馬輝
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求越來(lái)越高,對(duì)變電站蓄電池和直流電源的要求也越來(lái)越高。我國(guó)電力系統(tǒng)變電所蓄電池的維修技術(shù)昂貴、低效,最終影響到蓄電池的性能。
關(guān)鍵詞:鉛酸蓄電池;充放電;監(jiān)測(cè);控制
在變電站直流供電系統(tǒng)中,蓄電池起著非常重要的作用。其主要功能是為變電站二次系統(tǒng)提供電力保障,使二次系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全可靠的監(jiān)測(cè)和保護(hù),保證變電站通信設(shè)備的正常運(yùn)行。因此,提高電池的穩(wěn)定性,對(duì)電池的充放電進(jìn)行檢測(cè)和控制,保證實(shí)際提供的負(fù)載容量,保證電力設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要意義。
1 鉛酸蓄電池充放電監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)的研究意義
不同的蓄電池充放電原理是不同的,鉛酸蓄電池充放電原理是通過(guò)鉛和二氧化鉛作為負(fù)極和正極,再通過(guò)硫酸溶液實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存和釋放過(guò)程。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù),如果電池在放電過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的檢測(cè)和控制,將會(huì)影響整個(gè)大氣環(huán)境,因此改進(jìn)鉛酸電池的充放電檢測(cè)和控制技術(shù)可以進(jìn)一步減少電池對(duì)大氣環(huán)境的污染。另一方面,對(duì)電池充放電進(jìn)行監(jiān)測(cè),可以有效提高電池的使用壽命,不當(dāng)?shù)某浞烹娦袨闀?huì)導(dǎo)致電池容量降低,其使用效果會(huì)受到損害。許多電池不是用在一個(gè)單一的應(yīng)用程序,而是通過(guò)電池組工作。如果能在充放電過(guò)程中對(duì)電池組進(jìn)行充分的監(jiān)控,將會(huì)提高電池組的使用效率,更好的保證電池組的使用壽命。
2 關(guān)于鉛酸蓄電池充放電監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究
研究鉛酸蓄電池充放電監(jiān)測(cè)技術(shù)是相關(guān)部門(mén)的重點(diǎn)工作。在研究充放電控制技術(shù)之前,需要了解鉛酸蓄電池的工作原理和充放電原理。鉛酸蓄電池主要由以下組成:第一,鉛作為負(fù)極,二氧化鉛作為正極,通過(guò)硫酸作為介質(zhì),最終完成充放電功能。但是,如果不采用充放電檢測(cè)技術(shù),會(huì)導(dǎo)致充放電不足,影響整個(gè)鉛酸蓄電池的使用。其次,了解充放電原理:20世紀(jì)60年代,著名物理學(xué)家馬斯研究了電池的充放電原理,建立了直流運(yùn)行模型。
目前最常用的充電方式有恒流充電、恒壓充電和分階段充電。對(duì)于三種電池充電方式,具體的充放電檢測(cè)技術(shù)也有所不同。首先,必須選擇鉛酸蓄電池的充放電方式。而區(qū)分前兩種方式,最科學(xué)合理的方式還是通過(guò)分階段充放電比較合適,根據(jù)電流的變化,有選擇地進(jìn)行充放電行為。在充電過(guò)程中,由于后期充電強(qiáng)度不斷降低,導(dǎo)致后期充電電流大于電解水,最終導(dǎo)致氣體過(guò)量。恒流充電和恒壓充電最終會(huì)導(dǎo)致不同程度的電池消耗。恒流充電對(duì)電池在充電初期有很大的影響,而恒壓充電對(duì)充電后期影響較大,會(huì)嚴(yán)重影響電池的使用壽命。數(shù)據(jù)表明,采用分階段充電的方法可以更好地保證鉛酸蓄電池的使用壽命。鉛酸蓄電池充電初期可采用恒壓充電。當(dāng)電池測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)到一定的電池容量時(shí),可以采用恒流充電。分段充電是當(dāng)前鉛酸蓄電池充放電研究的熱點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外已取得一定進(jìn)展。
3 關(guān)于鉛酸蓄電池充放電控制技術(shù)的研究
關(guān)于鉛酸蓄電池充放電控制技術(shù)的研究,可以從以下幾個(gè)方面入手:
3.1 通過(guò)充放電時(shí)間的把控進(jìn)行控制
對(duì)充電和放電時(shí)間的控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方法,鉛酸蓄電池在使用過(guò)程中,由于使用的時(shí)間是不同的,最終導(dǎo)致充電和放電時(shí)間是不同的,針對(duì)電池充電和放電監(jiān)測(cè)就是在這方面進(jìn)行的,能夠及時(shí)、有效的監(jiān)測(cè)出充電和放電時(shí)間和使用壽命之間的關(guān)系 ,能很好地對(duì)時(shí)間進(jìn)行控制,從而合理控制鉛酸蓄電池的充放電。然而,該技術(shù)不能很好地監(jiān)測(cè)和控制鉛酸蓄電池的充放電,因此不能判斷鉛酸蓄電池的具體充放電狀態(tài)。
3.2 通過(guò)充電溫度的把控進(jìn)行控制
我們應(yīng)該有這樣的生活經(jīng)歷,在冬天,電動(dòng)車(chē)電池的放電時(shí)間相對(duì)較快,而在夏天,電池的放電時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。這樣,鉛酸蓄電池的充放電控制也可以由溫度來(lái)控制。鉛酸電池的溫度隨著化學(xué)反應(yīng)的增加而升高。改變溫度可以有效地控制鉛酸蓄電池的充放電行為,但這種方法精度不高,存在一定的缺點(diǎn)。
3.3 通過(guò)電壓的高低進(jìn)行充放電控制
首先,采用最高電壓法進(jìn)行充放電控制。最高電壓法是指當(dāng)充電過(guò)程中電壓超過(guò)最高值時(shí),停止充電行為,有效保護(hù)鉛酸蓄電池不受電壓控制不當(dāng)引起的過(guò)度充電。但最高電壓方法在操作的過(guò)程中,變量太單一,并不能很充分地進(jìn)行充放電控制,因此我們還可以通過(guò)負(fù)電壓增量法進(jìn)行充放電控制,其原理在于,在充電過(guò)程中,電壓如果達(dá)到了最大值,但仍然繼續(xù)進(jìn)行充電,其電壓不增反降,這就為負(fù)電壓增量法提供了可行性依據(jù),所以對(duì)于負(fù)電壓增量的監(jiān)測(cè)就可以有效地進(jìn)行充放電控制。
3.4 通過(guò)綜合因素進(jìn)行充放電把控
上述三種方法均為充放電控制方法,但由于變量過(guò)于單一,不適合對(duì)鉛酸蓄電池充放電進(jìn)行及時(shí)有效的控制。那么如何進(jìn)行科學(xué)合理的控制就是要解決的問(wèn)題,筆者認(rèn)為可以通過(guò)綜合因素方法進(jìn)行把控,通過(guò)三種方法的結(jié)合,按照變量的不同進(jìn)行分階段、分情況的控制,在電池面臨多種因素的影響下,無(wú)論是溫度還是電壓,以及充電設(shè)備的異常狀況,都可以很好地進(jìn)行充放電的把控,總結(jié)下來(lái),只有這樣才能夠充分地對(duì)鉛酸蓄電池充放電進(jìn)行合理控制,才能夠更好地延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命。
針對(duì)于鉛酸蓄電池的研究力度越來(lái)越大,鉛酸蓄電池組的有效運(yùn)用可以促進(jìn)新能源汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展,目前這塊的技術(shù)發(fā)展很迅猛,但仍然存在著一些技術(shù)弱點(diǎn),這些弱點(diǎn)將是鉛酸蓄電池充放電檢測(cè)與控制的攔路石。文章針對(duì)目前鉛酸蓄電池充放電檢測(cè)與控制技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和意義進(jìn)行闡釋?zhuān)⑶曳珠_(kāi)論述了監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)的研究,旨在更好地促進(jìn)相關(guān)方面的研究。
參考文獻(xiàn):
[1]李茹.基于晶閘管的鉛酸蓄電池充放電系統(tǒng)的研究[D].哈爾濱:哈爾濱理工大學(xué),2017(12):34-35.