、放电测试
1.蓄电池放电测试的目的蓄电池本身的质量(如材料、结构和工艺的缺陷)及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。为了检验蓄电池组的可备用时间及实际容量,保证系统的正常运行,根据电源系统的相关维护要求,需要定期或按需适时对蓄电池组进行放电测试,尽早发现个别失效的或接近失效的蓄电池单体并予以更换,保证后备电池的有效性,或者对整组电池的预期寿命进行状态评估。
同时,蓄电池在长期浮充电的情况下,放电测试可激活蓄电池活性物质。
2.实际负载浅放电
该方法应用于很多数据中心内阀控铅酸蓄电池的常规维护。利用后端实际负载使蓄电池放电15min。这种测试方法源自于设计规范中关于不间断电源电池最少备用时间的技术要求,A级数据中心使用柴油发电机作为后备电源时,备用时间不少于15min。
这种测试方法的优点是针对大型数据中心等使用大量蓄电池的场景,维护工作量小,人力维护成本低。缺点是机房内多数机架负载率在运行初期或后期长时间处于较低水平,后端负载比设计满负载小很多,实际放电测试时,蓄电池放电电流很小,无法有效评估蓄电池的健康状况。
3.核对性放电
为了有效评估蓄电池健康状况,目前数据中心逐步开展核对性放电测试。利用后端实际负载,使蓄电池放出额定容量的30%。与实际负载浅放电相比,该方法的放电时间较长,需要通过负载功率、蓄电池厂商的恒功率放电数据表等估算放电时间。
首先计算每台UPS、HVDC实际负载下单格电池的放电功率,在该品牌型号的电池恒功率放电数据表上查找接近的单节电池的功率。采用近似折算法推算放电时长。实际测试放电时间按照推算放电时间的30%来执行。如果后端负载过小导致对应放电时间过长,或者表上无对应数据可循,通常有两种处理方式:未端增加假负载“测试箱或放电时长大于1h的,均按1h执行,即
Pd=Pf/nknm式中,Pa为当前负载下蓄电池单格放电功率;P:为当前UPS或HVDC的实际负载;n为该电源配置的蓄电池组数;m为每组蓄电池的节数;k为单节蓄电池的内部格数,即12V畜电池k=6、2V蓄电池k=1;n为逆变效率。
以某UPS为例,配置蓄电池参数500kV·A,3组40节12V,150A·h。当前负载为57.6kW,逆变效率系数为0.94,单格功率为85.14W,电池厂家对照表上接近的单节电池的功率为84.2W,对应时间3h。所以按30%计算放电时间,放电时长为53.4min。
4.深度放电,
深度放电又称为容量试验,目前主要用于早期运行中出现批次产品异常或蓄电池接近使用年限(蓄电池一般4年左右进行老化状态评估)。利用后端实际负载或利用测试仪器附带假负载,单组电池接入放电测试专用设备,蓄电池放出额定容量的80%。目前无论是直流屏、HVDC或UPS设备“的放电仪器均支持在线式测试,提升测试安全。
现有HVDC电源的放电测试仪器可实现蓄电池组全在线放电和充电试验,达到蓄电池深度放电试验目的的同时,将蓄电池放电试验的危险性降到最低。并且蓄电池检测仪器将电池的电能直接给实际负载供电,无热能产生,达到节能效果。放电测试接线示意图