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基站蓄电池报废鉴定和备品制作

2017-06-10   

中国电源产业网

导语:通信基站蓄电池下线作业,通常都是整组更换新品,对下线电池如果不做报废鉴定,就把整组电池作为废品处理。这就会把许多有继续使用价值的电池浪费掉了,本文介绍对下线电池的报废鉴定工艺,通过该工艺的处理,就会产生一批可用于维护的被备品电池。

 内容简介:通信基站蓄电池下线作业,通常都是整组更换新品,对下线电池如果不做报废鉴定,就把整组电池作为废品处理。这就会把许多有继续使用价值的电池浪费掉了,本文介绍对下线电池的报废鉴定工艺,通过该工艺的处理,就会产生一批可用于维护的被备品电池。

关键词:阀控蓄电池、修复、维护

1现状

现在通信基站更换蓄电池,都是整组更换,管理工程师根据基站电池的使用时间和发生事故的记录,确定是否更换。

但无论电池的实际使用年度长短,电池都不可能是全部损坏,总有一部分电池电池是没有失效的。况且现在大量电池的损坏,是由于缺水做成的。在“免维护”使用条件下,3~4年的失水,就造成电池的结构容量由于硫化损伤,降低到安全限度以下。对在线使用的电池适当的补加水,就可避免这种损坏。现在的通信电源标准中,却没有补加水的规定,省分公司的企业标准中,也没有这项要求,这就造成在线电池普遍发生“硫化”损伤。在基站工作条件下,正常合理使用的蓄电池,有充足的时间和条件给蓄电池补充电,电池的容量不应处于“缺电”状态,也就不会发生“极板硫化”的损坏。现在已经发生的大量电池硫化,是不合理“免维护”使用造成的。

对已经下线的电池,全部做为废品处理,就会有很大浪费。把其中可以使用的电池分离出来,作为备品电池使用,企业可获得实际的效益。铁塔省分公司的电源主管,也都知道这一情况。于是就在市场上招标一些公司,开展蓄电池修复工作,希望减少损失。

2流行的做法

承担修复任务的公司,有以下几种做法:

2.1化学激活法

向电池中添加“活化剂”,利用活化剂中碱金属离子,在充电作用下会在极板表面富集,利用小区域的碱环境,对极板表面部分硫酸铅PbSO4融解,露出新鲜铅,电池充电就可以进行了,电池表现出“起死回生”的效能。

这种工艺的适用于短时间使用电池的场合。因为对极板硫酸铅的融解是不可逆的,融解削弱了电池极板的物理强度。经这样处理的蓄电池组,使用寿命通常在半年左右,就会产生个别落后电池,导致整组电池不能正常供电。这项技术在军用车辆上,对电池的应急性处理,有很大使用价值。

这种除硫化工艺不断变换名称,每过一段时间,就被不同行业和单位不断地再“发明”一次,由于实施者不理解其内在的机理,不适当夸大了有效的范围,在实施中也被不断地被采用者抛弃。

2.2充放电循环法

大多数公司采用充放电循环法。就是把待修复的蓄电池串联起来,补加水进行充放电循环,达到容量标准的交付使用,未达到使用标准的报废。

这种工艺方法采用的检测设备是可自动记录每个单节电压的恒流放电仪。这种设备检测精度高,容易被高层主管接受。已经广泛配置到地区一级的分公司。也是通信电源标准中推荐使用的专业设备。

但是这种设备很少在蓄电池维护检测中使用,设备的利用率都在3%以下。一年中往往只用几次。这是由于使用这种设备,人工辅助成本太高。虽然有检测精度高的优点,也难以在实际工作中被纳入维护工艺中使用。

在蓄电池修复中,使用这种设备,检测一组蓄电池的容量,需要几个小时以上,才能看到定量的分析数据。当处理库存大量下线电池时,就难以使用这类设备进行检测。

使用万用表的电压档,只能测量电池的电动势,与容量特性只是弱相关,在电池备有容量低于0%以下时,才有弱判断能力,在安全限界的附近,不能根据其数值判断电池的供电能力,这是大家都知道的。IEEE1188号标准推荐使用的电导式内阻仪,曾被不少单位采购。实际使用表明,使用内阻仪测量的蓄电池内阻,只是一个含混不确定的参数,没有实际的技术依据价值。市场上购置的内阻仪只能测量静态内阻,不能测量动态内阻。测量得到的静态内阻数值是电池正负极之间的1000HZ交流阻抗,与电池的放电性能没有定量的关系。电导仪的厂家不能提供内阻和容量的相关标准,用户也不能根据内阻值的数值判断电池能否上线使用。国内一些厂家,把电导内阻的单位西门子Ʊ换成欧姆Ω,更是基础概念的错误,电导内阻在物理概念上,是不符合欧姆定律的,所以才产生了电阻倒数西门子的概念。

在处理旧电池时,电池的实际结构容量和保有容量状态千差万别,作业者无法知道其中的差别,只好把所有电池串联起来,进行充放电循环,根据放电数据进行筛选。工作结束后,业主是根据筛选出的合格电池数量,进行结账付款。修复的成功率通常在50%以下。在有的通信公司按3000元/组蓄电池的支付标准中,其中的能源,人工和时间成本上的无效支出,都由承接的公司承担。作业过程中的浪费无法压缩,使得修复工作没有利润。报废鉴定无法进行,最终的浪费也只好由通信公司无奈承担。

能否提高电池修复的利用率,就成为能否开展这项工作的关键所在。

3合理的鉴定工艺

这里介绍的工艺,已经在四川铁塔达州分公司实施多年。由于有效地避免了作业过程的浪费,大幅度提高了工作效率,产生可以支持运行的利润。省铁塔公司介绍到其他分公司,正在四川省逐步展开。

这项工艺的基本操作如下:

3.1初步筛选image.png

对库存的待鉴定蓄电池,要做初步筛选。采用测量负载电压的方法进行初步鉴定。对电池施加的电流是200A,持续的放电时,电池的端电压是不断下降变化的。对于有实际保有容量的电池,电池会表现出一个稳定值,这个稳定值与电池的保有容量直接相关。这种专用的检测设备的使用如图1所示。这种设备检测电池时同时记录负载电流值I和对应的电压值U,两个数据的乘积就是该电池的输出功率。由于测量的是蓄电池的实际供电能力,所以数据的可信度较高。

用这种检测值测量稳定电压值大于1.70V的蓄电池,可进入下一步加水充电工序。用这种方法筛选出的蓄电池,修复成功率在95%以上。检测的门槛值越高,修复的成功率越高。这个门槛值的合理界定,要根据电池的下线时间和仓储环境条件确定。

这种检测方法,只是判断电池内现在是否还有电容量,并不能判断电池的结构容量。对于库存时间较长,电池的自放电会把电池的容量放光,这时也会被判为“不可修复电池”,仓储时间越长,检测值的下限要选取越低,这才是合理的。

要完全消除这个漏洞,承担修复的公司就要付出能源和人工的代价,从经济角度往往是不划算的。铁塔管理部门如果对下线电池及时安排鉴定,就会消除这个漏洞。可惜现在铁塔公司电源管理规范中,还没有这样的工作标准要求。

3.2加水充电

经过初步筛选的电池,加水充电。水质的合格标准大于100K即可,饮用水的合格标准是10K。售水的单位都有电导仪,可以随时检验。在充电前补加水,加水后要立即充电。加水后如果不充电,电池内部就会有较大的自放电,这对修复作业是不利的。充电方式控制为恒流。充电结束后,电池不能在补加水,充电后补加水可能会造成电池完全失电。在充电前一定要补足水。image.png这是由于筛选出的需要充电电池的数量从1个单节到几十个单节,数量是不确定的。在充电作业过程中,电池的数量也在不断的增减。修复好的电池不断取出,待修复的电池随时可以加入,用普通充电机难以进行。普通充电机大都是为一个特定电压设计的,通常是12V、24V、48V、96V等,电池的数量是确定的。

我们使用的充电机如图2所示。

这种充电机,电流是用档位控制的,电流设置最大为5A,采用220V交流供电。在民用供电条件下,都可以使用。在输出短路条件下,电流也不会增大。

采用基站电源模块充电,由于电压调节范围较小,需要串联电池的数量固定,这在修复作业中是难以做到的。于是就发生已经确定是失效电池,也不能从电池串中分离的情况。

充电机在工作的时候,充电电流会随着充电时间的延长,蓄电池的端电压会逐步升高,电流值会有下降,这是正常的。充电机有充电时间设定,到时自动关机,无需值守。

3.3容量提升检查

在充电的过程中,需要定时检测蓄电池的负载能力,检测数据写在电池表面的卡片上,正常情况下,随着充电时间的延长,电池的负载能力会逐步升高。如果测量的数据不再升高,随后的充电便没有意义了。

这时测量的500Ah蓄电池负载电压如果是1.85V以上,就可以上线使用,在基站工作条件下,电池的容量会继续上升。其他不同标称容量的电池,标准值可以参照修订,到基站后容量上升的程度随电池的原始质量和损坏程度而定。

除硫化充电作业是一个动态的控制过程,如同烤红薯一样,成熟一个,取出一个,再补充一个。这样操作没有能源的浪费,人工效率也高。如果整组电池同时取下,其中有的电池就发生过充电,浪费了能源。

这样的作业过程,成功率达到90%以上。修复的利润可以保障工作可以持续进行,铁塔公司和修复公司达到双赢。

3.4上线标准

修复好的电池,需要配组,按照检测数值的大小,依次挑出,串联起来即可。这样的配组,电池间的差异最小。

由于基站的负载条件差异会有成倍的差别,修复的电池配组后用于那个基站合适,就需要选择。容量恢复较好的。用于负载较大基站,独立供电时间要按铁塔给定的标准执行。

4备品管理

4.1保存条件image.png备品电池的库存,和金属零件不同。电池的自放电是消除不掉的,因此备品电池的保存,需要模拟基站的使用条件,进行充电状态保存,充电电流的大小,以消除自放电为宜。图3是库存充电机的外观。这种充电机可以保存1~100个电池。

4.2启用检查备品电池启用时,一定用308型负载电压表测量,确认其负载能力达到上线标准。入库时合格的备品电池,经过仓储一段时间后,由于是修复过的电池,内部的变化有可能使容量变为不合格。这项工艺正在四川铁塔公司的5个地州分公司实施。

编辑:《电源工业》杂志

来源:段万普/郑州工程技术学院电动汽车实验室

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