Diagnostyka akumulatorów w systemach zasilania rezerwowego

• Autorzy: Majchrzycki W. , Jankowska E. , Samborski R. , Garsztka M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.07.18

Warianty tytułu

EN

Battery diagnostics in uninterruptible power supply systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dotychczasowe systemy diagnostyczne stosowane w systemach zasilania rezerwowego są mało efektywne i często pomimo braku alarmu ze strony systemu monitorowania, rzeczywista pojemność akumulatorów wynosi znacząco poniżej wartości uznawanych za graniczną (<80% pojemności znamionowej). System taki nie daje więc wystarczających wskazówek dotyczących rzeczywistego stopnia zużycia akumulatora. W artykule zaprezentowano nowe metody oceny stanu akumulatora ołowiowego stacjonarnego, które pozwolą na zwiększenie stopnia niezawodności systemów zasilania rezerwowego opartego o ogniwa tego typu. Przedstawione zostały założenia teoretyczne nowych metod diagnostyki akumulatora stacjonarnego, oraz założenia narzędzia informatycznego przydatnego w opracowywanej metodzie. Zaproponowany został modelowy system diagnostyczny wczesnego rozpoznawania utraty pojemności, który zawiera następujące elementy infrastrukturalne: System automatycznego nadzoru baterii akumulatorów, system pomiaru impedancji bloków, system automatycznego wyładowania/ładowania kontrolnego (pomiar pojemności) i centralny system agregacji i przetwarzania danych. Zastosowanie zaproponowanej metody diagnostyki akumulatorów stacjonarnych, pozwala na uzyskanie bardziej wiarygodnej odpowiedzi, w jakim stanie jest badany akumulator, jaki poziom bezpieczeństwa jako zasilanie rezerwowe on daje i czy konieczna jest jego wymiana lub kontrola pojemności dysponowanej.

EN

The foregoing diagnostic systems used in uninterruptible power supply devices are not effective enough. It often happens that the monitoring system does not warn when the real battery capacity drops far beyond its border value (which is <80% of the nominal capacity). The monitoring systems do not give sufficient signs of the real state of batteries. This paper presents new methods of assessment of lead-acid stationary batteries. The methods are orientated towards an increase in reliability of the UPS systems based on the given technology. Moreover, the paper covers theoretical assumptions about new diagnostic methods for stationary batteries as well as assumptions about an IT tool useful for the developed method. The paper comprehends also a proposition of a diagnostic system model for early recognition of the capacity loss. The model should incorporate the following infrastructural subsystems: automatic battery surveillance, measurement of battery block impedance, automatic control charge/discharge (capacity measurement) and central aggregation and data processing.The use of the proposed diagnosis method for stationary battery will help to obtain the information: what the battery state is, what its reliability in UPS systems is, if it is necessary to replace the battery or to control its available capacity.

Słowa kluczowe

PL

system zasilania rezerwowego; stacjonarne akumulatory kwasowo ołowiowe; metody diagnostyczne; utrata pojemności

EN

power supply systems; stationary lead acid batteries; diagnostic systems; capacity loss

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 7
• Strony: 76--80
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Majchrzycki W.

• Instytut Metali Nieżelaznych oddział w Poznaniu, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Jankowska E.

• Instytut Metali Nieżelaznych oddział w Poznaniu, ul. Forteczna 12, 61-362 Poznań

autor

Samborski R.

• Instytut Łaczności, ul. Szachowa 1, 04-894 Warszawa

autor

Garsztka M.

• Telzas Sp. z.o.o., ul. Bogno 3, 78-400 Szczecinek

Bibliografia

• [1] P.T. Moseley, J. Garche, C.D. Parker, D.A.J. Rand, Valve-Regulated Lead-Acid Batteries, Elsevier, 2004.
• [2] Łęgosz Z., Czy baterie VRLA mogą żyć 20 lat Przedwczesna utrata pojemności – fundamentalny problem baterii VRLA Wiadomości Elektrotechniczne 2001, R. LXIX, nr 3, 111-115,
• [3] Calábek M., Micka K., Bača P., Křivák P., Šmarda V., Resistance changes and premature capacity loss in lead battery plates, J. Power Sources 62 (1996), 161 – 166.
• [4] Hollenkamp A.F., Premature capacity loss in lead/acid batteries: a discussion of the antimony-free effect and related phenomena, J. Power Sources 36 (1991), 567-585
• [5] Kosai M., Yasukawa S., Osumi S., Tsubota M., Effect of antimony on premature capacity loss of lead/acid batteries, J. Power Sources 67 (1997), 43 – 48
• [6] Pavlov D., Effect of corrosion layer on phenomena that cause premature capacity loss in lead/acid batteries, J. Power Sources 48 (1994), 179-193;
• [7] Pavlov D., Petkova G., Dimitrov M., Shiomi M., Tsubota M., Influence of fast charge on the life cycle of positive lead–acid battery plates, J. Power Sources 87 (2000), 39-56;
• [8] Shiomi M., Okada Y., Tsuboi Y., Osumi S., Tsubota M., Study of PCL mechanism. Influence of grid/PAM state on PCL, J. Power Sources 113 (2003), 271 – 276
• [9] TBA30-IŁ – Dokumentacja techniczno-ruchowa (DTR) i instrukcja obsługi – Instytut Łączności
• [10] System Testowania Baterii – opis techniczny – Telzas Sp.z.o.o
• [11] Alber MPM-100 – technical description – Emerson Network Power.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).