阳泉松树蓄电池

时间：2018-07-09作者：北京金业顺达科技有限公司浏览：34

阳泉松树蓄电池


 (一)、电池漏液 

1 、故障现象 
常见的漏液现象：一是上盖与底槽之间密封不好或因碰撞，封口胶开裂造成漏液；二是帽阀渗酸漏液；三是接线端处渗酸漏液；四是其他部位出现渗酸漏液。 
2 、故障的检查和处理 
先做外观检查，找出渗酸漏液部位。取开盖片看帽阀周围有无渗酸漏液痕迹，再打开帽阀观察电池内部有无流动的电解液。完成了上述工作之后，若仍未发现异常，应做气密性测试（放入水中充气加压，观察电池有无气泡产生并冒出，有气泡则说明有渗酸漏液）。最后在充电过程中，观察有无流动的电解液产生，如果有则说明是生产的原因。在充电过程中如有流动的电解液应将其抽尽。 




(二)、电池充不进电 
1 、故障现象 
首先检查充电回路的连接是否可靠，检查连线与插头接触是否完好，认真检查插座和插头是否有 “ 打火 ” 烧弧现象，有无线路损伤断线等。 
检查充电器有无损坏，充电参数是否符合要求：即初期充电电流达到 1.6 -2.5A / 只；较高充电电压达到 14.8-14.9V/ 只，充电浮充电转换电流达 0.3 -0.4A / 只，浮充电压达到 14.0-14.4V/ 只。 
查看电池内部是否有干涸现象，即电池是否缺液严重。 
还应检查较板是否存在不可逆硫酸盐化。较板的不可逆硫酸盐化，可通过充放电测量其端电压的变化来判定。在充电时，电池的电压上升特别快，某些单格电压特别高，**出正常值很多；放电时电压下降特别快，电池不存电或存电很少。出现上述情况，可判断电池出现不可逆硫酸盐化。 
2 、故障的检查和处理 
先将充电回路连接牢固，充电器不正常的应更换。干涸的电池应补加纯水或 1.050 的硫酸，进行维护充电、放电恢复电池容量。如果发现有不可逆硫酸盐化，应进行均衡充电恢复容量。干涸的电池加液后的维护充电，应控制较大电流 1.8A ，充电 10-15 小时，三只电池的电压均在 13.4V/ 只以上为好。如果电池之间电压差别**过 0.3V ，说明电池已经出现不同步的不可逆硫酸盐化。对于发生不可逆硫酸盐化的电池，需要更换整组电池或激活电池。 




(三)、电池变形 
1 、故障现象 
蓄电池变形不是突发的，往往是有一个过程的。蓄电池在充电到容量的 80% 左右进入高电压充电区，这时，在正极板上先析出氧气，氧气通过隔板中的孔，到达负极，在负极板上进行氧复活反应： 
2Pb+O2=2PbO+ 热量 
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O+ 热量 
反应时产生热量，当充电容量达到 90% 时，氧气发生速度增大，负极开始产生氢气。大量气体的增加使蓄电池内压**过开阀压，安全阀打开，气体逸出，较终表现为失水。 
2H2O=2H2↑+O2↑ 
随着蓄电池循环次数的增加，水分逐渐减少，结果蓄电池出现如下情况： 
（ 1 ）氧气 “ 通道 ” 变得畅通，正极产生的氧气很容易通过 “ 通道 ” 到达负极。 
（ 2 ）热容减小，在蓄电池中热容较大的是水，水损失后，蓄电池热容大大减小，产生的热量使蓄电池温度升高很快。 
3 ）由于失水后蓄电池中**细玻璃纤维隔板发生收缩现象，使之与正负极板的附着力变差，内阻增大，充放电过程中发热量加大。经过上述过程，蓄电池内部产生的热量只能经过电池槽散热，如散热量小于发热量，即出现温度上升现象。温度上升，使蓄电池析气过电位降低，析气量增大，正极大量的氧气通过 “ 通道 ” ，在负极表面反应，发出大量的热量，使温度快速上升，形成恶性循环，即所谓的 “ 热失控 ” ，较终温度达到 80OC 以上，即发生变形。 
2 、故障的检查和处理 
一组电池（ 3 只）同时变形时，先做电压检查。如果电压基本正常，还应测量单格电压判断是否短路，无短路则说明变形是过充电产生 “ 热失控 ” 所致。应着重检查充电器的充电参数。电压偏高（** 44.7V 以上）无过充电保护或涓流转换点电流偏低者（不同合金板栅的蓄电池要求转换电流不相同，一般说用铅钙锡铝合金制作的板栅的蓄电池转换电流较小，为 0.025 -0.03C 2A ；而铅锑合金制作的板栅的蓄电池转换电流较大为 0.03 -0.04C 2A ，要求更换充电器。 
一组电池（ 3 只）中只有 1 只或 2 只变形，有以下故障的可能性：（ 1 ）是电池荷电不一致，充电时造成某些电池过充电引起变形。荷电不一致的原因，可能有短路单格存在，也可能用户将电池试验放电或自放电等；（ 2 ）是某些电池出现较板不可逆硫酸盐化，内阻增大，充电发热变形；（ 3 ）是某些电池连线时反较造成充电发热变形。对未变形的电池检查放电容量以及自放电特性，若无异常则不属电池问题。 
解决蓄电池变形的措施有： 
▲ 保证不漏液的前提下尽可能多加液，以延长或避免 “ 热失控 ” 的产生； 
▲ 避免产生内部短路或微短路，及带有微短路倾向； 
▲ 使用过程中应防止过放电的发生，做到足电存放； 
▲ 严格检查充电器，不得有严重过充现象。 
▲ 在高温下充电，必须保证蓄电池散热良好。应采取降温措施或减短充电时间的方法，否则应停止充电。 




(四)、新电池电压降得快 
1 、故障现象 
新电池装车、起动时电压降得快。 
2 、故障的检查和处理 
检查仪表显示电压与电池容量是否相符。 
仪表显示的电压与电池容量关系不符合上表时，应要求厂家调整。 
检查蓄电池连接线是否可靠，有无短路和连接不可靠等。有则排除之。 
检查电动车起动和运行电流是否过大，若是过大（起动电流在 15A 以上，运行时的电流 6A 以上）应调整控制器限流值或对电机进行检查修理。 
检查蓄电池容量是否偏低，若是偏低，应对电池进行充放电。 




(五)、电池较板不可逆硫酸盐化 
1 、故障现象 
较板硫酸盐化是蓄电池常见的故障，许多蓄电池失效也是因这一故障而发生的。较板硫酸盐化主要表现为：充电时电压很快上升，过早析出气体，温度上升快；放电时电压下降快，容量小。 
2 、故障的检查和处理 
产生较板不可逆硫酸盐化原因归结如下： 
（ 1 ）存放时间过长，自放电率高，未对其进行维护充电。 
（ 2 ）放电后未对其进行及时充电。 
（ 3 ）长时间处于欠充电状态。 
（ 4 ）过放电。 
（ 5 ）干涸或加入的电解液浓度过高。 
蓄电池产生不可逆硫酸盐化时，应根据其程度的轻重进行修复。 
硫化较轻者，对其进行一般的活化充电（即均衡充电），就可以恢复正常。具体方法如下： 
恒压限流充电：**阶段 0.18C 2A 充电到 2.7V/ 单格充电 12-24 小时。 
恒流电**阶段： 0.18C 2A 充电到 2.4V/ 单格，*二阶段： 0.05C 2A 充电 5-12 小时。 
硫化较重者，需要对其进行激活，才能恢复正常。 




(六)、电池组出现 “ 不均衡 ” 
1 、故障现象 
串联蓄电池组的均衡性是一个世界性的难题，使用过程中总会有 “ 落后 ” 蓄电池存在。其原因是多种多样的，有生产原因，也有原材料的原因和使用的原因等。 
2 、故障的检查和处理 
首先将电池进行一般性的维护充电，然后用 2 小时率电流放电。放电过程中不断地测量电池的电压，将放电容量不足的 “ 落后 ” 电池选出来给予处理。先补加 1.050 的稀硫酸至刚好看到有流动电解液出现，再继续充电 12-15 小时。充电时注意电池的温度不要**过 500C 。充电结束后，静置 0.5-4 小时，重作 2 小时率放电。放电过程中，测量单格电压的数值，若放电时间达不到标准或者单格电压到了 1.6V ，放电时间与正常单格电池相差较大者（出厂三个月相差 5 分钟以上， 6 个月相差 8 分钟以上， 9 个月相差 10 分钟以上， 13 个月相差 15 分钟以上），则还需重复上述充放电程序操作，直到符合要求为止。 
若是重复充放循环后，电池容量无明显上升或仍为 0V 左右低压，这种电池一般有短路存在，或活性物 质严重脱落软化，严重不可逆硫酸盐化等，严重硫化可以对其进行激活，其它损坏应作报废处理。对符合要求可以继续使用的电池，应在恒压 15V/ 只的充电条件下，抽尽流动的电解液，擦干净电池表面，安上帽阀，用 PVC （或氯仿）粘合剂将面板粘合好。


 许多光伏电站在高原地区使用，也有一部分以分布式发电的形式出现，分布比较分散，这样的情况维护起来相对困难，为了减少维护成本，有效的途径是提升系统的可靠性，而系统的可靠取决于系统所采用的元器件可靠。
这里我们关注的元器件不是平时大家注意到的主体部分，而是比较小的部分比如连接器、低压电器、电缆等，往往越细节的地方越容易产生问题，今天我们就以连接器展开分析。


无处不在的连接器


光伏电站日常维护中，主要设备如组件、直流配电柜、逆变器是主要关注对象，这部分是我们必须保持正常稳定的，因为他们故障发生的概率比较高，而且故障发生后影响很大。


但是在一些环节中，有些故障人们根本不知道或者因为忽视而没有察觉，实际上他已经在不知不觉中损失了发电量，换句话说，这也是我们可以提高发电量的地方。到底哪些设备影响发电量？


在电站中有很多地方需要接口，组件、接线盒、逆变器、汇流箱等都需要一个设备－－连接器。每个接线盒用一对连接器，每个汇流箱用到的数量和设计有关，一般8对到16对，而逆变器用到2对到4对或者更多，同时，在最后搭建电站的过程中也要用一定数量的连接器。


隐性故障频发点


连接器很小、很多环节需要用到、成本占比小，而且生产连接器的公司很多，为此，很少有人关注连接器这个产品到底有什么用处，用好了会如何，用不好又有什么后果。然而随着PV－Tech记者深入走访了解，发现正是因为这些原因，导致这个环节的产品、竞争都很乱。


首先，我们从终端应用着手调查，由于电站中很多环节需要用到连接器，为此在现场我们可以看到各种连接器的产品应用，比如接线盒、汇流箱、组件、电缆等，连接器形状大同小异。这几个设备是电站的主要组成部分，有时候出了事故，原本以为是接线盒或者组件本身出了问题，查来查去发现原来跟连接器有关。


比如接头起火，很多业主会投诉到组件这块，因为有一端的连接器是组件自带的，但有些时候其实是连接器引起的。


根据统计，由于连接器引发相关联的问题有：接触电阻变大，连接器发热、寿命缩短，接头起火，连接器烧断，组串的组件断电，接线盒失效，组件漏电等，可造成系统无法正常操纵、产品召回、电路板损坏、返工和维修，继而会造成主部件损失，影响电站发电效率，较严重的是起火燃烧。（如图一、图二）


比如接触电阻变大，连接器的接触电阻直接影响到电站的发电效率，因此“低的接触电阻”是光伏连接器的必须要求。另外，过高的接触电阻还可能造成连接器发热，过热后引起着火，这也是目前很多光伏电站出现的安全问题的起因。


追溯这些问题的源头，**层被揭开的是末期的电站安装，调查发现很多电站在赶工期的过程中，对一些连接器的操作存在问题，直接为电站的后续运营埋下隐患。


西部一些大型地面电站的施工队或EPC公司，对连接器认识不足，出现许多安装层面的问题。比如螺母式连接器，需要专业工具进行辅助操作，正确的操作下，连接器上的螺母不能被拧到底，在操作中应该留有约2mm的间隙（间隙大小取决于电缆外径大小），如果螺母拧紧到底，会破坏连接器的密封性能。


同时还存在压接问题，表现较多的是压接工具不专业。有些现场工人直接用劣质甚至是通用工具做压接，这样会造成压接不良，比如接合部位电缆铜丝弯折、有些铜丝没压接进去、误压到电缆绝缘层等，压接不良的后果直接涉及电站安全。


另一个表现是由于一味追求安装效率，造成压接品质下降。如果工程现场为了赶工无法保证每一处压接的品质，再加上使用不专业的工具会产生更多问题。


安装工人本身的技术对连接器安装水平有影响，为此业内专业公司建议，如果使用专业工具加正确操作流程，会提高工程质量。


*二层披露的是问题的主要源头，各种连接器产品混淆使用，不同品牌的连接器互插，接线盒、汇流箱、逆变器全部都使用不一样品牌的连接器，完全没有考虑连接器的匹配问题。


PV－Tech记者采访了几家电站业主及EPC公司，问及是否了解连接器，以及连接器存在匹配问题时，他们的回答都很茫然。个别大型地面电站的运维人员表示：“连接器供应商声明可以互插，与MC4互插。”


据PV－Tech了解，业主及运维人员的反馈的确是事实，目前基本上所有的光伏连接器供应商，都会跟客户声明可以与MC4互插，为什么是MC4？


据悉，MC4是一款连接器产品型号，生产厂商是瑞士史陶比尔Multi－Contact公司（业内通常简称MC公司），2010年-2013年市场占有率50%以上，MC4是该公司旗下产品系列中的一个型号，因适用面较广而**度高。


那么，市场上的其他品牌连接器产品真的可以与MC4互插？


史陶比尔Multi－Contact公司光伏部门经理洪卫刚在接受PV－Tech采访时给予了确切回答：“连接器很大一部分问题来源就是出自互插，我们从不建议不同品牌的连接器进行互插互配，而且这也是不允许的，不同品牌的连接器不能互配，如果那样操作接触电阻会增高。认证机构也声明，不允许互配，只允许同一家厂家同一系列的产品进行互配。MC产品可以互配互插，兼容。”


就此事笔者咨询了TüV莱茵与TüV南德两家认证公司，得到的答案是，不同品牌之间的连接器产品不能互配，如果一定要使用，较好提前做匹配性测试。TüV南德光伏部门经理许海亮向PV－Tech表示：“有些仿制的连接器设计相同，但电性能不同，产品存在本质差别，在目前的匹配性测试中出现了不少问题。通过测试，可以让电站业主更提前深入了解这其中的问题，比如在长期使用后，未来在恶劣的环境中会出现失配等情况。”他建议组件及电站业主需要留意产品的材料及证书说明，再斟酌如何选用连接器。


“较好的情况是在同一个阵列里使用同一家公司的同一组产品，但大部分电站拥有好几家连接器供应商，这些连接器能否匹配是个隐患。比如一个电站同时有MC、人和、快可公司的连接器，即便三家公司都保证产品质量，但也需要考虑互配问题。为了尽可能降低风险，现在也有许多公司及一些电站投资商，主动要求做匹配性测试。”TüV南德光伏产品部销售经理朱其枫如是说，对此TüV莱茵光伏部门销售经理张家林也表示赞同，他说莱茵做了很多检测，因为发现了问题所以不建议互插互配。


“电阻过大，连接器要起火的，接触电阻高会导致连接器烧断，组串的组件断电。另外，国内不少公司安装的时候靠硬连接，导致接口发热，电缆线容易出问题，温度误差达到12-20度。”史陶比尔Multi－Contact公司光伏部门产品*沈钱平指出问题的严重性。


据悉，MC公司从来没有公开过自己产品的公差。也就是说，市面上的光伏连接器基本上全部都是通过分析MC4的样品来制定自己产品的公差。在不考虑生产管控因素的影响下，各家产品的公差上是存在差异的，不同品牌的连接器在互插的情况下，存在很大隐患，尤其是使用连接器比较多的大型电站。


目前对于互插问题，在业内连接器、接线盒公司中存在较大争议，国内相当一部分连接器、接线盒公司表示，不同品牌产品通过了检测公司的测试，没有影响。


由于没有统一标准，业内认证检测公司的标准也不一样，Intertek公司对连接器互配问题与TüV莱茵、南德和UL有些不同，据Intertek公司光伏组经理程万茂表示，在当前的一些匹配性测试中并未发现大量问题，但是就技术层面而言，除了电阻问题还有拉弧问题，连接器互插互配是存在隐患的。


揭示的*三层是连接器制造企业鱼龙混杂，很多小公司甚至作坊参与其中。在调研中发现一个啼笑皆非的现象，不少国内连接器厂家称自己生产的连接器产品为MC4，他们以为这是业内对连接器的统称，还有个别公司则是连**都省掉，直接打上MC公司logo。


“当这些**的标有MC公司logo的连接器被拿回来检测时，我们感到很复杂，一方面为我们的产品占有率及**度感到高兴，另一方面还要应对各种**问题，不仅**还低价。”据MC公司洪卫刚介绍，按照目前MC公司**30-35GW的产能，已经将规模降本做到了较致，成本控制做的很好了，“但是人家为什么还比我们低？我们从材料选择、核心技术投入、制造工艺、制造设备、质量管控等方面进行分析，更低价格的实现往往牺牲了很多方面，使用二次回料就是目前普遍的错误的降本行为。低价竞争往往会和偷工减料联系起来，这是一个简单的道理。就光伏行业而言，降本是一个持续而艰巨的任务，行业的各个环节都在努力，如提高转化效率，提升系统电压，颠覆性部件设计，提升自动化程度等。但是降本的同时绝不能降低产品质量是必须要坚持的原则。”


MC公司沈钱平补充道：“**也需要技术，MC拥有Multiam Technology表带技术（**技术），不仅可以保证连接器接触电阻很低，并且是持续的低接触电阻。而且可计算可控，多大电流通过、接触电阻都可以算出。两个接触点的电阻分析出来，可以找出多大空间散热，根据客户的需求选择适合的连接器产品。表带技术需要一些复杂的工艺技术，仿制的很容易变形，这是瑞士公司的技术积累，产品设计本身的投入及价值没法比较。”


25年400万度电


据了解，连接器保持低接触电阻是一项基本要求，业内也有不少公司开始做到，但是长期保持稳定的、低接触电阻需要更稳定的技术积累与研发支撑，连续长期的稳定、低接触电阻，不仅有效**电站细小环节的正常运行，同时对电站会产生意想不到的收益。


光伏连接器的接触电阻对光伏发电系统的效率影响究竟有多大，洪卫刚对此算了一笔账，他以一个100MW的光伏项目为例，将MC光伏连接器接触电阻（平均0.35mΩ）和国际标准EN50521中规定的较大接触电阻5mΩ做比较（如表一）。


从上面的计算可以看出，相对于高的接触电阻，较低的接触电阻使光伏系统每年多发了约16万度电，在25年时间里共计多发了约400万度电，由此可见，持续低的接触电阻所带来的经济效益是非常可观的。并且考虑到较高的接触电阻更容易发生故障，那么需要更多的零件更换和更多的维护时间，即意味着更高的维护成本。


洪卫刚表示：“在国内连接器企业中，短期内一些选择买市场上较好的产品解开复制的公司会存在于市场中，因为他们有了一部分长期合作的客户，有些也会在连接器可靠性性能方面做些考虑。未来，行业发展会更加专业化，接线盒制造和连接器制造会有越来越明显的区分，连接器标准及接线盒标准会在各自领域进一步完善，产业链各环节材料的集中度会增强。当然，最后真正想做长久的企业会关注材料本身，工艺过程，制造水平及品牌。以材料本身而言，国外的铜材料和国内的铜材料都属于铜材料，名称相同，可是其中的元素配比是不一样的，导致部件的性能存在差异，因此，我们还需要长期的学习积累。”


从**层到*三层的揭露，是相互关联的三个环节，没有混乱的企业就没有混乱的产品，也会减少互插**安装等问题，问题能够存在取决于市场的需求。


因为连接器“小”，所以目前电站设计者和EPC公司在设计和搭建电站时，很少会考虑到连接器的匹配问题；组件供应商在选择接线盒时，对连接器的考量也非常少，除了早期被培养起来的几家*光伏公司（如天合等）；电站业主及运营方更无从了解连接器所带来的影响，如此，在问题没有大面积暴露前，一些发展乱象存在发展空间。


连接器的问题让笔者想起了光伏背板、PID太阳电池，这些都是在问题暴露后引起的业内关注，希望连接器在问题大面积暴露前能引起重视，防患于未然。

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