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圣陽(yáng)蓄電池GFMD-300C 2V系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介
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圣陽(yáng)蓄電池GFMD-300C 2V系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介
圣陽(yáng)蓄電池GFMD-300C 2V系列產(chǎn)品簡(jiǎn)介
產(chǎn)品特征
1. 容量范圍（C10）：100Ah—3000Ah
2. 電壓等級(jí)：2V,；
3. 設(shè)計(jì)浮充壽命：在25℃±5℃環(huán)境下,，設(shè)計(jì)浮充壽命為20年；
4. 循環(huán)壽命：在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下,， 25%DOD循環(huán)5500次,；
5. 自放電率≤3%/月；
6. 充電接受能力高,，節(jié)時(shí)節(jié)能,；
7. 工作溫度范圍寬：-25℃～60℃
8. 擱置壽命：充足電后，在25℃環(huán)境下靜置存放2年,，電池剩余容量仍在50%以上,，充電后，電池容量可以恢 復(fù)到額定容量的*,。
越來(lái)越依賴(lài)技術(shù)為我們提供安全感：相機(jī)、應(yīng)急電話(huà)甚至安全照明都給人可靠的感覺(jué),，讓我們明白,，如果需要，可以隨時(shí)使用它們,。確保緊急情況下的可用性依賴(lài)于不出差錯(cuò)的電源,，這相應(yīng)意味著高品質(zhì)的備用電池。但是,，如何知道備用電池真的不出差錯(cuò)呢,？
這個(gè)問(wèn)題困擾著依賴(lài)電池提供應(yīng)急電源的設(shè)備制造商。如何知道在需要的時(shí)候,，它能夠發(fā)揮作用,，這對(duì)于不間斷電源（UPS）制造商尤其重要,，因?yàn)閁PS的用途是在主電源發(fā)生故障時(shí)確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或醫(yī)療設(shè)備的電力供應(yīng)。在這些情況下,，電力提供和在確定的時(shí)間與供給容差范圍內(nèi)供電是極其必要的,。
大多數(shù)備用電池使用多個(gè)閥控鉛酸蓄電池（VRLA）做成整體電池組。雖然稱(chēng)作“免維護(hù)”,，但這項(xiàng)技術(shù)有*的不足,，其中的任何一個(gè)都可能造成電池低效甚至*不起作用。
因此,，弱,、老化或其他“不健康”的電池構(gòu)成這些系統(tǒng)的嚴(yán)重危險(xiǎn)，需要定期維護(hù)檢查它們的健康狀態(tài)（SOH）與荷電狀態(tài)（SOC）,。不論這些維護(hù)多么頻繁,，在維護(hù)檢查間隙仍有發(fā)生電池故障的風(fēng)險(xiǎn)。為了克服這種狀況,，一些公司正轉(zhuǎn)向提供持續(xù)原位SOH和SOC監(jiān)測(cè)的系統(tǒng),。
2 持續(xù)監(jiān)測(cè)
持續(xù)監(jiān)測(cè)似乎是個(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法，但在現(xiàn)實(shí)中面臨經(jīng)濟(jì)上的難題,。持續(xù)監(jiān)測(cè)方案通常需要增加50%的電池成本,，如果把安裝和運(yùn)行考慮在內(nèi)，增加比例甚至高達(dá)70%,。面對(duì)這么高的成本,，在提示電池壽命終結(jié)的平均*時(shí)間（MTBF）之前定期更換電池，可能是更經(jīng)濟(jì)的做法,。然而,，和例行維護(hù)一樣，這也充滿(mǎn)不確定性,，因?yàn)榄h(huán)境條件對(duì)電池的MTBF有很大影響,。
制造商因而把目光轉(zhuǎn)向低成本的持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，全面診斷電池在各個(gè)條件下的SOH和SOC,。2007年3月,，供應(yīng)這類(lèi)智能變送器的專(zhuān)業(yè)公司LEM與密封及排氣式鉛酸電池診斷和管理領(lǐng)域零先的權(quán)維機(jī)構(gòu)RWTH亞琛大學(xué)合作，確立了良好的低成本電池監(jiān)測(cè)管理的發(fā)展方向,。
在其他制造商追逐更“時(shí)尚”的電池技術(shù)時(shí),，RWTH亞琛大學(xué)則已建立起技術(shù)中心并增強(qiáng)其力量，集中研究為成熟和普遍銷(xiāo)售的電池化學(xué)工藝,。LEM-亞琛結(jié)成長(zhǎng)期合作關(guān)系,，共同研究VRLA富液和膠體電池的故障模式，開(kāi)發(fā)包括SOH和SOC在內(nèi)的下一代監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng),。
通過(guò)這種合作和了解用戶(hù)需要,，LEM持續(xù)開(kāi)發(fā)用于持續(xù)監(jiān)測(cè)的“Sentinel”解決方案,，終于研制出新一代產(chǎn)品Sentinel III。Sentinel能夠測(cè)量電池電壓,、內(nèi)部溫度和內(nèi)部阻抗,，其診斷測(cè)量水準(zhǔn)可媲美高度復(fù)雜且昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但成本因素使其可用作持續(xù)監(jiān)測(cè)方案,。
為了開(kāi)發(fā)Sentinel,，如圖1所示，LEM使用上述實(shí)驗(yàn)設(shè)備并選用眾多的電池樣品和品牌,，進(jìn)行廣泛的研發(fā),。在這個(gè)項(xiàng)目中，Sentinel運(yùn)用和復(fù)制了電化學(xué)阻抗頻譜分析法,。在解釋高性?xún)r(jià)比的單芯片解決方案中如何復(fù)制這項(xiàng)良好技術(shù)之前,，值得我們確切說(shuō)明的是它實(shí)現(xiàn)的診斷水準(zhǔn)以及如何保護(hù)基于電池的UPS的完整性。
圖1 用于評(píng)估監(jiān)測(cè)裝置的測(cè)試設(shè)置
3 老化問(wèn)題
這類(lèi)系統(tǒng)大多采用鉛酸電池技術(shù),，*的技術(shù)缺陷是老化導(dǎo)致容量衰減,，內(nèi)阻升高。不過(guò),，由于這項(xiàng)技術(shù)如此成熟,，老化狀況也廣為人知，因而能夠通過(guò)探測(cè)幾種情況確定老化狀況,。
容量降低是尤其普遍的影響之一,，這基本是電池的使用模式造成的。在UPS內(nèi)部,，電池以高電流放電,，導(dǎo)致電極上生成大的晶體?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)電池,，部分地控制這種狀況，但事實(shí)證明在嚴(yán)重情況下這是不可逆的,。這種情況也會(huì)生成小的晶體,，稱(chēng)作“樹(shù)枝晶”，如果沒(méi)有探測(cè)到的話(huà),，可能會(huì)連在一起造成電池短路。
內(nèi)部腐蝕使端子的薄片落到電極上,，也可能造成短路,。導(dǎo)致腐蝕的重要因素包括溫度、電壓和局部酸液濃度,，通常影響正子,。這些老化效應(yīng)都導(dǎo)致電池容量或電量損失,，因此任何一種診斷都必須能夠鑒別它們，以便在災(zāi)難性故障發(fā)生之前采取適當(dāng)行動(dòng),。
以上效應(yīng)導(dǎo)致電池容量或電量降低,。任何一類(lèi)診斷都應(yīng)當(dāng)以鑒別這些老化效應(yīng)為目標(biāo)。
在已進(jìn)行的測(cè)試中,，使用電化學(xué)阻抗譜（RWTH亞琛大學(xué)的EISmeter分析儀）進(jìn)行全譜測(cè)量,，運(yùn)用一系列的正弦波形測(cè)量電池，測(cè)得整個(gè)頻譜的阻抗,。通過(guò)傅立葉分析計(jì)算給定頻率的實(shí)際和假想的電壓響應(yīng)部分,，得出測(cè)量結(jié)果。通過(guò)分析電壓響應(yīng)與勵(lì)磁電流的幅角及相角關(guān)系,，獲得復(fù)雜的阻抗結(jié)果,。
對(duì)于Sentinel解決方案而言，這是不切實(shí)際的,，因?yàn)樽龅竭@一點(diǎn)所需的處理能力會(huì)使持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的任何解決方案失去商業(yè)可行性,。因此，我們面臨的挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)這樣一種方法：只能使用一種頻率進(jìn)行測(cè)量,，但能獲得堪比EISmeter的結(jié)果,。
4 趨勢(shì)分析
測(cè)量結(jié)果顯示，用EISmeter和用Sentinel測(cè)得的兩個(gè)數(shù)值非常一致,。雖然使用Sentinel反饋的數(shù)值稍高,，但這容易通過(guò)校準(zhǔn)予以補(bǔ)償。但是,，基于電池診斷的目的,，對(duì)于重要性來(lái)說(shuō)，這種偏差是相對(duì)而非的,。由于測(cè)量是持續(xù)進(jìn)行的,，因此，重要的是從結(jié)果中清楚看出趨勢(shì)數(shù)據(jù),。這些數(shù)據(jù)加上均采用單一集成電路測(cè)得的溫度和電壓值,，構(gòu)成Sentinel解決方案的信息基礎(chǔ)。
Sentinel是個(gè)用于監(jiān)測(cè)VRLA和富液電池的單塊集成電路（系統(tǒng)芯片）,，能夠測(cè)量單個(gè)電池和整個(gè)電池的內(nèi)部溫度,、電壓和標(biāo)準(zhǔn)阻抗。每個(gè)Sentinel III模塊監(jiān)測(cè)標(biāo)稱(chēng)電壓在0.9V到16V之間的單個(gè)電池或電池組,，通過(guò)S-BUS總線(xiàn)的通訊總線(xiàn)向S-BOX的數(shù)據(jù)記錄器報(bào)告數(shù)據(jù),。
Sentinel的功能是取得測(cè)試的關(guān)鍵電氣參數(shù)，以確定電池能否在主電源發(fā)生故障時(shí)發(fā)揮作用,。
單個(gè)串行總線(xiàn)多可以接入250個(gè)而多設(shè)定為六組的Sentinel模塊,，多可監(jiān)測(cè)六條浮動(dòng)/放電電流,，使安裝變得極其輕松，只需使用預(yù)設(shè)端子的數(shù)據(jù)總線(xiàn)電纜將插頭插入插座即可,。
每個(gè)Sentinel都有溫度測(cè)量工具,，持續(xù)測(cè)量直接固定在電池盒上的傳感器片探測(cè)到的單個(gè)電芯的外表溫度。這對(duì)于探測(cè)潛在的熱失控來(lái)說(shuō)是*的,，也使智能溫控測(cè)量單個(gè)電池溫度,，使繪制電池溫度分布成為可能。在此之前,，這還是一項(xiàng)費(fèi)用昂貴的附加服務(wù),。
LEM獨(dú)1無(wú)二的真實(shí)能量層阻抗測(cè)量法以及更強(qiáng)大耐久的測(cè)試電流，確保每次測(cè)得的結(jié)果準(zhǔn)確且可重復(fù),。采用設(shè)定頻率通過(guò)對(duì)整個(gè)電池進(jìn)行多次“短時(shí)微放電”測(cè)量阻抗,，阻抗與頻率的關(guān)系