蓄電池選購、驗收、使用和維護
發布時間:2010-08-05
中心議題:
蓄(xu)電(dian)池(chi)是(shi)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)依(yi)賴(lai)的(de)最(zui)後(hou)環(huan)節(jie),也(ye)是(shi)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)最(zui)薄(bo)弱(ruo)的(de)環(huan)節(jie),很(hen)多(duo)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)都(dou)起(qi)源(yuan)於(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)失(shi)效(xiao)。隻(zhi)有(you)重(zhong)要(yao)係(xi)統(tong)才(cai)配(pei)備(bei)蓄(xu)電(dian)池(chi)後(hou)備(bei)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)。雖(sui)然(ran)有(you)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)從(cong)安(an)裝(zhuang)到(dao)指(zhi)定(ding)退(tui)出(chu)運(yun)好(hao)象(xiang)沒(mei)問(wen)題(ti),實(shi)際(ji)情(qing)形(xing)可(ke)能(neng)是(shi)從(cong)未(wei)使(shi)用(yong)到(dao)該(gai)電池組放電,一旦需要蓄電池供電,而未能確認蓄電池是否能供電,那將會造成重大損失,甚至是災難性的。所以,對蓄電池的選購、驗收、測試、維護和保養絕對不能掉以輕心。
蓄電池的選擇和規格
要使蓄電池係統具有較高的可靠性,首先要正確地選擇蓄電池,UPS與通訊用蓄電池在設計上就存在不同:有些蓄電池具有較好的循環特性;有些蓄電池適宜啟動;有些蓄電池適宜低溫環境;有you些xie蓄xu電dian池chi適shi宜yi小xiao電dian流liu放fang電dian等deng等deng。在zai挑tiao選xuan蓄xu電dian池chi時shi,了le解jie各ge種zhong蓄xu電dian池chi在zai工gong藝yi間jian上shang和he使shi用yong上shang的de差cha異yi是shi非fei常chang必bi要yao的de,充chong分fen了le解jie蓄xu電dian池chi的de電dian性xing能neng和he用yong戶hu本ben身shen對dui產chan品pin性xing能neng的de需xu求qiu。
用戶對產品的需求。例如後備電源係統容量需求、使用的頻率、使用的環境、主要用途、使用壽命、可靠性要求、瞬間放電率、整流器的規格和其他蓄電池相關性能的要求。
供應商的產品承諾。產品設計參數(蓄電池的型號、外觀尺寸、額定容量、額定電壓、重量、重量比能量、體積比能量、設計壽命、正負極板片數、正負極板厚度比、電解液密度、極板的類型、板柵的材料等)、產品電性能參數、產品的實際使用壽命、安裝使用環境、不同型號的性能和價格、不同種類的產品保修期等。
以全停電狀態時的放電容量計算,選擇合適的電池型號:
Cc=Kk•Cs/Kc
Kk—容量儲備係數,取1.25。
Kc—容量換算係數,對應於放電終止電壓為1.8V,查設計手冊蓄電池放電容量與放電時間的關係曲線。
Cc—事故全停狀態下,長時間放電容量。
蓄電池規格在IEEEStd.485中有相應的說明,用戶在確定了係統的循環壽命後,便可以比較容易地選定蓄電池的規格。在選擇適合使用的蓄電池的過程中,還要考慮下麵的幾個因素:
Kt–溫度修正因素,使蓄電池能在預期的最低溫度環境中正常工作。
Kd–設計餘量因素,使蓄電池可以對額外增加的負載進行補償。
Ka–老化因素,使蓄電池能夠滿足它的使用壽命。
電池室的設計
電池室的布局及環境,會很大程度地影響係統可靠性和使用壽命,在設計時要考慮到以下幾點:
溫度控製:高溫會縮短蓄電池的使用壽命。在92F°環境中,蓄電池的使用壽命隻能達到額定壽命的一半。低溫又會使蓄電池的容量減小,在62F°環境下,蓄電池要損失大約10%的容量。因此,電池室的溫度必須集中控製。最高與最低的溫度差應小於5F°。否則會使電池單體的浮充電壓不穩定。
維護用通道:電dian池chi室shi內nei必bi須xu留liu有you過guo道dao,以yi供gong維wei護hu人ren員yuan更geng換huan電dian池chi和he進jin行xing清qing潔jie時shi使shi用yong。如ru果guo沒mei有you留liu出chu這zhe個ge通tong道dao,所suo有you的de養yang護hu工gong作zuo都dou無wu法fa進jin行xing。如ru果guo機ji櫃gui被bei塞sai得de很hen滿man,維wei護hu人ren員yuan根gen本ben無wu法fa接jie觸chu到dao蓄xu電dian池chi的de極ji柱zhu端duan子zi。當dang蓄xu電dian池chi在zai三san個ge月yue或huo更geng短duan時shi間jian內nei出chu現xian性xing能neng下xia降jiang時shi,維wei護hu人ren員yuan根gen本ben無wu法fa意yi識shi到dao問wen題ti的de嚴yan重zhong性xing。
安全性:安全方麵要考慮的問題包括:酸霧排放口、機櫃通風散熱、清潔用工具,采光效果以及方便出口。一般不要采用高於兩層的電池架。
蓄電池的驗收及儲存
用戶必須按照正確的程序驗收和儲存蓄電池,以確保安裝和使用時的質量。以下是三個最重要的步驟:
(1)損壞檢查:在(zai)蓄(xu)電(dian)池(chi)交(jiao)貨(huo)後(hou),要(yao)立(li)即(ji)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha),以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)能(neng)迅(xun)速(su)掌(zhang)握(wo)損(sun)壞(huai)或(huo)部(bu)件(jian)缺(que)失(shi)的(de)情(qing)況(kuang)。因(yin)為(wei)如(ru)果(guo)反(fan)映(ying)問(wen)題(ti)的(de)時(shi)間(jian)太(tai)遲(chi),不(bu)僅(jin)會(hui)加(jia)重(zhong)損(sun)失(shi),而(er)且(qie)向(xiang)廠(chang)商(shang)或(huo)供(gong)貨(huo)公(gong)司(si)索(suo)賠(pei)也(ye)會(hui)很(hen)困(kun)難(nan)。
(2)在完成上述檢查以後,才可進行安裝。完成安裝後,進行充電,充滿電後再浮充72個小時,然後作完整容量測試。如果通過容量測試,蓄電池驗收才算完畢。
(3)驗收完畢後,蓄電池必須再充滿電,浮充72個小時後,測其內阻作為以後判別其性能的基值。如果內阻值都在平均值的±5%,則視為阻值匹配,超過平均值5%的蓄電池最好要求供應商更換,因為內阻值相差太多的蓄電池組壽命會受到影響。
儲存處應涼爽幹燥,高溫和較快的自放電率會使蓄電池的內耗增加。
如ru果guo必bi須xu充chong電dian,如ru果guo蓄xu電dian池chi的de儲chu存cun時shi間jian已yi超chao過guo六liu個ge月yue,用yong戶hu還hai不bu對dui它ta們men進jin行xing升sheng壓ya充chong電dian,那na麼me多duo數shu的de生sheng產chan商shang所suo做zuo的de保bao證zheng都dou將jiang無wu法fa實shi現xian。如ru果guo蓄xu電dian池chi的de儲chu存cun在zai高gao溫wen92F°環境中,這個時間將變為三個月。
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蓄電池組的安裝
anzhuangyeshiyigezhongyaodebuzhou。yinweizhexianggongzuohaohuai,huiyingxiangdianchixitongyunxingdekekaoxing。duoshudeyonghumeiyouyishidaoxudianchideanzhuanggongzuodezhongyaoxing。xudianchianzhuanggongzuoyinggaishiyoupeixunguoderenyuanhuoshengchanchangjialaiwancheng。xuduoxudianchidesunhuai,doushiyouyuanzhuangrenyuanquefajingyanzaochengde。
以下是安裝過程中會經常出現的一些損壞情況:
極柱密封發生泄露:原yuan因yin有you可ke能neng是shi在zai搬ban運yun電dian池chi時shi提ti拉la極ji柱zhu,或huo者zhe是shi安an裝zhuang電dian池chi間jian連lian單dan體ti的de排pai列lie不bu整zheng齊qi所suo致zhi。由you於yu電dian池chi被bei拉la進jin安an裝zhuang位wei置zhi,使shi電dian池chi間jian連lian接jie器qi處chu於yu繃beng緊jin狀zhuang態tai從cong而er使shi接jie器qi前qian,極ji柱zhu和he密mi封feng件jian之zhi間jian發fa生sheng擠ji壓ya,極ji柱zhu密mi封feng發fa生sheng的de泄xie露lu必bi然ran會hui導dao致zhi電dian池chi間jian連lian接jie器qi發fa生sheng腐fu蝕shi。
外殼損壞:這zhe是shi由you於yu使shi用yong了le未wei經jing認ren可ke的de化hua學xue材cai料liao造zao成cheng的de。有you些xie人ren員yuan為wei了le電dian池chi安an裝zhuang上shang的de便bian利li使shi用yong了le油you基ji潤run滑hua脂zhi。安an裝zhuang完wan畢bi後hou,再zai使shi用yong成cheng份fen不bu明ming化hua合he物wu清qing洗xi蓄xu電dian池chi,由you於yu許xu多duo化hua合he物wu會hui侵qin蝕shi殼ke體ti材cai料liao,因yin此ci,造zao成cheng了le蓄xu電dian池chi外wai殼ke破po裂lie和he電dian解jie液ye的de泄xie露lu。
蓄電池的使用
1使用溫度的影響:
(1)容量與溫度的關係:隨sui著zhe環huan境jing溫wen度du的de升sheng高gao,電dian池chi的de容rong量liang在zai一yi定ding範fan圍wei內nei會hui增zeng加jia。溫wen度du過guo低di會hui造zao成cheng負fu極ji硫liu酸suan鹽yan化hua,溫wen度du過guo高gao會hui加jia速su電dian池chi板ban柵zha的de腐fu蝕shi和he電dian池chi水shui分fen的de損sun失shi。
(2)浮充電壓與溫度的關係:不同溫度下的浮充電壓計算公式為VT=(2.2~2.27)-(T-25)×0.03。浮充電壓過高,浮充電流隨之增大,加快板柵的腐蝕速度,降低電池使用壽命;浮充電壓過低,電池不能維持充電狀態,引起硫酸鹽化,容量減少,降低電池使用壽命。
(3)均充電壓與溫度的關係:不同溫度下的均充電壓計算公式為VT=(2.30~2.35)-(T-25)×0.05。均充電壓需要隨環境溫度進行調整。具體的均充電壓以生產廠家為準。
(4)壽命與溫度的關係:T25=T設計×2(T實際-25)/10。溫度升高會損壞電池,降低電池的使用壽命。
2閥控蓄電池的充放電製度
(1)恒流限壓充電
采用I10電流進行恒流充電,當蓄電池組端電壓上升到(2.30~2.35V)×N限壓值時,自動或手動轉為恒壓充電。
(2)恒壓充電
在(2.30~2.35V)×N的恒壓充電下,I10~2I10充電電流逐漸減小,當充電電流減小至0.1I10電流時,充電裝置的倒計時開始起動,當整定的倒計時結束時,充電裝置將自動或手動地轉為正常的浮充電運行浮充,電壓值宜控製為(2.23~2.28V)×N。
(3)補充充電
為了彌補運行中因浮充電流調整不當造成了欠充,補償不了閥控蓄電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損。根據需要設定時間(一般為3個月)充電裝置將自動地或手動進行一次恒流限壓充電恒壓充電浮充電過程。使蓄電池組隨時具有滿容量,確保運行安全可靠。
3閥控蓄電池的核對性放電
changqishiyongxianyaxianliudefuchongdianyunxingfangshihuozhixianyabuxianliudeyunxingfangshi,wufapanduanfakongxudianchidexianyourongliang,neibushifoushishuihuoganlie,zhiyoutongguoheduixingfangdian,cainengzhaochuxudianchicunzaidewenti。
(1)一組閥控蓄電池
當係統隻有一組電池時,不能退出運行,也不能作全核對性放電,隻能放出額定容量的50%,在放電過程,蓄電池組端電壓不得低於2V×N。放電後應立即用I10~2I10電流進行恒流限壓充電恒壓充電浮充電。反複放充2~3次ci,蓄xu電dian池chi組zu容rong量liang可ke得de到dao恢hui複fu。蓄xu電dian池chi存cun在zai的de缺que陷xian能neng找zhao出chu和he處chu理li。若ruo有you備bei用yong閥fa控kong蓄xu電dian池chi組zu作zuo臨lin時shi代dai用yong,該gai組zu閥fa控kong蓄xu電dian池chi可ke作zuo全quan核he對dui性xing放fang電dian。
(2)兩組閥控蓄電池
當係統具有兩組閥控蓄電池時,可先對其中一組閥控蓄電池組進行全核對性放電。用I10電流恒流放電,當蓄電池組端電壓下降到1.8V×N時,停止放電。隔1~2h後,再用I10~2I10電流進行恒流限壓充電恒壓充電浮充電。反複放充2~3次,蓄電池存在的問題也能查出,容量也能得到恢複。若經過3次全核對性放充電,蓄電池組容量均達不到額定容量的80%以上,可認為此組閥控蓄電池使用年限已到應安排更換。
(3)閥控蓄電池核對性放電周期
新安裝或大修後的閥控蓄電池組,應進行全核對性放電試驗。以後每隔2~3年進行一次核對性試驗。運行了6年以後的閥控蓄電池,應每年作一次核對性放電試驗。
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電池的維護
蓄電池的維護要求在IEEE文件1188(VRLA電池)中有清楚的說明,而且要由熟練人員按照標準上的要求來執行,任何嚴格執行IEEE標準的用戶,都會有一個可靠的後備電池係統。
維護工作中所牽涉到的最大問題就是人員安全,尤其是UPS中的高壓電池。不甚了解歐姆定律的不熟練人員,是不能從事高壓蓄電池方麵工作的。許多新安裝的UPS係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)了(le)未(wei)經(jing)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi),這(zhe)樣(yang)會(hui)在(zai)電(dian)池(chi)串(chuan)中(zhong)每(mei)一(yi)個(ge)極(ji)柱(zhu)端(duan)子(zi)上(shang)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)對(dui)地(di)的(de)交(jiao)流(liu)高(gao)壓(ya),再(zai)加(jia)上(shang)實(shi)際(ji)上(shang)已(yi)知(zhi)沒(mei)有(you)更(geng)多(duo)的(de)空(kong)間(jian)去(qu)接(jie)近(jin)極(ji)柱(zhu)端(duan)子(zi)。因(yin)此(ci),UPS機櫃內的安裝工作是極其危險的。
維wei護hu程cheng序xu必bi須xu使shi用yong統tong一yi的de數shu據ju測ce量liang和he記ji錄lu方fang法fa,以yi便bian能neng對dui蓄xu電dian池chi做zuo進jin一yi步bu的de分fen析xi。同tong時shi,推tui測ce出chu應ying被bei替ti換huan的de電dian池chi,又you可ke以yi用yong這zhe些xie數shu據ju找zhao出chu存cun在zai的de問wen題ti,使shi係xi統tong存cun在zai的de問wen題ti變bian得de明ming顯xian,。保bao證zheng後hou備bei電dian源yuan係xi統tong的de安an全quan,同tong時shi為wei索suo賠pei提ti供gong必bi要yao的de證zheng據ju。
6.1日常維護內容:蓄電池每周應檢查下列項目:
(1)清除表麵灰塵,需用不脫毛軟布或其他類似材料。
(2)檢查連接處有無鬆動,發熱和腐蝕現象。及時清理,作好防鏽措施。
(3)電池殼體有無滲漏和變形。
(4)極柱和安全閥周圍是否有酸霧逸出,密封閥控電池。
(5)電池組浮充電壓。
(6)每個單體浮充電壓,對低於2.18V時,應對該電池進行均衡充電。
(7)每天檢查環境溫度,及時調整浮充電壓。最好使用帶有自動溫度補償的電源。準確數據需參考電池生產商提供的數據。
6.2季度和年度保養
6.2.1內阻及電阻測試
蓄電池內阻和單體模塊之間連接電阻,應每季度測一次內阻和連接電阻;對閥控電池使用4年以上,應將測試周期縮短一半。對測量的阻值明顯高於上一次或接近失效判定值,接近基值1.25倍時。測試周期應縮短為原來的一半或1/4達da到dao或huo超chao過guo基ji值zhi時shi,應ying做zuo整zheng組zu完wan整zheng容rong量liang測ce試shi或huo掉diao電dian測ce試shi。對dui於yu整zheng組zu電dian池chi的de內nei阻zu平ping均jun值zhi接jie近jin內nei阻zu接jie近jin達da到dao或huo超chao過guo基ji值zhi時shi,應ying做zuo該gai單dan體ti的de充chong放fang電dian測ce試shi。活huo化hua測ce試shi時shi,當dang單dan體ti內nei阻zu值zhi超chao過guo基ji值zhi50%以yi上shang時shi,應ying毫hao不bu猶you豫yu地di更geng換huan該gai電dian池chi。對dui無wu條tiao件jian作zuo容rong量liang測ce試shi或huo活huo化hua測ce試shi時shi,在zai係xi統tong安an全quan條tiao件jian許xu可ke下xia,利li用yong係xi統tong作zuo短duan時shi間jian,半ban小xiao時shi左zuo右you的de充chong放fang電dian實shi驗yan。再zai次ci測ce量liang其qi內nei阻zu,如ru超chao過guo失shi效xiao限xian值zhi,則ze應ying更geng換huan該gai電dian池chi。如ru無wu條tiao件jian作zuo上shang述shu測ce試shi,應ying立li即ji更geng換huan內nei阻zu達da到dao或huo超chao過guo失shi效xiao值zhi的de單dan體ti。更geng換huan電dian池chi時shi要yao考kao慮lv內nei阻zu匹pi配pei的de原yuan則ze。在zai更geng換huan電dian池chi數shu較jiao多duo,總zong數shu達da到dao10%以上,而未能找到內阻較好匹配的電池時,應該考慮更換整組電池。
6.2.2容量測試
密(mi)封(feng)閥(fa)控(kong)電(dian)池(chi)至(zhi)少(shao)每(mei)年(nian)做(zuo)一(yi)次(ci)完(wan)整(zheng)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)或(huo)深(shen)度(du)放(fang)電(dian)測(ce)試(shi)。對(dui)整(zheng)組(zu)內(nei)阻(zu)平(ping)均(jun)值(zhi)等(deng)於(yu)或(huo)超(chao)過(guo)失(shi)效(xiao)限(xian)值(zhi)時(shi),須(xu)做(zuo)完(wan)整(zheng)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)。對(dui)單(dan)體(ti)的(de)內(nei)阻(zu)等(deng)於(yu)或(huo)大(da)於(yu)失(shi)效(xiao)限(xian)值(zhi)時(shi),必(bi)須(xu)做(zuo)單(dan)體(ti)容(rong)量(liang)及(ji)活(huo)化(hua)。
6.3特殊保養
如果蓄電池組有過異常條件的經驗(如服務放電,過充或超高的環境溫度等),那麼應作一次檢測。以確認電池組未被損壞。檢查內容與年檢所要求內容一樣。
測試
一個蓄電池係統是否能發揮作用,可以用以下幾種方法對它進行測試:
(1)容量測試:因(yin)為(wei)這(zhe)是(shi)基(ji)於(yu)正(zheng)規(gui)的(de)理(li)論(lun)所(suo)進(jin)行(xing)的(de)測(ce)試(shi),而(er)且(qie)能(neng)確(que)定(ding)蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)壽(shou)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong)所(suo)處(chu)的(de)位(wei)置(zhi)。新(xin)安(an)裝(zhuang)的(de)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)將(jiang)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)作(zuo)為(wei)驗(yan)收(shou)測(ce)試(shi)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。
(2)掉電測試:zhezhongfangfashiyongshijidefuzailaiceshixudianchixitong,tongguoceshidejieguo,keyijisuanchuyigekeguanzhunquedexudianchirongliang。jianyizaiceshishi,jinkenengdijiejinhuomanzushijianyaoqiu。ruguoyigeshiyongVRLA電池的係統,在加載後無法保持原來的電壓,應考慮對它做全麵測試。VRLA電(dian)池(chi)加(jia)入(ru)負(fu)載(zai)後(hou),出(chu)現(xian)局(ju)部(bu)幹(gan)涸(he),屬(shu)正(zheng)常(chang)現(xian)象(xiang)。但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)端(duan)子(zi)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)出(chu)現(xian)迅(xun)速(su)下(xia)降(jiang),則(ze)說(shuo)明(ming)能(neng)量(liang)已(yi)耗(hao)盡(jin),蓄(xu)電(dian)池(chi)已(yi)無(wu)法(fa)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)作(zuo)。
(3)測量內部歐姆電阻:內阻是電池狀態的最佳指示器。這種測試方法,雖然沒有負載測試那樣100%絕對,但測量內阻至少能檢測出95%以yi上shang有you問wen題ti的de蓄xu電dian池chi。負fu載zai測ce試shi是shi確que定ding蓄xu電dian池chi性xing能neng的de最zui好hao辦ban法fa,但dan是shi進jin行xing測ce試shi所suo需xu的de費fei用yong非fei常chang昂ang貴gui。在zai必bi要yao情qing況kuang下xia,測ce試shi內nei阻zu則ze是shi一yi個ge相xiang對dui合he理li的de折zhe中zhong方fang案an。根gen據ju這zhe個ge方fang案an,VRLA應在每各季度測量一次內阻。
(4)閥控蓄電池在運行中電壓偏差值:閥控式密封鉛酸蓄電池 標稱電壓2v 6v 12v運行中的電壓偏差值 0.09v 0.24v 0.48v
因yin此ci,單dan純chun地di依yi靠kao測ce量liang電dian壓ya來lai判pan斷duan蓄xu電dian池chi的de好hao壞huai是shi不bu夠gou科ke學xue的de。要yao想xiang使shi蓄xu電dian池chi係xi統tong達da到dao很hen高gao的de可ke靠kao性xing,應ying該gai從cong購gou買mai適shi用yong的de蓄xu電dian池chi開kai始shi,還hai要yao確que保bao它ta們men能neng被bei正zheng確que的de儲chu存cun和he安an裝zhuang,並bing且qie按anIEEE標準中的指引來維護和測試蓄電池。配置一個永久安裝的監示器或在線監控係統,將為係統的可靠性提供最大程度的保障。
蓄電池更換標準
當蓄電池的實際容量低於製造商的額定容量值的80%時,應更換蓄電池。更換的時序是容量大小標準應用的一個功能,也能比較各種負載條件下的容量邊界可能值。80%的容量表明即使電池具有滿足直流係統負載能力的安培(電流)能力,其退化速度也在增加,如不滿足服務測試的結果或增加新負載的要求,都可能要求更換電池。諸如異常高單體/元溫度的物理特性。通常也是決定更換整組或單個電池的條件,單體極性反向對需要更換而作進一步查證的單體/元是個很好的指示器。如要更換單體/元,其電器特性一定和備換的單體/元相容,並且在安裝前必須經過測試。不推薦在蓄電池組接近失效時更換單體/元。
一個單體的電壓在經過校正操作(均充)後仍然低,那麼也是對需要更換而作進一步查證的單體/元是個很好的指示器。在連續性測試中失效的單體/元,隻要存在一個不可校正的條件,就必須立即更換。
本文就蓄電池的選購、驗收、使用和維護進行了詳細的介紹。正確認識蓄電池、科學使用蓄電池、掌握測試和挑選蓄電池的方法、合理可靠地對蓄電池進行管理和維護,能夠保證蓄電池有較長的壽命,維護投資者的利益。
- 蓄電池的選擇和規格
- 蓄電池的驗收及儲存
- 蓄電池的使用與維護
- 溫度控製
- 維護用通道設置
蓄(xu)電(dian)池(chi)是(shi)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)依(yi)賴(lai)的(de)最(zui)後(hou)環(huan)節(jie),也(ye)是(shi)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)最(zui)薄(bo)弱(ruo)的(de)環(huan)節(jie),很(hen)多(duo)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)都(dou)起(qi)源(yuan)於(yu)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)失(shi)效(xiao)。隻(zhi)有(you)重(zhong)要(yao)係(xi)統(tong)才(cai)配(pei)備(bei)蓄(xu)電(dian)池(chi)後(hou)備(bei)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)。雖(sui)然(ran)有(you)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)從(cong)安(an)裝(zhuang)到(dao)指(zhi)定(ding)退(tui)出(chu)運(yun)好(hao)象(xiang)沒(mei)問(wen)題(ti),實(shi)際(ji)情(qing)形(xing)可(ke)能(neng)是(shi)從(cong)未(wei)使(shi)用(yong)到(dao)該(gai)電池組放電,一旦需要蓄電池供電,而未能確認蓄電池是否能供電,那將會造成重大損失,甚至是災難性的。所以,對蓄電池的選購、驗收、測試、維護和保養絕對不能掉以輕心。
蓄電池的選擇和規格
要使蓄電池係統具有較高的可靠性,首先要正確地選擇蓄電池,UPS與通訊用蓄電池在設計上就存在不同:有些蓄電池具有較好的循環特性;有些蓄電池適宜啟動;有些蓄電池適宜低溫環境;有you些xie蓄xu電dian池chi適shi宜yi小xiao電dian流liu放fang電dian等deng等deng。在zai挑tiao選xuan蓄xu電dian池chi時shi,了le解jie各ge種zhong蓄xu電dian池chi在zai工gong藝yi間jian上shang和he使shi用yong上shang的de差cha異yi是shi非fei常chang必bi要yao的de,充chong分fen了le解jie蓄xu電dian池chi的de電dian性xing能neng和he用yong戶hu本ben身shen對dui產chan品pin性xing能neng的de需xu求qiu。
用戶對產品的需求。例如後備電源係統容量需求、使用的頻率、使用的環境、主要用途、使用壽命、可靠性要求、瞬間放電率、整流器的規格和其他蓄電池相關性能的要求。
供應商的產品承諾。產品設計參數(蓄電池的型號、外觀尺寸、額定容量、額定電壓、重量、重量比能量、體積比能量、設計壽命、正負極板片數、正負極板厚度比、電解液密度、極板的類型、板柵的材料等)、產品電性能參數、產品的實際使用壽命、安裝使用環境、不同型號的性能和價格、不同種類的產品保修期等。
以全停電狀態時的放電容量計算,選擇合適的電池型號:
Cc=Kk•Cs/Kc
Kk—容量儲備係數,取1.25。
Kc—容量換算係數,對應於放電終止電壓為1.8V,查設計手冊蓄電池放電容量與放電時間的關係曲線。
Cc—事故全停狀態下,長時間放電容量。
蓄電池規格在IEEEStd.485中有相應的說明,用戶在確定了係統的循環壽命後,便可以比較容易地選定蓄電池的規格。在選擇適合使用的蓄電池的過程中,還要考慮下麵的幾個因素:
Kt–溫度修正因素,使蓄電池能在預期的最低溫度環境中正常工作。
Kd–設計餘量因素,使蓄電池可以對額外增加的負載進行補償。
Ka–老化因素,使蓄電池能夠滿足它的使用壽命。
電池室的設計
電池室的布局及環境,會很大程度地影響係統可靠性和使用壽命,在設計時要考慮到以下幾點:
溫度控製:高溫會縮短蓄電池的使用壽命。在92F°環境中,蓄電池的使用壽命隻能達到額定壽命的一半。低溫又會使蓄電池的容量減小,在62F°環境下,蓄電池要損失大約10%的容量。因此,電池室的溫度必須集中控製。最高與最低的溫度差應小於5F°。否則會使電池單體的浮充電壓不穩定。
維護用通道:電dian池chi室shi內nei必bi須xu留liu有you過guo道dao,以yi供gong維wei護hu人ren員yuan更geng換huan電dian池chi和he進jin行xing清qing潔jie時shi使shi用yong。如ru果guo沒mei有you留liu出chu這zhe個ge通tong道dao,所suo有you的de養yang護hu工gong作zuo都dou無wu法fa進jin行xing。如ru果guo機ji櫃gui被bei塞sai得de很hen滿man,維wei護hu人ren員yuan根gen本ben無wu法fa接jie觸chu到dao蓄xu電dian池chi的de極ji柱zhu端duan子zi。當dang蓄xu電dian池chi在zai三san個ge月yue或huo更geng短duan時shi間jian內nei出chu現xian性xing能neng下xia降jiang時shi,維wei護hu人ren員yuan根gen本ben無wu法fa意yi識shi到dao問wen題ti的de嚴yan重zhong性xing。
安全性:安全方麵要考慮的問題包括:酸霧排放口、機櫃通風散熱、清潔用工具,采光效果以及方便出口。一般不要采用高於兩層的電池架。
蓄電池的驗收及儲存
用戶必須按照正確的程序驗收和儲存蓄電池,以確保安裝和使用時的質量。以下是三個最重要的步驟:
(1)損壞檢查:在(zai)蓄(xu)電(dian)池(chi)交(jiao)貨(huo)後(hou),要(yao)立(li)即(ji)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha),以(yi)便(bian)用(yong)戶(hu)能(neng)迅(xun)速(su)掌(zhang)握(wo)損(sun)壞(huai)或(huo)部(bu)件(jian)缺(que)失(shi)的(de)情(qing)況(kuang)。因(yin)為(wei)如(ru)果(guo)反(fan)映(ying)問(wen)題(ti)的(de)時(shi)間(jian)太(tai)遲(chi),不(bu)僅(jin)會(hui)加(jia)重(zhong)損(sun)失(shi),而(er)且(qie)向(xiang)廠(chang)商(shang)或(huo)供(gong)貨(huo)公(gong)司(si)索(suo)賠(pei)也(ye)會(hui)很(hen)困(kun)難(nan)。
(2)在完成上述檢查以後,才可進行安裝。完成安裝後,進行充電,充滿電後再浮充72個小時,然後作完整容量測試。如果通過容量測試,蓄電池驗收才算完畢。
(3)驗收完畢後,蓄電池必須再充滿電,浮充72個小時後,測其內阻作為以後判別其性能的基值。如果內阻值都在平均值的±5%,則視為阻值匹配,超過平均值5%的蓄電池最好要求供應商更換,因為內阻值相差太多的蓄電池組壽命會受到影響。
儲存處應涼爽幹燥,高溫和較快的自放電率會使蓄電池的內耗增加。
如ru果guo必bi須xu充chong電dian,如ru果guo蓄xu電dian池chi的de儲chu存cun時shi間jian已yi超chao過guo六liu個ge月yue,用yong戶hu還hai不bu對dui它ta們men進jin行xing升sheng壓ya充chong電dian,那na麼me多duo數shu的de生sheng產chan商shang所suo做zuo的de保bao證zheng都dou將jiang無wu法fa實shi現xian。如ru果guo蓄xu電dian池chi的de儲chu存cun在zai高gao溫wen92F°環境中,這個時間將變為三個月。
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蓄電池組的安裝
anzhuangyeshiyigezhongyaodebuzhou。yinweizhexianggongzuohaohuai,huiyingxiangdianchixitongyunxingdekekaoxing。duoshudeyonghumeiyouyishidaoxudianchideanzhuanggongzuodezhongyaoxing。xudianchianzhuanggongzuoyinggaishiyoupeixunguoderenyuanhuoshengchanchangjialaiwancheng。xuduoxudianchidesunhuai,doushiyouyuanzhuangrenyuanquefajingyanzaochengde。
以下是安裝過程中會經常出現的一些損壞情況:
極柱密封發生泄露:原yuan因yin有you可ke能neng是shi在zai搬ban運yun電dian池chi時shi提ti拉la極ji柱zhu,或huo者zhe是shi安an裝zhuang電dian池chi間jian連lian單dan體ti的de排pai列lie不bu整zheng齊qi所suo致zhi。由you於yu電dian池chi被bei拉la進jin安an裝zhuang位wei置zhi,使shi電dian池chi間jian連lian接jie器qi處chu於yu繃beng緊jin狀zhuang態tai從cong而er使shi接jie器qi前qian,極ji柱zhu和he密mi封feng件jian之zhi間jian發fa生sheng擠ji壓ya,極ji柱zhu密mi封feng發fa生sheng的de泄xie露lu必bi然ran會hui導dao致zhi電dian池chi間jian連lian接jie器qi發fa生sheng腐fu蝕shi。
外殼損壞:這zhe是shi由you於yu使shi用yong了le未wei經jing認ren可ke的de化hua學xue材cai料liao造zao成cheng的de。有you些xie人ren員yuan為wei了le電dian池chi安an裝zhuang上shang的de便bian利li使shi用yong了le油you基ji潤run滑hua脂zhi。安an裝zhuang完wan畢bi後hou,再zai使shi用yong成cheng份fen不bu明ming化hua合he物wu清qing洗xi蓄xu電dian池chi,由you於yu許xu多duo化hua合he物wu會hui侵qin蝕shi殼ke體ti材cai料liao,因yin此ci,造zao成cheng了le蓄xu電dian池chi外wai殼ke破po裂lie和he電dian解jie液ye的de泄xie露lu。
蓄電池的使用
1使用溫度的影響:
(1)容量與溫度的關係:隨sui著zhe環huan境jing溫wen度du的de升sheng高gao,電dian池chi的de容rong量liang在zai一yi定ding範fan圍wei內nei會hui增zeng加jia。溫wen度du過guo低di會hui造zao成cheng負fu極ji硫liu酸suan鹽yan化hua,溫wen度du過guo高gao會hui加jia速su電dian池chi板ban柵zha的de腐fu蝕shi和he電dian池chi水shui分fen的de損sun失shi。
(2)浮充電壓與溫度的關係:不同溫度下的浮充電壓計算公式為VT=(2.2~2.27)-(T-25)×0.03。浮充電壓過高,浮充電流隨之增大,加快板柵的腐蝕速度,降低電池使用壽命;浮充電壓過低,電池不能維持充電狀態,引起硫酸鹽化,容量減少,降低電池使用壽命。
(3)均充電壓與溫度的關係:不同溫度下的均充電壓計算公式為VT=(2.30~2.35)-(T-25)×0.05。均充電壓需要隨環境溫度進行調整。具體的均充電壓以生產廠家為準。
(4)壽命與溫度的關係:T25=T設計×2(T實際-25)/10。溫度升高會損壞電池,降低電池的使用壽命。
2閥控蓄電池的充放電製度
(1)恒流限壓充電
采用I10電流進行恒流充電,當蓄電池組端電壓上升到(2.30~2.35V)×N限壓值時,自動或手動轉為恒壓充電。
(2)恒壓充電
在(2.30~2.35V)×N的恒壓充電下,I10~2I10充電電流逐漸減小,當充電電流減小至0.1I10電流時,充電裝置的倒計時開始起動,當整定的倒計時結束時,充電裝置將自動或手動地轉為正常的浮充電運行浮充,電壓值宜控製為(2.23~2.28V)×N。
(3)補充充電
為了彌補運行中因浮充電流調整不當造成了欠充,補償不了閥控蓄電池自放電和爬電漏電所造成蓄電池容量的虧損。根據需要設定時間(一般為3個月)充電裝置將自動地或手動進行一次恒流限壓充電恒壓充電浮充電過程。使蓄電池組隨時具有滿容量,確保運行安全可靠。
3閥控蓄電池的核對性放電
changqishiyongxianyaxianliudefuchongdianyunxingfangshihuozhixianyabuxianliudeyunxingfangshi,wufapanduanfakongxudianchidexianyourongliang,neibushifoushishuihuoganlie,zhiyoutongguoheduixingfangdian,cainengzhaochuxudianchicunzaidewenti。
(1)一組閥控蓄電池
當係統隻有一組電池時,不能退出運行,也不能作全核對性放電,隻能放出額定容量的50%,在放電過程,蓄電池組端電壓不得低於2V×N。放電後應立即用I10~2I10電流進行恒流限壓充電恒壓充電浮充電。反複放充2~3次ci,蓄xu電dian池chi組zu容rong量liang可ke得de到dao恢hui複fu。蓄xu電dian池chi存cun在zai的de缺que陷xian能neng找zhao出chu和he處chu理li。若ruo有you備bei用yong閥fa控kong蓄xu電dian池chi組zu作zuo臨lin時shi代dai用yong,該gai組zu閥fa控kong蓄xu電dian池chi可ke作zuo全quan核he對dui性xing放fang電dian。
(2)兩組閥控蓄電池
當係統具有兩組閥控蓄電池時,可先對其中一組閥控蓄電池組進行全核對性放電。用I10電流恒流放電,當蓄電池組端電壓下降到1.8V×N時,停止放電。隔1~2h後,再用I10~2I10電流進行恒流限壓充電恒壓充電浮充電。反複放充2~3次,蓄電池存在的問題也能查出,容量也能得到恢複。若經過3次全核對性放充電,蓄電池組容量均達不到額定容量的80%以上,可認為此組閥控蓄電池使用年限已到應安排更換。
(3)閥控蓄電池核對性放電周期
新安裝或大修後的閥控蓄電池組,應進行全核對性放電試驗。以後每隔2~3年進行一次核對性試驗。運行了6年以後的閥控蓄電池,應每年作一次核對性放電試驗。
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電池的維護
蓄電池的維護要求在IEEE文件1188(VRLA電池)中有清楚的說明,而且要由熟練人員按照標準上的要求來執行,任何嚴格執行IEEE標準的用戶,都會有一個可靠的後備電池係統。
維護工作中所牽涉到的最大問題就是人員安全,尤其是UPS中的高壓電池。不甚了解歐姆定律的不熟練人員,是不能從事高壓蓄電池方麵工作的。許多新安裝的UPS係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)了(le)未(wei)經(jing)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi),這(zhe)樣(yang)會(hui)在(zai)電(dian)池(chi)串(chuan)中(zhong)每(mei)一(yi)個(ge)極(ji)柱(zhu)端(duan)子(zi)上(shang)產(chan)生(sheng)一(yi)個(ge)對(dui)地(di)的(de)交(jiao)流(liu)高(gao)壓(ya),再(zai)加(jia)上(shang)實(shi)際(ji)上(shang)已(yi)知(zhi)沒(mei)有(you)更(geng)多(duo)的(de)空(kong)間(jian)去(qu)接(jie)近(jin)極(ji)柱(zhu)端(duan)子(zi)。因(yin)此(ci),UPS機櫃內的安裝工作是極其危險的。
維wei護hu程cheng序xu必bi須xu使shi用yong統tong一yi的de數shu據ju測ce量liang和he記ji錄lu方fang法fa,以yi便bian能neng對dui蓄xu電dian池chi做zuo進jin一yi步bu的de分fen析xi。同tong時shi,推tui測ce出chu應ying被bei替ti換huan的de電dian池chi,又you可ke以yi用yong這zhe些xie數shu據ju找zhao出chu存cun在zai的de問wen題ti,使shi係xi統tong存cun在zai的de問wen題ti變bian得de明ming顯xian,。保bao證zheng後hou備bei電dian源yuan係xi統tong的de安an全quan,同tong時shi為wei索suo賠pei提ti供gong必bi要yao的de證zheng據ju。
6.1日常維護內容:蓄電池每周應檢查下列項目:
(1)清除表麵灰塵,需用不脫毛軟布或其他類似材料。
(2)檢查連接處有無鬆動,發熱和腐蝕現象。及時清理,作好防鏽措施。
(3)電池殼體有無滲漏和變形。
(4)極柱和安全閥周圍是否有酸霧逸出,密封閥控電池。
(5)電池組浮充電壓。
(6)每個單體浮充電壓,對低於2.18V時,應對該電池進行均衡充電。
(7)每天檢查環境溫度,及時調整浮充電壓。最好使用帶有自動溫度補償的電源。準確數據需參考電池生產商提供的數據。
6.2季度和年度保養
6.2.1內阻及電阻測試
蓄電池內阻和單體模塊之間連接電阻,應每季度測一次內阻和連接電阻;對閥控電池使用4年以上,應將測試周期縮短一半。對測量的阻值明顯高於上一次或接近失效判定值,接近基值1.25倍時。測試周期應縮短為原來的一半或1/4達da到dao或huo超chao過guo基ji值zhi時shi,應ying做zuo整zheng組zu完wan整zheng容rong量liang測ce試shi或huo掉diao電dian測ce試shi。對dui於yu整zheng組zu電dian池chi的de內nei阻zu平ping均jun值zhi接jie近jin內nei阻zu接jie近jin達da到dao或huo超chao過guo基ji值zhi時shi,應ying做zuo該gai單dan體ti的de充chong放fang電dian測ce試shi。活huo化hua測ce試shi時shi,當dang單dan體ti內nei阻zu值zhi超chao過guo基ji值zhi50%以yi上shang時shi,應ying毫hao不bu猶you豫yu地di更geng換huan該gai電dian池chi。對dui無wu條tiao件jian作zuo容rong量liang測ce試shi或huo活huo化hua測ce試shi時shi,在zai係xi統tong安an全quan條tiao件jian許xu可ke下xia,利li用yong係xi統tong作zuo短duan時shi間jian,半ban小xiao時shi左zuo右you的de充chong放fang電dian實shi驗yan。再zai次ci測ce量liang其qi內nei阻zu,如ru超chao過guo失shi效xiao限xian值zhi,則ze應ying更geng換huan該gai電dian池chi。如ru無wu條tiao件jian作zuo上shang述shu測ce試shi,應ying立li即ji更geng換huan內nei阻zu達da到dao或huo超chao過guo失shi效xiao值zhi的de單dan體ti。更geng換huan電dian池chi時shi要yao考kao慮lv內nei阻zu匹pi配pei的de原yuan則ze。在zai更geng換huan電dian池chi數shu較jiao多duo,總zong數shu達da到dao10%以上,而未能找到內阻較好匹配的電池時,應該考慮更換整組電池。
6.2.2容量測試
密(mi)封(feng)閥(fa)控(kong)電(dian)池(chi)至(zhi)少(shao)每(mei)年(nian)做(zuo)一(yi)次(ci)完(wan)整(zheng)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)或(huo)深(shen)度(du)放(fang)電(dian)測(ce)試(shi)。對(dui)整(zheng)組(zu)內(nei)阻(zu)平(ping)均(jun)值(zhi)等(deng)於(yu)或(huo)超(chao)過(guo)失(shi)效(xiao)限(xian)值(zhi)時(shi),須(xu)做(zuo)完(wan)整(zheng)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)。對(dui)單(dan)體(ti)的(de)內(nei)阻(zu)等(deng)於(yu)或(huo)大(da)於(yu)失(shi)效(xiao)限(xian)值(zhi)時(shi),必(bi)須(xu)做(zuo)單(dan)體(ti)容(rong)量(liang)及(ji)活(huo)化(hua)。
6.3特殊保養
如果蓄電池組有過異常條件的經驗(如服務放電,過充或超高的環境溫度等),那麼應作一次檢測。以確認電池組未被損壞。檢查內容與年檢所要求內容一樣。
測試
一個蓄電池係統是否能發揮作用,可以用以下幾種方法對它進行測試:
(1)容量測試:因(yin)為(wei)這(zhe)是(shi)基(ji)於(yu)正(zheng)規(gui)的(de)理(li)論(lun)所(suo)進(jin)行(xing)的(de)測(ce)試(shi),而(er)且(qie)能(neng)確(que)定(ding)蓄(xu)電(dian)池(chi)在(zai)壽(shou)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong)所(suo)處(chu)的(de)位(wei)置(zhi)。新(xin)安(an)裝(zhuang)的(de)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)將(jiang)容(rong)量(liang)測(ce)試(shi)作(zuo)為(wei)驗(yan)收(shou)測(ce)試(shi)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)。
(2)掉電測試:zhezhongfangfashiyongshijidefuzailaiceshixudianchixitong,tongguoceshidejieguo,keyijisuanchuyigekeguanzhunquedexudianchirongliang。jianyizaiceshishi,jinkenengdijiejinhuomanzushijianyaoqiu。ruguoyigeshiyongVRLA電池的係統,在加載後無法保持原來的電壓,應考慮對它做全麵測試。VRLA電(dian)池(chi)加(jia)入(ru)負(fu)載(zai)後(hou),出(chu)現(xian)局(ju)部(bu)幹(gan)涸(he),屬(shu)正(zheng)常(chang)現(xian)象(xiang)。但(dan)是(shi)如(ru)果(guo)端(duan)子(zi)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)出(chu)現(xian)迅(xun)速(su)下(xia)降(jiang),則(ze)說(shuo)明(ming)能(neng)量(liang)已(yi)耗(hao)盡(jin),蓄(xu)電(dian)池(chi)已(yi)無(wu)法(fa)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)作(zuo)。
(3)測量內部歐姆電阻:內阻是電池狀態的最佳指示器。這種測試方法,雖然沒有負載測試那樣100%絕對,但測量內阻至少能檢測出95%以yi上shang有you問wen題ti的de蓄xu電dian池chi。負fu載zai測ce試shi是shi確que定ding蓄xu電dian池chi性xing能neng的de最zui好hao辦ban法fa,但dan是shi進jin行xing測ce試shi所suo需xu的de費fei用yong非fei常chang昂ang貴gui。在zai必bi要yao情qing況kuang下xia,測ce試shi內nei阻zu則ze是shi一yi個ge相xiang對dui合he理li的de折zhe中zhong方fang案an。根gen據ju這zhe個ge方fang案an,VRLA應在每各季度測量一次內阻。
(4)閥控蓄電池在運行中電壓偏差值:閥控式密封鉛酸蓄電池 標稱電壓2v 6v 12v運行中的電壓偏差值 0.09v 0.24v 0.48v
因yin此ci,單dan純chun地di依yi靠kao測ce量liang電dian壓ya來lai判pan斷duan蓄xu電dian池chi的de好hao壞huai是shi不bu夠gou科ke學xue的de。要yao想xiang使shi蓄xu電dian池chi係xi統tong達da到dao很hen高gao的de可ke靠kao性xing,應ying該gai從cong購gou買mai適shi用yong的de蓄xu電dian池chi開kai始shi,還hai要yao確que保bao它ta們men能neng被bei正zheng確que的de儲chu存cun和he安an裝zhuang,並bing且qie按anIEEE標準中的指引來維護和測試蓄電池。配置一個永久安裝的監示器或在線監控係統,將為係統的可靠性提供最大程度的保障。
蓄電池更換標準
當蓄電池的實際容量低於製造商的額定容量值的80%時,應更換蓄電池。更換的時序是容量大小標準應用的一個功能,也能比較各種負載條件下的容量邊界可能值。80%的容量表明即使電池具有滿足直流係統負載能力的安培(電流)能力,其退化速度也在增加,如不滿足服務測試的結果或增加新負載的要求,都可能要求更換電池。諸如異常高單體/元溫度的物理特性。通常也是決定更換整組或單個電池的條件,單體極性反向對需要更換而作進一步查證的單體/元是個很好的指示器。如要更換單體/元,其電器特性一定和備換的單體/元相容,並且在安裝前必須經過測試。不推薦在蓄電池組接近失效時更換單體/元。
一個單體的電壓在經過校正操作(均充)後仍然低,那麼也是對需要更換而作進一步查證的單體/元是個很好的指示器。在連續性測試中失效的單體/元,隻要存在一個不可校正的條件,就必須立即更換。
本文就蓄電池的選購、驗收、使用和維護進行了詳細的介紹。正確認識蓄電池、科學使用蓄電池、掌握測試和挑選蓄電池的方法、合理可靠地對蓄電池進行管理和維護,能夠保證蓄電池有較長的壽命,維護投資者的利益。
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