承德大力神蓄电池
大力神电池:
上海西恩迪蓄电池有限公司(原上海江森蓄电池有限公司)是由美国 C&D 技术公司与上海输配电股份有限公司(原上海电器股份)共同投资组建的一家专业生产阀控铅酸免维护蓄电池的公司.公司占地面积 59 亩,建筑面积 32,000平方米 .职工总数 448 人,其中工程技术人员 125 人.总投资为 5000 万美元.所有产品都采用美国 21 世纪最先进的生产流水线,其中 LIBERTY (原 DYNASTY 大力神)电池线为全亚洲最先进的生产线,并通过各大权威机构及相关部门认证,主要包括: 1997 年获得 ISO9001 证书及美国 UL 认证证书; 2000 年获得了信息产业部颁发的电信设备进网许可证;2004 年首批获得全国工业产品生产许可证等.
蓄电池是1859年由普兰特(plante)发明的,至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池自发明后,在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。
法国人普兰特(g.plante)于1859年发明铅酸蓄电池,已经历了近150年的发展历程,铅酸蓄电池在理论研究方面,在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得到了长足的进步,不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的重要作用。
到20世纪初,铅酸蓄电池历经了许多重大的改进,提高了能量密度、循环寿命、高倍率放电等性能。然而,开口式铅酸蓄电池有两个主要缺点:①充电末期水会分解为氢,氧气体析出,需经常加酸、加水,维护工作繁重;②气体溢出时携带酸雾,腐蚀周围设备,并污染环境,限制了电池的应用。近二十年来,为了解决以上的两个问题,世界各国竞相开发密封铅酸蓄电池,希望实现电池的密封,获得干净的绿色能源。
1912年thomasedison发表专利,提出在单体电池的上部空间使用铂丝,在有电流通过时,铂被加热,成为氢、氧化合的催化剂,使析出的h2与o2重新化合,返回电解液中。但该专利未能付诸实现:①铂催化剂很快失效;②气体不是按氢2氧1的化学计量数析出,电池内部仍有气体发生;③存在爆炸的危险。
60年代,美国gates公司发明铅钙合金,引起了密封铅酸蓄电池开发热,世界各大电池公司投入大量人力物力进行开发。
1969年,美国登月计划实施,密封阀控铅酸蓄电池和镉镍电池被列入月球车用动力电源,最后镉镍电池被采用,但密封铅酸蓄电池技术从此得到发展。
1969-1970年,美国ec公司制造了大约350,000只小型密封铅酸蓄电池,该电池采用玻璃纤维棉隔板,贫液式系统,这是最早的商业用阀控式铅酸蓄电池,但当时尚未认识到其氧再化合原理。
1975年,gatesrutter公司在经过许多年努力并付出高昂代价的情况下,获得了一项d型密封铅酸干电池的发明专利,成为今天vrla的电池原型。
1979年,gnb公司在购买gates公司的专利后,又发明了mfx正板栅专利合金,开始大规模宣传并生产大容量吸液式密封免维护铅酸蓄电池。
1984年,vrla电池在美国和欧洲得到小范围应用。
1987年,随着电信业的飞速发展,vrla电池在电信部门得到迅速推广使用。
1991年,英国电信部门对正在使用的vrla电池进行了检查和测试,发现vrla电池并不象厂商宣传的那样,电池出现了热失控、燃烧和早期容量失效等现象,这引起了电池工业界的广泛讨论,并对vrla电池的发展前途、容量监测技术、热失控和可靠性表示了疑问,此时,vrla电池市场占有率还不到富液式电池的50%,原来提到的“密封免维护铅酸电池”名称正式被“vrla电池”取代,原因是vrla电池是一种还需要管理的电池,采用“免维护”容易引起误解。
1992年,针对1991年提出的问题,电池专家和生产厂家的技术员纷纷发表文章提出对策和看法,其中drdaridfeder提出利用测电导的方法对vrla电池进行监测。i.c.bearinger从技术方面评述vrla电池的先进性。这些文章对vrla电池的发展和推广应用起了很大的促进作用。
1992年,世界上vrla电池用量在欧洲和美洲都大幅度增加,在亚洲国家电信部门提倡全部采用vrla电池;1996年vrla电池基本取代传统的富液式电池,vrla电池已经得到了广大用户的认可。
发展
“十一五”期间,我国铅酸蓄电池市场规模迅速扩大,产量平均以每年约20%的速度快速增长,总体规模增长了2倍,由2005年的约7000万多kvah上升至2010年的14416.68万kvah。
据前瞻网《2013-2017年中国铅酸蓄电池行业产业链与关联行业分析报告》调查数据显示:2011年,我国铅酸蓄电池行业产销规模均有所扩大,利润及销售利润均大幅上升,行业经营效益较好。2011年我国铅酸蓄电池行业的资产总额为880.91亿元,同比增长39.35%;实现销售收入965.15亿元,同比增长32.40%;实现利润总额57.20亿元,同比增长10.81%。[1]
与此同时,铅酸蓄电池技术经过多年发展,其比能量、循环寿命、高低温适应性等问题已有所突破。目前我国正逐渐缩小与国际领先技术的差距,在部分核心技术方面已达到国际水平,并且越来越多地进入国际市场。
随着铅酸蓄电池行业竞争的不断加剧,大型铅酸蓄电池生产企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的铅酸蓄电池生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的铅酸蓄电池品牌迅速崛起,逐渐成为铅酸蓄电池行业中的翘楚!
关于日常检查及维护保管
1、定期对电池进行检查,如发现有灰尘等外观污染情况时,请用水或温水浸湿的布片进行清扫。不要
用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗,另外请避免使用化纤布。
2、浮充时,电池充电过程中总电压或指示盘上电压表的指标值偏离下表所示基准值时(±0.05V/单
格)应调查原因并作处理。
关于电池寿命的说明
即使UPS使用的是同样的电池技术,不同厂家的电池寿命大不一样, 这一点对用户很重要,因为更换电池的成本很高(约为UPS售价的30%)。 电池故障会减小系统的可靠性,是非常烦人的事情。
电池温度影响电池可靠性
温度对电池的自然老化过程有很大影响。详细的实验数据表明温度每上升摄氏5度,电池寿命就下降10%,所以UPS的设计应让电池保持尽可能的温度。所有在线式和后备/在线混合式UPS比后备式或在线互动式UPS运行时发热量要大( 所以前者要安装风扇),这也是后备式或在线互动式UPS电池更换周期相对较长的一个重要原因。
电池充电器设计影响电池可靠性
电池充电器UPS非常重要的一部分,电池的充电条件对电池寿命有很大影响。 如果电池一直处于恒压或“浮”型电器充电状态,则UPS 电池寿命能最大程度提高。事实上电池充电状态的寿命比单纯储存状态的寿命长得多。因为电池充电能延缓电池的自然老化过程,所以UPS无论运行还是停机状态都应让电池保持充电。
电池电压影响电池可靠性
电池是个单个的“原电池”组成,每一个原电池电压大约2伏, 原电池串联起来就形成了电压较高的电池,一个12伏的电池由6个原电池组成,24 伏的电池由12个原电池组成等等。UPS的电池充电时,每个串联起来的原电池都被充电。 原电池性能稍微不同就会导致有些原电池充电电压比别的原电池高,这部分电池就会提前老化。只要串联起来的某一个原电池老人性能下降,则整个电池的性能就将同样下降。试验证明电池寿命和串联的原电池数量有关,电池电压就越高,老化的就越快。
UPS电池
UPS容量一定时,设计时应尽可能让电池电压最低,这样UPS电池寿命就越长,对于电池电压一定时,应选择数量少电压原电池串联的电池,不要选择数量多电压低的原电池串联的电池。有些厂家UPS的电池电压比较高,这是因为容量一定时, 电压越高,电流就越小,就可选用较细的导线和功率较小的半导体, 从而降低UPS成本。容量1KVA左右的UPS的电池电压一般为24 ̄96V。
电池纹波电流影响电池可靠性
理想情况下,为了延长UPS电池寿命, 应让电池总保持在“浮”充电或恒压充状态。这种状态下电状态,充满电的电池会吸收很小的充电器电流,它称为“浮”或“自放电”电流。尽管电池厂商如此推荐,有些UPS的设计(很多在线式) 使电池承受一些额外的小电流,称为纹波电流。纹波电流是当电池连续地向逆变器供电时产生的,因为据能量守恒原理,逆变器必须有输入直流电才能产生交流输出。这样电池形成了小充放电周期,充放电电流的频率是UPS输出频率(50或60Hz)的两倍。
普通后备式、在线互动式或后备/铁磁式UPS不会有纹波电流,其它设计的UPS会产生大小不等的纹波电流,这取决于具体的设计方法。只要检查一下UPS的结构图就能知道该UPS能否产生纹波电流。
如果在线式UPS的电池在充电器和逆变器之间,那么电池就会有纹波电流,这是普通的“双变换”UPS。
如果用截止二极管、继电器、变换器或整流器把电池与逆变器隔离开,那么电池就不会有纹波电流。当然这种设计的UPS不总是一直“在线”,所以这种UPS被称为“混合后备/在线式”UPS。
总结
电池是UPS系统中最不可靠的部分,但是UPS设计得好坏直接影响到电池的可靠性。让电池一直保持充电状态(即使UPS停机)能延长电池的寿命, 尽量避免选用电池电压高的UPS。有的UPS设计会使电池产生纹波电流,造成电池不必要的过热。大多数UPS使用的电池都差不多,但UPS设计不同会大大影响电池的寿命。
UPS电池
一节电池是12v,UPS要接96V,也就是说要接8节 。服务器780W,加20%,大约为1000W,2个小时,每节电池大约为20AH,可以用8节标称容量为24AH的电池 。
品牌有很多,大多数人选国产免维护铅酸蓄电池.如冠军NP24B-12.大约可以用5年。
编辑本段充电时间的计算
对备用的电池来讲,当电池供电后,对电池重新充满电所需要的时间,一般不少于 24 小时;对循环用电池来讲,如果知道上一次的放电量及初始充电电流,可以按如下公式计算出环境为 25 ℃时需要的充电时间。
A. 当放电电流大于 0.25C 时
Cdis
Tch = I +3 ~ 5
B. 当放电电流小于 0.25C 时
Cdis
Tch = I +6 ~ 10
注:Tch = 电池充满电所需要的时间(小时)
Cdis = 电池上一次的放电的电量(安时)
I = 最大初始充电电流(安培)
承德大力神蓄电池
三相异步电动机节能的技术分析
摘要:三相异步电动机的分类:1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为鼠笼式电动机和绕线式电动机。2、按三相异步电动机的防护型式可分为开启式(IP11)三相异步电动机、防护式三相异步电动机(IP22及IP23)、封闭式三相异步电动机(IP44)、防爆式三相异步电动机。3、按三相异步电动机的通风冷却方式可分为自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级三相异步电动机。6、按工作定额可分为连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。
关键词:三相异步电动机 节能技术
0 引言
三相异步电动机是广泛使用的一种动力机械,每年的耗电量占我国总耗电量的50%以上。在满负荷工况条件下,电机的效率一般较高,通常在80%左右;然而,一旦负荷下降,电机的效率便随之显着下降。因为电机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的,多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50%~60%,所以实际运行时的效率都是比较低的。因此,提高这部分电机的运行效率,有着巨大经济效益和社会效益。
1 节能原理
电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。因此供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率,还有一部分将成为电机固有的损耗。电机的主要损耗为铜耗和铁损,其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生,与电流的平方成正比;铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生,与供电电压成正比。其它损耗很小,可忽略。调压节电原理是当负荷下降时,可以适当降低电源电压以减少铁损,同时电流随之下降也减少了铜损及无谓的浪费,此时电机的效率将得到改善。电机负荷的检测通常采用功率因数法进行:电机负荷大,则它的功率因数大;电机负荷小,则它的功率因数小。
2 技术难点及解决
2.1 功率因数角的检测。通常情况下电流波形是完整的,通过检测电压和电流的过零点获得的相位差即是功率因数角。但本控制器由于采用了可控硅交流调压,当导通角较小时,电流波形出现断续。电流继续使电流过零检测失效。为此,我们采取电流与微电平比较来获取其正半周连续波形的部分,进而取得近似的相位差。
2.2 电压和电流有效值的检测。一般按有效值的定义进行检测的电路需要用到模拟乘法器,因而电路比较复杂,成本也高。由于有效值和绝对平均值之间存在一定的对应关系,并且此处对检测精度要求不高,故我们先检测绝对平均值,再转化为有效值。
2.3 强干扰下的系统加固。如果本电器工作在工厂的恶劣环境下,强电磁干扰会严重影响微机系统的正常工作,为此我们采取了多种保护措施:将数字电路部分单独安装在金属机壳中,以屏蔽空间电磁干扰;选用优质开关电源和传感器,以减少从线路串入的干扰;在微机外围电路中广泛采用串行接口芯片,以简化电路板布线;采用广泛使用的WDT电路,提高软件抗干扰能力。
2.4 可控硅的移相触发电路。在三相交流调压电路中,一个很重要的指标是三相平衡问题。以前的三相交流调压常采用3个单相移相触发芯片设计(如TA785),要细心调试才能达到三相平衡。我们采用最新推出的三相移相触发芯片AT787,简化了电路设计,使该电路免于繁杂的调试;同时还采用了可控硅的强触发技术,使其触发得更准确。
3 硬件设计
本控制器主要由3部分组成:可控硅及移相触发电路部分,接收控制板的控制信号,实施交流电压的调节;信号检测板部分,接收传感器的信号并进行处理,得到标准电压和电流的有效值及功率因数有送控制板;单片机控制板部分,接收信号检测板的信号,通过控制运算发出控制信号到移相触发电路,实施最佳功率因数控制,同时控制板还通过键盘显示面板对控制器参数进行修改,并显示控制器运行状态。
例如:从同步变压器来的三相过零信号经C1、C2、C3电容耦合到6V的直流信号上送入18、2、1脚。TC787对其进行过零检测,经积分电容C4、C5、C6形成以过零点为起点的三角波,与由VR引入的触发控制信号比较,再经C7调制成触发脉冲,由12、9、10、7、8、11脚输出,由脉冲变压器驱动可控硅。
此电路基于基本的绝对值电路,增加了滤波电容C1,将交流信号的绝对值变为平均值;合理设计R5的阻值,将平均值变为有效值。
电压信号VA和电流信号IA经与微电平信号REF比较,取得电压和电流信号的正半周;经RC滤波后由信号“或”电路,形成含有功率因数角的信号;由单片机去除其中的电压半周期,即得功率因数角。
TLC0834是4路8位A/D转换器,采集1路电压和3路电流信号;TLC5615是10位串行D/A,将控制量变为模拟电压信号,去控制可控硅交流调压;X25045是含WDT和EEPROM的多功能电路,负责单片机系统的安全监视和重要参数的保护;SN75176是RS485接口,实现连网监控。
4 软件设计
单片机软件采用C51语言编程,C51与汇编语言相比,有编程效率高、代码易维护等优点。程序主要由键盘与显示监控部分、串行接口芯片驱动部分和信号采集与实时控制部分组成。
串行接口芯片驱动部分,主要是根据芯片厂商时序图,以单片机的I/O口模拟串行口,以实现对串行芯片的读写操作。本课题由于单片机I/O较多,各个芯片采用单独的I/O信号。
信号采集与实时控制部分,以实时时钟为基准,采集电压电流信号对系统的安全进行监视。采集功率因数信号与最优值比较,以PI控制算法进行运算,适时发出控制指令,对电动机进行调压,使其运行于高效率状态。
5 系统调试
在系统调试过程中,我们发现并处理了如下几个问题。
5.1 电动机可控硅交流调压的稳定性问题。由于电动机是大电感性负载,在按外三角接法时最好采用半控形式。其中的数据管发挥了吸收谐波的作用。要使用全控形式,最好采用内三角形式。该接法中各个绕组单独供电,绕组之间不会产生相互干扰。
5.2 三相调压移相触发板的器件选择问题。3个积分电容的值必须相互一致,误差在1%以内,调制电容C7的值不能太大,耦合电容C1、C2、C3亦不能太大,不然会使电路不能长期运行,或出现三相的不平衡。
5.3 节电控制器的最佳功率因数设定问题。最佳值一般在0.85附近,风机可以设定在0.9附近,针对不同电机而稍有不同。如果超出了此范围,则属不正常现象。因为电动机从理论上有一个在75%~80%负载率附近的最高效率点,若电动机老化而无此特性,则节能不能成立。应用中必须注意此原则。
三相异步电动机的节能范围还很广,有待于进一步研究和探讨,争取为国家为社会做出我们应有的贡献。
大力神蓄电池特点:
●设计浮充使用寿命15年;●严格的过程控制,产品一致性好;●独特的密封技术,确保极低的爬酸几率;●进口气相二氧化硅,独特的加胶工艺,无电解液分层;.●极低的板栅腐蚀速率及水损耗速度,使工作寿命更长;●过量电解质,热容量大、散热性能好,工作温度范围广。
维护简单
高达98%以上的氧复合效率保证了电解液不会损失,在它的整个寿命过程中无须加水或更换电解液。
安全性能优越
极柱和外壳采用特殊的密封设计,无任何电解液泄漏。
采用品质稳定的进口安全阀,动作可靠,重现性良好,绝无外部气体进入,适时释放出过量的压力。
长寿命、高容量、优越的抗过放电能力
采用特殊的六元合金板栅,先进的专利技术极板设计,严格控制的装配压力,充分保证了赛特电池长达15年的设计使用寿命,故电池循环性能卓越,高深放电恢复性强,能量密度更高。
极低的自放电率
采用品质极高的原材料和严格的工序控制,把自放电控制在最小。
安装灵活
电解液被吸附于特殊的隔板中,不流动,防涌出,可以任意放置。
ISO9000保证
所有大力神电池均是在ISO9000质量体系严格控制下进行生产,出厂前经过100%的质量检验。
大力神蓄电池的电压
大力神蓄电池正负两极的电势差称蓄电池的电压,一般用万用表来测量.在电池修复过程中,其电压有三种表现形式:第一种叫空载电压,又称为开路电压,就是电池即不充电又无负载的情况下测量到的电池电压:第二种叫负载电压,就是电池放电过程中某个时段所测量的电池电压.第三种叫在线电压,就是电池在充电过程中某一时刻所测量的电压,了解三种电压测量方法,对判断电池是否断路或短路;电池内阻计算具有重要的意义.
终止电压对电池容量的影响
当电池放电至某一个电压值以后,产生电压急剧下降,实际上所获得的能量非常小,如果长期深放电,对电池的损害相当大.所以必须在某一电压值终止放电,该截止放电电压叫放电终止电压.设定放电终止电压,对延长蓄电池使用寿命意义重大.一般我们所维修的电动车电池,电摩电池的放电终止电压为每格1.75伏,也就是说一节12伏电池为6格,其放电终止电压是6×1.75=10.5伏.
大力神蓄电池代理的充电:
大力神蓄电池在充电终止后,端电压很快下降至2.3伏左右。放电终止电压为1.7-1.8伏。若再继续放电,电压急剧下降,将影响电池的寿命。铅酸蓄电池的使用温度范围为+40℃―-40℃。铅酸蓄电池的安时效率为85%-90%,瓦时效率为70%,它们随放电率和温度而改变。
凡需要较大功率并有充电设备可以使电池长期循环使用的地方,均可采用蓄电池。铅酸蓄电池价格较廉,原材料易得,但维护手续多,而且能量低。碱性蓄电池,维护容易,寿命较长,结构坚固,不易损坏,但价格昂贵,制造工艺复杂。从技术经济性综合考虑,目前光伏电站应以主要采用铅酸蓄电池作为贮能装置为宜。