SSB变桨系统备用电池应用与维护手册.docx

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SSB变桨系统备用电池应用与维护手册

常温型SSB变桨系统备用电池应用与维护手册

1.电池类型

基于AGM技术的密封式免维护阀控铅酸蓄电池。

2.电池的相关技术数据（表1）

表1：

电池的相关技术数据（单个电池）

制造商

Panasonic

电池型号

LC-P127R2P1

标称电压

12VDC

额定容量（20小时率）

7.2Ah

尺寸规格

长

151mm

宽

64.5mm

高

94mm

总高

100mm

总重

大约2.5Kg

设计使用寿命（25°C恒温理想值）

大约6年

3.电池特性（表2）

表2：

电池特性（单个电池）

电池容量（25°C）

20小时率（360mA）

7.2Ah

10小时率（680mA）

6.8Ah

5小时率（1260mA）

6.3Ah

1小时率（4900mA）

4.9Ah

1.5小时率

放电终止电压：

10.5V

3.5A

内部电阻

电池充满电（25°C）

大约40mΩ

电池容量的温度依赖性（20小时率）

40°C

102%

25°C

100%

0°C

85%

-15°C

65%

自放电（25°C）

存储3个月后的剩余容量

91%

存储6个月后的剩余容量

82%

存储12个月后的剩余容量

64%

充电方法：

恒电压充电

浮充电方式

初始电流

1.08A或更小

控制电压

13.6V-13.8V（每个电池单元，25°C时）

注意：

上述特性数据是单个电池的3个充电/放电循环的平均值，不是最小值。

图1：

25°C时的电池放电特性

图2：

放电持续时间/放电电流

4.电池箱

变桨系统配有3个电池箱，每个电池箱装有3个电池组（串联连接），每个电池组由6块电池组成（串联连接）。

电池箱的额定输出电压为：

216VDC（12VDCx18）。

3个电池箱分别对应风轮的3个轴，当风机发生严重故障或重大事故的情况下变桨系统执行紧急顺桨功能，电池直接给变桨电机供电，驱动叶片安全顺桨到91度限位位置。

各轴电池箱给电机的供电相对独立，一个轴的电池供电失效不会影响其它轴的供电效果，确保了单个叶片的顺桨失效不会影响整机的安全制动（两个叶片可以执行安全顺桨）。

电池箱内，电池供电线路的输出端装有熔断器（63A），供电线路发生短路或过载时熔断器保护动作。

图3：

电池箱

图4：

电池组的安装与连线

5.充电器

制造商：

Conventec

型号：

L1014A

5.1标称技术数据

标称输入电压：

115/230VAC-10%~+10%

标称输入电流：

2.8/1.4A

标称输入频率：

50/60Hz

运行温度范围：

-20°C~+40°C

存储温度范围：

-40°C~+60°C

最大工作湿度：

95%（没有冷气凝结）

标称输出电压：

250VDC

最大输出电流：

1.1A（充电器内部限定）

5.2充电方式

充电器采用浮充电方式。

5.3充电电压的温度补偿

充电器具备充电电压的温度补偿功能，充电电压的大小根据温度的变化进行自动调整，20°C（电池周围环境温度）时的标称浮充电压值为：

250VDC，浮充电压的校正系数为：

±20mV/（°C·单体），充电电压与电池周围环境温度成反比关系。

可对电池进行充电的电池周围环境温度范围为：

-20°C~+60°C。

变桨系统1号电池箱内配有一个温度传感器（1V1），此温度信号直接传给充电器，充电器根据此温度信号进行充电电压的温度补偿（其它电池箱的充电环境温度参考1号电池箱）。

5.4充电器信号输出

充电器的输出信号包括一组LED指示灯和一组继电器信号，用来指示当前充电电压的状态、电池组的连接状态、充电器的输入电源状态。

5.4.1SENSONOK指示灯

指示灯常亮，表示温度传感器（1V1）与充电器的连接正常且为规定连接方式。

指示灯灭，表示充电器的充电电压温度补偿功能失效，需要检查传感器与充电器的连接（见：

图5）。

充电器检测不到温度信号时就假设电池周围环境的当前温度为20°C，充电电压为标称充电电压：

250VDC。

图5：

温度传感器与充电器的连接图

5.4.2UV/OVOK指示灯

这是个复合信号指示灯，它指示充电器的输出端电压是否正常（是否有出现过压或欠压状态）。

指示灯常亮，表示充电电压在规定的范围内；指示灯灭，表示充电电压出现欠压（电压低于156~166VDC时）或出现过压（电压高于267~278VDC时）。

这时需要测量充电器充电端连接器J2的1脚和3脚间的电压，确认出现了过压还是欠压。

1）Under-voltage（欠压）：

充电器的充电电流不能大于1.1A（充电电流最大限值，充电器内部限定），如果充电电流大于此值，充电器的限流特性就会起作用，减少充电电压，防止大电流对电池造成损伤。

出现欠压时要切断充电器的供电电源，查找出现过载的原因并解决。

重新给充电器上电，指示灯亮则问题解决。

2）Over-voltage（过压）：

断开充电器的供电电源，拆除充电端连接器J2，充电器至少保持断电30秒，重新给充电器上电。

如果指示灯亮则说明过压是由外部原因引起的，查找原因并解决故障；如果指示灯仍然灭，则断开充电器输入电源，用合适的工具手动顺时针旋转充电电压调整旋钮使充电电压恢复到正常水平，充电器至少保持断电30秒再上电，指示灯亮则问题解决。

5.4.3BATT/MAINSOK指示灯

这是个复合信号指示灯，指示电池组的连接状态和充电器输入电源的状态。

指示灯亮，表示充电器与电池组的连接正常、充电器有输入电源且电压在规定范围内。

如果指示灯灭则存在以下两种故障可能性：

1）Mainsfailure（充电器输入电源故障）：

测量充电器的输入电压（输入电源连接器：

J1）。

如果输入电压没有在规定范围内，则此信号指示输入电源故障，当前充电器没有给电池充电，查找原因使充电器输入电源恢复正常；如果输入电压在规定范围内，则此信号表示电池故障。

2）Batteryfailure（电池故障）：

充电器检测到电池组的充电回路连接不正常或电池箱的输出电压低于其最低限值189~201VDC。

如果电池连接恢复正常，给电池组充电一段时间，如果指示灯仍然不亮，则表示电池组损坏，需要更换电池组。

5.5充电器接线图

图6：

充电器接线图

检测信号Battery/mainsokcharging和Over/Undervoltageokcharging直接输入变桨系统主控制器，正常情况下为：

+24VDC（对应的LED指示灯亮），相应点故障时变为：

0VDC（对应的LED指示灯灭）。

充电器直流电输出端装有一组熔断器（6F1：

6.3A）：

充电回路出现短路或过载时熔断器保护断开，电池箱内充电回路上也装有熔断器（2F1：

6.3A），两个熔断器对充电回路进行联合保护。

图7：

充电器

6.充电控制

3个电池箱内的电池统一由位于中控箱内的充电器（6A1）进行充电。

充电器依次给1号电池箱、2号电池箱、3号电池箱进行定时充电，正常通电情况下每个电池箱连续充电15分钟，45分钟为一个充电循环。

中控箱内的3个接触器6K1、6K2、6K3接受变桨系统主控制器的命令分别控制3个电池箱充电回路的通断。

变桨系统充电控制逻辑图：

图8：

充电控制逻辑图

图9：

1号电池箱充电控制逻辑图

图10：

2号电池箱充电控制逻辑图

图11：

3号电池箱充电控制逻辑图

7.电池箱环境控制

每个电池箱内都装有一个PT100温度传感器用于检测各电池箱的环境温度，温度信号分别传给位于中控箱的3个温度控制器，温控器根据各电池箱的当前环境温度控制对应电池箱的加热器的加热状态。

每个电池箱内分别装有3个45W的加热器。

电池箱的箱体上有通风窗、通风窗的内表面贴有透气隔膜以防止湿气进入箱内，保持电池箱内干燥通风。

8.电池检查及维护

警告：

电池箱内的带电连接件上有可达248V的直流电（电池组的额定电压：

216VDC，电池充电完成后电压可达248VDC），对电池箱进行操作维护时要确保电池与接线端子间的连接中断，还要确保电池充电器没有在充电状态（断开中控箱的400VAC进线电源）。

警告：

即使电池供电开关断开后电池供电回路上仍然带有直流电。

对电池进行操作与维护时要断开轴箱上的主电源开关和电池供电开关及中控箱的主电源开关，并确保操作过程中这些开关不会被闭合。

此种电池为密封式阀控铅酸蓄电池，不需要定期加补充酸液和水，所以也称其为“免维护”蓄电池，但并不表示其不需要其它常规维护。

正确的使用和维护对提高蓄电池供电的可靠性、安全性及蓄电池的使用寿命非常重要。

为了确保蓄电池的安全使用，蓄电池需要执行的常规检查及维护有：

●蓄电池的外观及接线检查：

检查电池外观有无变形或严重发热，检查电池组及其连接导线是否干净是否连接牢固，是否有腐蚀，并根据需要及时更换或紧固。

●清洁度检查：

检查电池组（特别是电极处）是否干净、干燥，要及时清洁蓄电池外壳上的污渍，保持电池清洁干燥，清洁时要使用干燥的抹布或无金属物的毛掸进行，防止漏电。

●检查电池箱的输出电压：

电池组充完电后每个电池箱在空载的情况下的输出电压至少要达到216VDC。

●检查电池组的电容量，目前还没有简单可行的方法直接检查电池组的电容量，因此，可以采用对比测量的方法检查电池组带动电机动作的运行时间来确定其电容量是否满足要求：

测试前先给电池组充满电，测量电池组带载运行的时间并做好对比记录。

如果在规定的转动角度内电池供电变桨动作的时间太长（与电容量正常情况下的动作时间做对比），则电池的电容量可能已经减少，也可对比三个轴分别进行电池供电变桨在规定角度内的动作时间，如果动作时间有明显不同，则用时长的电池组容量可能已经减少，一旦确定某个电池箱内的电池组的容量已将减少，要立即进行更换（更换整个电池箱内的所有电池组）。

操作维护人员有责任且必须保证风机正常运行时变桨系统电池组的功能正常性。

以上检查及维护项目至少1年执行1次。

8.1电池的存储

蓄电池的存储要求：

●蓄电池应在干燥、通风、阴凉的环境条件下停放或存储，严禁受潮、雨淋。

●避免蓄电池受阳关直射或其他热源影响导致的过热危害。

●避免蓄电池存放中受到外力机械损伤或自身跌落。

由于温度对蓄电池自放电有影响，所以存放地点温度应尽可能低。

储存蓄电池的存储空间必须清洁，并且进行适当维护。

蓄电池储存期间应按规定补充电，见表3。

表3：

蓄电池存储期间补充电规定

存储期限

补充电规定

不超过2个月

无需补充电，直接使用

不超过6个月

以250V/电池箱，恒压充电48个小时

不超过12个月

以250V/电池箱，恒压充电96个小时

不超过24个月

以250V/电池箱，恒压充电120个小时

以上充电电压为充电器20°C时的标称充电电压。

蓄电池设备长期不用时，蓄电池应与充电设备和负载分开。