观察,发现主机电源是200瓦的,更换了230瓦的电源后,华硕主板启动正常。
为了确认,再更换VXPro主板,发现仍然出故障。又换其他的200瓦电源,也出故障。说明原因确实是电源和主板的问题。小结:本例的故障原因首先在于旧200瓦电源的功率太低,MMXCPU需要较大的电流。另外VXPro主板不能很好地支持多能奔腾。由此想到,电脑升级时要综合考虑各个部件的相互关系,全面设计升级方案。除了给电脑一颗奔腾的“芯”以外,还要防止出现小马拉大车的现象。
两种阀控式密封铅酸蓄电池比较
目前阀控式密封铅酸科士达蓄电池主要有两类,即玻璃纤维隔板阴极吸收式密封铅蓄电池(如GNB、霍克电池)和硅凝胶密封铅蓄电池(如深圳的科士达电池)。
两种电池较板相同:正极板栅采用铅钙锡铝四元合金或低锑多元合金,负极板栅采用铅钙锡铝四元合金。并使用紧装配和贫液设计,在电池的上盖中设置了一个
单向的安全阀。由于采用无锑的铅钙锡铝四元合金,提高了负极析氢过电位,从而抑制氢气的析出,同时,采用特制安全阀使电池保持一定的内压。
两种电池隔板不同:即分别采用**细玻璃纤维棉(AGM)隔板和硅凝胶二种不同方式来“固定”硫酸电解液。它们都是利用阴极吸收原理使电池得以密封的,但给正极析出的氧气到达负极提供的通道是不同的。对AGM密封铅酸蓄电池而言,AGM隔膜中虽然保持了电池的大部分电解液,但必须使10%的隔膜孔隙中不进入电解液。正
较生成的氧气就是通过这部分孔隙到达负极而被负极吸收的。对胶体密封铅酸蓄电池而言,电池内的硅凝胶是以SiO2质点作为骨架构成的三维多孔网状结构,它将电解液包藏在里边。科士达蓄电池灌注的硅溶胶变成凝胶后,骨架要进一步收缩,使凝胶出现裂缝贯穿于正负极板之间,给正极析出的氧气提供了到达负极的通道。
由此看出,两种电池的区别就在于电解液的“固定”方式和提供氧气到达负极通道的方式有所不同,因而两种电池的性能也各有千秋。
传统的UPS蓄电池测试维护手段 一般UPS电源对电池的要求:满足一定的端电压;电池应具有在启动放电瞬间就能输出大电流的特性;满足一定的容量,以保证逆变供电的时间。
1、用万用表测量电池的端电压
实践证明,用万用表测量UPS电池的浮充端电压是无法判定旧电池是否已经失效。所以一般要离线或在线测量电池的端电压,被测电池的端电压为12V左右(对12V电池而言),低不能**10.5V。不足10.5V的电池即为欠压或已经失效的电池。若这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12V,即为失效电池。
2、测试科士达UPS电源电池是否具有启动瞬间输出大电流的特性 后备式UPS电源由市电供电向逆变供电的切换时间要求小于7ms,一般设计为4-5ms左右。这就是说,一旦市电供电中断,UPS电池必须在小于4-5ms时间内输出负载所需的电流。有些失效的电池能够满足端电压和容量的要求,但不能在少于4-5ms内放电电流达到大电流的要求,也是不合格电池。UPS电池瞬间输出大电流的特性只有在关闭市电才能测试,在不知道电池性能情况下有一定的风险,一般是不进行的。
测试科士达UPS电源的目的,主要是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括稳态测试和动态测试两类。稳态测试是在空载、50%额定负载以及100%额定负载条件下,测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变(一般选择负载由0%—100%和由100%-0%)时,测试科士达UPS电源输出电压波形的变化,以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。
一、稳态测试
所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试,一般可测波形、频率和电压。
1.波形
一般是在空载和满载状态时,观测波形是否正常,用失真度测量仪,测量输出电压波形的失真度。在正常工作条件下,接电阻性负载,用失真度测量仪测量输出电压波形总谐波相对含量,应符合产品规定的要求,一般小于5%。
2.频率
一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动分析仪”进行测量。目前UPS的输出电压频率一般都能满足要求。但当UPS的频率电路,本机振荡器不够精确时,也有可能在市电频率不稳定时,UPS输出电压的频率也跟着变化。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时,能达到±0.2%。
3.输出电压
铅酸科士达蓄电池翻开的重要方针支持
2012年7月1日,《铅蓄电池作业准入条件》正式施行以来,铅酸蓄电池作业在加速筛选落后产能、行进工业集中度、促进转型晋级和绿色翻开方面,**了显着成绩。纵观整个铅酸蓄电池商场,从竞赛数量、退出壁垒、同质化程度,以及竞赛层次来看,铅酸蓄电池作业处于老练阶段。
本年上半年,国家商场监督处理总局、国家规范化处理会正式赞同发布国家规范《废铅酸蓄电池收回技能规范》,一同也完毕了我国废铅酸蓄电池收回作业多年来无“法”可循的窘境。该规范规矩了社会流通范畴废铅酸蓄电池的收集、储存、运送、搬运进程的处理方法及处理方法,并将于2019年10月1日起正式施行。
(三)铅蓄电池面对重重应战
1、电动自行车新标准的冲击:
2018年5月15日,依据国家规范处理程序,工业和信息化部组织修订的《电动自行车安全技能规范》强制性国家规范(GB17761-2018),由国家商场监督处理总局、国家规范化处理会《*共和国国家规范
公告
(2018年*7号)》赞同发布,自2019年4月15日正式施行。
新标准严峻约束了电动自行车的整车分量,关于铅酸电池来说,电池自重偏大(或者说能量密度过低)无法在现有的技能框架下**打破,那么假定新标准车型想要沿袭铅酸电池,只能以献身续航为**。以48V12Ah铅酸电池为例,通常该规范电池的分量在16Kg以上,这意味着整车不含电池分量要控制在38Kg以下,并且整车的规范还不能**过规范,这关于车辆规划提出了较大应战。
医疗信息化的深化对电力的安稳、高效和安全提出了较高要求。除超声波、CT、核磁共振(MRI)、核医学、放射医学及荧光透视等大型数字化医疗设备外,整个信息化网络包括中心数据中心、信息中心、门诊中心、形象中心、住院中心及行政综合中心等,都需求不间断科士达电源(UPS)的维护,且关于不间断电源的要求也有着明显的不同。
1 医疗信息化体系机房需求便当式模块化UPS作业与并机
在保证机房牢靠电力保证和便当维护的前提下,医疗信息化体系的数据机房和数据中心需求习气信息时代的翻开而迅速增长。因此,在制作和作业信息化体系数据机房的一起,选用前瞻性的视角、充分考虑到将来的生长需求,就显得非常重要。
关于医疗数据机房操作人员来说,设备操作和维护都需求相对简略便当,以便于有用避免或削减误操作及其或许带来的损害。一起,为习气新时代和医疗作业的翻开特征,在数据机房制作和未来翻开过程中,还需求UPS设备支撑模块化及直接并联,削减设备对体系之间实时数据交换的依托,并在削减缺陷、行进功用的一起简化功用与规划。浦洛斯RM模块化热插拔系列为数据中心机房供给一体化配电及智能监控处理计划;协作浦洛斯机房空调体系,供给安稳、牢靠、精细的温湿度操控。
科士达铅酸蓄电池的工作原理
UPS、直流电源设备常用的蓄电池是铅酸科士达蓄电池。传统的铅酸蓄电池是开口式结构,电池在使用过程中,有氢气和氧气以及酸雾逸出,不仅污染环境还具有危险性,维护时需要加水、加酸,已逐渐被市场淘汰。现在UPS供电系统中蓄电池大多采用阀控式密封铅酸(科士达)蓄电池。阀控式铅酸蓄电池的主要优点是在充电时正极板上产生的氧气,通过再化合反应在负极板上还原成水,使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护,所以又称为免维护铅酸蓄电池。可见,免维护只是与普通蓄电池相比,运行中免去了添加纯水或蒸馏水,调整电解液液面的项目,并非免去一切维护工作。
阀控式密封铅酸蓄电池的工作原理,基本上沿袭于传统的铅酸蓄电池,其正极活性物质是二氧化铅(PbO2),负极活性物质是海绵状铅(Pb),电解液是稀硫酸(H2SO4),其电极反应方程式如下:
PbO2+2H2SO4+Pb≒2PbSO4+2H2O
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