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蓄电池热失控
蓄电池的热失控主要是由于电池的过充和高温引起的,只要能够避免电池过充以及高温就能有效的防止电池发生热失控。
①蓄电池智能管理系统7x24h实时监控蓄电池的状态,当系统发现电池的浮充电压过高或者均充时间过长时都会产生相应的告警推送给相关运维人员,运维人员根据系统的维护指引进行相应的处理,可以有效的防止电池过充电;
②通过蓄电池智能管理系统实现了精细化的充电管理,系统需准确测量并计算电池的充放电量,当系统检测到电池充满电时,自动停止充电,避免造成电池组过充电。对于浮充场景,在电池不放电情况下,系统应定期补充电来补偿电池因自放电而损失的电量。当电池充满电后,系统自动终止充电,避免因持续浮充电造成的过充电,使得电池组始终保持其佳的状态,并且有效延长了电池使用寿命;
③蓄电池智能管理系统通过对电池充电进行智能管理。当电池接近充满的状态下,如果检测到环境温度出现异常升高的现象,系统下发指令并通过智能控制模块使电池进入休眠模式(无充电电流),当电池温度下降到正常状态后,再继续对电池进行充电。这样可以有效的防止温度和电流的互相促进形成的恶性循环,从而杜绝热失控的发生。
(3)蓄电池漏液电气检测
①隔离输入型UPS
常用的UPS拓扑结构包含一个输入隔离变压器,用于调节整流器的输入电压,并将整流器与电源隔离。这种设计的优点是UPS电池基本上是与地隔离的,在直流电源通路与地之间没有电气连接。图7为带隔离变压器的UPS输入电路图。
对于此类隔离输入型的UPS,由于直流电源通路与地之间没有电气连接,正常情况下正、负直流母线对地的绝缘电阻应为无穷大;而如果当直流电路中发生接地故障时,而不管在系统直流回路中的哪一点发生接地故障,都会引起系统母线绝缘电阻的降低。
表1为实验室搭建的隔离输入型UPS环境,漏液前后系统母线绝缘电阻值和漏电流值的变化。
可以对直流输出与地的绝缘电阻进行检测,通过正负极母线对地绝缘性能的变化,判断是否发生电池漏液或者其他接地故障。目前对绝缘电阻检测的方法有平衡桥和非平衡桥检测法。
②非隔离输入型UPS
非隔输入型UPS的电路中不包含隔离变压器,整流器无需对输入电压进行调节,并且不需要将整流器与电源隔离。与具有输入隔离变压器的UPS相比,该设计的优点是具有更高的效率和更低的成本。这种设计的主要缺点之一是缺乏输入隔离变压器在UPS电池上提供电气接地参考,从而使直流电路与地之间是一种非隔离的状态。图8为非隔离输入的UPS的电路图。
对于非隔离型UPS,直流电路与地之间处于非隔离的状态,当直流电路中出现接地故障时,正负极母线对地的绝缘电阻也不会发生太大的变化,难以根据绝缘电阻的变化来判断电路是否发生了接地故障。对于此类UPS应采用正负母线电流求和检测电路对接地故障进行检测。所谓直流电流求和检测即通过霍尔传感器检测正极母线和负极母线直流电流叠加之和,正常情况下,正极母线和负极母线电流之和应为零。若电路中出现接地故障,则电池母线和故障点间会形成回路从而造成漏电现象,此时正负极母线电流之和不为零;
表2为实验室搭建的非隔离输入型UPS环境,漏液前后系统母线绝缘电阻值和漏电流值的变化。
通过检测正负母线电流之和可以有效的检测直流电路中是否存在着电池漏液或者其他接地故障。
③其他预防措施
当然,任何的检测手段都有一定的局限性,比如电池漏液故障也具有其复杂性(不同程度,不同位置,不同类型,不期都会导致不同的事故现象和电气特性),如何避免安全事故,做到万无一失,还需要从各个方面综合考虑和强化,比如:
•加强制造过程的工艺控制和检测,提高产品质量控制水平;
•安运输过程轻拿轻放,安装过程中仔细检查外观有无漏液现象,及时清理更换漏液电池;
•在电池架上增加漏液托盘保护;
•定期的人工巡查。
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