铅酸蓄电池清洁生产(精选9篇)
1.铅酸蓄电池清洁生产 篇一
附件
铅酸蓄电池行业准入条件
为促进我国铅酸蓄电池及其含铅零部件生产行业持续、协调、健康发展,规范行业投资行为,依据《中华人民共和国环境保护法》、《重金属污染综合防治“十二五”规划》、《产业结构调整指导目录(2011年本)》等国家有关法律、法规和产业政策,按照合理布局,控制总量,优化存量,有序竞争,保护环境的原则,制定铅酸蓄电池行业准入条件。
一、企业布局
(一)所有新建项目应在依法批准设立的县级以上工业园区内的相应功能区建设,符合《铅蓄电池厂卫生防护距离标准》的要求,不得建于居住区、医院、学校、食品加工企业等环境敏感点周边。位于工业园区外的现有项目应逐步搬迁入园。重金属污染防控重点区域禁止新建、改扩建增加重金属污染物排放的生产项目。
(二)根据《地表水环境质量标准》的有关要求,新建、改扩建项目不得位于Ⅰ—Ⅲ类功能类别的水域周边2公里内。
(三)《建设项目环境影响评价分类管理名录》第三条规定的各级各类自然保护区、文化保护地等环境敏感区内,以及土地利用总体规划确定的耕地和基本农田保护范围内,不得新建、改扩建铅酸蓄电池及其含铅零部件生产项目。
二、生产能力
(一)生产胶体、卷绕式等新型铅酸蓄电池的,或采用拉网式、冲孔式、连铸连轧等先进板栅和极板制造工艺的,新建、改扩建项目同一厂区年生产能力不应低于单班(8小时,下同)20万千伏安时。
(二)生产其他铅酸蓄电池或采用其他板栅和极板制造工艺的新建、改扩建项目,同一厂区年生产能力不应低于单班50万千伏安时。
(三)现有项目应在本准入条件实施后2年内达到同一厂区年生产能力不应低于单班20万千伏安时。
(四)生产双极性、铅碳电池(超级电池)等新型工艺结构铅酸蓄电池产品,或其他经特殊审批的生产项目,不受上述生产能力的限制。
三、禁止建设的项目
(一)禁止新建、改扩建开口式普通铅酸蓄电池(硫酸溶液直接与大气连通,维护时需要加注硫酸,外壳为橡塑材质,采用沥青浇注工艺进行封盖的铅酸蓄电池)生产项目,现有生产线应于本准入条件实施后6个月内停止生产。
(二)禁止新建、改扩建商品极板生产项目,现有生产线应于应在本准入条件实施后1年内停止生产。
(三)禁止新建、改扩建干式荷电铅酸蓄电池(内部不含电解质,极板为干态且处于荷电状态的铅酸蓄电池)生产项目。
(四)禁止新建、改扩建镉含量高于0.002%(质量百分比)或砷含量高于0.05%(质量百分比)的铅酸蓄电池及其含铅零部件生产项目。
(五)现有镉含量高于0.002%(质量百分比)或砷含量高于0.05%(质量百分比)的铅酸蓄电池及其含铅零部件生产线应于2013年底前停止生产。
四、工艺与装备
(一)项目应由具备国家批准的工程设计行业资质的单位进行工程设计和工艺布局设计,并按照生产规模配备合适的工艺装备和具备相应处理能力的节能环保设施。节能环保设施应定期进行保养、维护,并做好日常运行维护记录。
(二)熔铅、铸板及铅零件工序应位于独立、封闭的车间内,熔铅锅、铸板机应保持在负压状态下生产,并与废气处理设施连接。熔铅锅应保持封闭,加料口不加料时应处于关闭状态,并采用自动温控措施。推荐采用集中供铅工艺,禁止采用开放式熔铅锅和手工铸板工艺。
(三)铅粉制造工序应采用自动化密封式铅粉机。铅粉系统(包括贮粉、输粉)应密封,系统排放口应与废气处理设施连接。禁止采用开口式铅粉机和人工输粉工艺。
(四)合膏工序(包括加料)应使用全自动设备,在全密封状态下生产,并与废气处理设施连接。禁止采用开口式合膏机。
(五)涂板及极板传送工序应配备废液自动收集系统,并与
废水管线连通,禁止采用手工涂板工艺。管式极板生产应当使用自动挤膏机,禁止采用干式灌粉工艺。
(六)分板刷板(耳)工序若采用手工操作,应设置独立、封闭的车间,保持在负压状态下生产,并与废气处理设施连接。采用自动分板、刷板设备进行生产的,也应做好整体密封。新建、改扩建项目必须采用自动分板、刷板设备,禁止采用手工操作工艺。
(七)供酸工序应采用自动配酸系统、密闭式酸液输送系统和自动灌酸设备,禁止采用人工配酸和灌酸工艺。
(八)化成工序应配备硫酸雾收集装置并与相应处理设施连接,其中采用外化成工艺的,化成槽列应封闭,并保持在负压状态下生产,禁止采用手工焊接外化成工艺;新建、改扩建项目禁止采用外化成工艺。
(九)采用手工分板刷板(耳)、包板、称板、装配焊接工艺的,有关工位应配备烟尘收集装置,推荐采用下抽方式工作,保持合适的吸气压力,并与废气处理设施连接。
(十)淋酸、洗板、浸渍、灌酸、电池清洗工序应配备废液自动收集系统,通过废水管线送至相应处理装置进行处理。
(十一)新建、改扩建项目的焊接工序必须采用自动烧焊机或自动铸焊机等自动化生产设备。
(十二)新建、改扩建项目的封盖工序必须采用自动胶封机或自动热封机等自动化生产设备。
(十三)新建、改扩建项目的电池清洗工序必须采用自动清洗机。
五、环境保护
(一)项目各种污染物排放浓度应符合国家各项环境保护法律、法规、规章和标准的要求。
(二)项目各类污染物的排放应采用两级或两级以上处理技术;其中铅烟应采用静电除尘或布袋除尘加湿法(水幕或湿式旋风)除尘技术;铅尘应采用布袋除尘、旋风除尘技术、湿法除尘技术,废水应采用一步净化加离子交换或离子膜、反渗透等处理技术;酸雾应采用物理捕捉加碱液吸收的逆流洗涤技术。
(三)厂区应设置清污分流设施,工业废水、地面冲洗水及厂区初期雨水应按照有关规定处理,达到相关标准要求后方可排放。项目产生的废水原则上应自行处理或接入集中工业废水处理设施处理后达标排放,未经处理的废水不得直接排入城镇污水处理系统,确需排入的应报经城镇污水处理行业主管部门充分论证并领取《城市排水许可证》,且排放的废水污染物指标应达到集中污水处理厂进水水质标准或《污水排入城镇下水道水质标准》的要求。项目废水总排放口要安装重金属污染物在线监测装置,并与所在地县级以上环境保护行政主管部门联网。鼓励将废水处理后循环使用,所有项目水重复利用率不应低于60%。
(四)企业应按照国家有关规定向所在地县级以上环境保护行政主管部门申报铅泥、铅渣、含铅废料、废电池、废极板、商
品极板包装物以及直接接触铅的手套、口罩等废弃劳动保护用品等危险废物的产生量、贮存、处置等有关资料,制定危险废物管理计划,妥善处置生产过程中产生的危险废物,处理处置过程应符合现行危险废物贮存、利用、转移、处置的相关标准、技术规范和管理规定。
(五)企业应建立铅、镉、酸等特征污染物日监测制度,每月向当地环境保护主管部门报告监测结果。企业应向社会发布环境报告书,公布重金属污染物排放和环境管理情况。
(六)企业应通过ISO 14001“环境管理体系”认证。
(七)新建、改扩建项目应严格按照《中华人民共和国环境影响评价法》和环境保护部关于建设项目环境影响评价文件分级审批和分类管理的规定,在办理备案(核准)手续后和开工建设前,编制环境影响评价文件,报具有相应审批权限的环境保护主管部门审批。
(八)新建、改扩建项目的环保设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。项目竣工后,建设单位应向该项目环境影响评价文件审批部门提出试生产申请,并自试生产之日起3个月内,向该项目环境影响评价文件的审批部门申请竣工环境保护验收。
(九)现有项目在建设、运行过程中产生不符合经审批的环境影响评价文件的情形的,应开展环境影响后评价。
六、职业卫生与安全生产
(一)项目应符合《职业病防治法》、《安全生产法》和有关法规、标准要求,具备相应的职业危害防治和安全生产条件,并建立、健全安全生产责任制。
(二)新建、改扩建项目应进行职业病危害预评价和职业病防护设施设计,经批准后方可开工建设;职业病防护设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用;应在试运行12个月内进行职业病危害控制效果评价;职业病防护设施经验收合格后,方可投入正式生产和使用。
(三)生产作业环境必须满足《工业企业设计卫生标准》和《铅作业安全卫生规程》的要求。
(四)企业应建立有效的卫生管理制度,确保职工的职业健康。应设置专门的更衣室、淋浴房、洗衣房等辅助用房,场所建设、生产设备应符合职业病防治的相关要求。员工生活区与生产区域应严格分开,加强管理,禁止穿着工作服离开生产区域;生活区设在厂区内的,禁止员工家属和儿童等非生产人员居住;员工下班前,应督促其洗手和洗澡。应为员工提供有效的个人防护用品,在员工离开生产区域前,应收回手套、口罩、工作服、帽子等,进行统一处理,不得带出生产区域;应定期对使用过的工作服等进行统一清洗。
(五)熔铅、铸板及铅零件、铅粉制造、分板刷板(耳)、装配焊接、废极板处理等产生严重职业病危害的作业岗位应设置
警示标识和中文警示说明;应安装集中通风系统,其换气量应满足稀释铅烟、铅尘的需要,通风系统进风口不得设在车间内。
(六)企业与劳动者订立劳动合同时,应将工作过程中可能产生的职业病危害及其后果、职业病防护措施和待遇等如实告知劳动者,并在劳动合同中写明;应建立职业健康监护档案,根据《职业健康监护管理办法》和有关标准的规定,组织上岗前、在岗期间、离岗时职业健康检查,并将检查结果如实告知劳动者。普通员工应每年至少进行一次体检;在产生严重职业病危害的作业岗位工作的员工,应采取预防铅污染的措施,每半年至少进行一次血铅检测,发现血铅超标应立即送医院进行排铅治疗。
(七)企业应通过OHSAS 18001“职业健康安全管理体系”认证。
七、节能与回收利用
(一)项目的产品、设备和工艺能耗应符合国家各项节能法规制度和标准的要求。应严格按照《节约能源法》及工业和信息化部有关工业固定资产投资项目节能评估和审查的规定执行。
(二)铅酸蓄电池生产企业应积极履行生产者责任延伸制,主动建立废旧铅酸蓄电池回收系统,或委托再生铅企业等相关单位对废旧铅酸蓄电池进行有效回收利用。企业应关注原料供应企业的环保守法情况,不得采购不符合环保要求的再生铅企业的产品作为原料。鼓励铅酸蓄电池生产企业利用销售渠道建立废旧铅酸蓄电池回收机制,并与符合有关产业政策要求的再生铅企业共
同建立废旧电池回收处理系统。
八、监督管理
(一)新建和改扩建铅酸蓄电池及其含铅零部件生产项目应符合本准入条件的要求,项目的投资管理、土地供应、节能评估、环境影响评价、职业病危害预评价等手续应按照本准入条件中的规定进行审核,并履行相关报批手续。未通过建设项目环境影响评价审批的,一律不准开工建设;未经环境影响评价审批的在建项目或者未经环保“三同时”(建设项目的环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用)验收的项目,一律停止建设和生产。
(二)各地人民政府及工业和信息化、环境保护主管部门应对本地区现有铅酸蓄电池及其含铅零部件生产项目统一规划,严格控制新建项目,并使其符合本地区资源能源、生态环境和土地利用等总体规划的要求;对已经存在铅酸蓄电池企业的,在其卫生防护距离之内不应规划建设居住区、医院、学校、食品加工企业等环境敏感项目;应引导现有企业主动实施兼并重组,有效整合现有产能,着力提升产业集中度,加大先进适用的清洁生产技术应用力度,提高产品质量,改善环境污染状况。
(三)项目应依法取得排污许可证和生产许可证。
(四)企业如造成严重环境污染,应由所在地人民政府作出限期治理决定,逾期未完成治理任务的,应由当地环境保护主管部门处以罚款或者由所在地人民政府责令停业、关闭。
(五)新建、改扩建项目应达到《清洁生产标准 铅蓄电池工业》三级水平。现有项目应达到《电池行业清洁生产评价指标体系(试行)》中规定的“清洁生产企业水平”。应实施强制性清洁生产审核,每两年实施一轮,并通过评估验收。对不按期实施清洁生产审核或者虽经审核但不如实向当地工业和信息化、环境保护主管部门报告审核结果的铅酸蓄电池及其含铅零部件生产企业,由县级以上环境保护主管部门责令限期改正,对拒不改正的依法从重处罚。
(六)对不符合本准入条件的铅酸蓄电池及其含铅零部件生产项目,投资管理部门不予备案(核准);国土资源部门不予办理用地审批手续;环境保护部门不予批准环境影响评价报告;金融机构不提供任何形式的新增授信支持;城乡规划和建设、消防、卫生、质检、税务、电力、工商、安全监督等部门不予办理相关手续。
(七)所有铅酸蓄电池及其含铅零部件生产企业,应在本准入条件公布后,对本企业符合准入条件的情况进行自查,并将自查情况报省级工业和信息化、环境保护主管部门,由两部门负责进行核查。
(八)工业和信息化部、环境保护部将建立对符合准入条件的企业名单进行公告的制度,实行社会监督和动态管理,有关实施细则另行发布。
(九)行业协会应组织企业做好行业自律,协助政府有关部
门做好准入条件的实施和跟踪监督工作。
九、附则
(一)本准入条件中涉及的企业和项目,包括中华人民共和国境内(台湾、香港、澳门特殊地区除外)所有新建和现有铅酸蓄电池及其含铅零部件生产企业和生产项目,但经特殊审批的项目除外。
(二)本准入条件中涉及的国家法律、法规、标准及产业政策等若进行修订,则按修订后的最新版本执行。
(三)异地改扩建项目在执行本准入条件时应参照新建项目的有关规定;于本准入条件公布前备案(核准),并在本准入条件公布后6个月内建成投产的项目可参照现有项目的有关规定执行。
(四)本准入条件自2011年9月1日起实施,由工业和信息化部、环境保护部负责解释。
2.铅酸蓄电池清洁生产 篇二
浙江某铅酸蓄电池公司建设地位于长兴经济开发区城南工业功能区, 占地面积858.60亩。企业年产200万k VAh动力储能用密封铅酸蓄电池。
二、监测工作内容
首先完成了相关资料的收集工作, 编制了现场检测方案, 并对方案进行了审核。根据方案的要求, 组织人员对该公司生产场所产生的主要职业病危害因素进行了检测。
三、监测项目
1铅粉制造。铅锭经高温熔化后, 铸成铅球, 铅球经研磨后生成铅粉。熔化过程可产生铅烟和高温, 研磨过程可产生铅粉和噪声。2铸板、铸铅零件。铅锭经高温熔化后, 铸成铅板和铅零件。此过程可产生铅烟、高温和噪声。3合膏。指在合膏机中加入硫酸、铅粉、短纤维、气态二氧化硅等材料。在加料和设备运行时, 会有不同程度的物料溢出, 并发出噪声。此过程可产生铅尘、硫酸及三氧化硫、噪声。4涂板。涂片机使用压缩空气作为动力, 均匀地将铅膏涂在铅板上, 并经稀酸淋洗后, 烘干。此过程可产生铅尘、硫酸及三氧化硫和噪声。5分称板。主要将连板使用机器分剪成单板, 并对极耳进行打磨, 将打磨好的极板。此过程可产生铅尘和噪声。6装配。装配主要分包片、铸焊、封盖、焊端子等程序。包片主要掉落铅粉, 铸焊使用高温将铅熔化后焊接, 封盖使用环氧树脂系胶结剂, 焊端子使用电烙铁焊接。此过程可产生铅尘、铅烟、高温和噪声。7加酸、内化成。使用自动真空灌酸机给蓄电池加酸, 并在水浴中进行充放电内化成。此过程可产生硫酸酸雾。8包装。在对蓄电池包装过程中, 丝网印刷使用油墨和慢干剂, 其含有异佛尔酮;盖片使用超声波熔接机熔接。因此, 该过程可产生异佛尔酮、噪声。9配酸。配酸主要将98%的浓硫酸稀释成13%左右的电池用酸。在配酸过程中, 由于容器不密封, 可能会溢出一定量的酸雾。因此, 该过程可产生硫酸酸雾。
综上所述, 铅酸蓄电池生产企业生产环境中可产生铅烟、铅尘、硫酸酸雾、异佛尔酮、高温、噪声。
四、监测企业环境条件
1生产车间布置在相邻车间当地全年最小频率风向的上风侧;非生产区布置在当地全年最小频率风向的下风侧;辅助生产区布置在两者之间。2产生职业病危害的生产车间、设备均按GB 13746-2008和GB/T 16758-2008的要求设置了局部通风设施。并按照GBZ 158设置职业病危害警示标识。3高温车间的纵轴与当地夏季主导风向垂直。高温热源布置在车间天窗下方。4噪声与振动较大的生产设备安装在单层建筑厂房内。5含有挥发性气体、蒸汽的各类管道不宜从仪表控制室和劳动者经常停留或通过的辅助用室的空中和地下通过。
五、监测结果
在正常生产过程中, 铸板车间、铅粉车间、合膏车间、装配车间的现场检测浓度 (强度) 均符合要求。铸铅零件作业点的铅烟、分板车间的铅尘监测结果浓度不符合GBZ 2.1-2007标准要求, 超声波熔接作业点的噪声检测结果不符合GBZ2.2-2007标准的要求。
六、生产环境职业病危害因素对人体健康的影响
1铅及其化合物。损害造血、神经、消化系统及肾脏。神经系统主要表现为神经衰弱综合征、周围神经病, 重者出现铅中毒性脑病。消化系统表现有齿龈铅线、食欲不振、恶心、腹胀、腹泻或便秘, 腹绞痛见于中等及较重病例。造血系统损害出现卟啉代谢障碍、贫血等。短时接触大剂量可发生急性或亚急性铅中毒, 表现类似重症慢性铅中毒。2硫酸。对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起呼吸道刺激, 重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡, 愈后癍痕收缩影响功能。慢性影响:牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。3噪声。对人体的危害主要为听觉系统产生的特异性作用和对其它系统产生的非特异性作用。听觉系统的损害主要是对听力造成障碍, 产生头晕、耳鸣, 严重时甚至会造成耳聋;其它系统的损害主要是影响植物神经系统、消化系统和心血管系统功能。4高温与热辐射。从事高温作业时因体内热平衡和水盐代谢紊乱, 可能导致职业病-职业性中暑, 严重时可发生重症中暑。重症中暑可分为热射病、热痉挛和热衰竭三型, 也可出现混合型。
七、职业病危害防护措施
1工艺、设备先进性。采用电池组化成技术, 减少生产环境酸雾的排放。
铸板车间采用“一锅八机”设备, 可减少熔铅炉因数量多且加料和清铅渣经常开启引起铅烟的逸散。
合膏工序选用密闭真空合膏机, 可减小因添加配料时扬起的铅尘。
2防尘、防毒措施。两个厂房共设置10套高效滤筒除尘器, 用于收集生产环境中的有毒有害气体, 并集中处理。
分称板工序选用一体式的自动滚剪刷耳称片生产线, 滚剪、刷耳、称片过程均由设备自动完成, 降低生产环境铅粉的浓度。
配酸以及电池充电处理工序加酸过程均实现管道化、自动化, 硫酸的储存与输送均通过密闭化管道运输至合膏、电池化成等工序使用, 减少生产车间酸雾的排放。
充电后处理工序与其他工序之间设置玻璃隔板进行相对隔离, 降低了涉铅区域与非涉铅区域的交叉污染的可能性。
3防噪声措施。在制造蓄电池时, 会产生巨大的噪声, 在车间内装一些减少噪声的设备, 另外, 尽量把一些能够产生高分贝噪声的设备放置在同一个车间。
4防暑降温措施。在各个车间装置水冷空调进行岗位送风降温, 并在夏季为操作的工人提供清凉饮品。
5其它措施。生产区和非生产区有效隔离, 车间与车间之间加设绿化带。工人们完成生产任务时, 需通过清尘通道, 进入就餐区。
制定了相关的管理制度, 对相应的防护设备进行必要的日常维护, 并统一化管理。结语
本文通过对浙江某铅酸蓄电池公司生产环境项目监测, 详细介绍了监测因素与职业病是相互联系影响。为了防止生产过程产生的危害因素导致工人罹患职业病, 我们采取了诸多施进行预防, 也获得了一定的成效。
摘要:铅酸蓄电池, 在我们的工业生产、日常生活中, 用途均较广泛。但在生产工艺过程中, 可产生一系列危害因素, 导致工人患上职业病。对此, 我们非常重视, 采取了诸多措施来预防, 也取得了一定的成效。
关键词:铅酸蓄电池,生产环境,职业病,防治
参考文献
[1]GB/T 16758-2008, 排风罩分类及技术条件[S].
3.铅酸电池的前景 篇三
也许你从没有见过铅酸电池的模样,但如果你离开了铅酸电池的话,你的生活将变得难以想象,如果没有铅酸电池,中国2亿多辆机动车将瘫痪在马路上,因为所有的汽车都需要铅酸电池的启动,没有铅酸电池,你手中的所有通信设备将变成一堆电路板和破塑料,因为所有的通信基站都在使用铅酸电池,没有铅酸电池中国的大多数工厂将彻底停工,因为铅酸电池在工厂里无处不在,没有铅酸电池,航母和潜艇都不能用,要搁浅。因为军工领域的 多数动力电池都是铅酸蓄电池.....我国是世界上蓄电池的生产与使用的大国,蓄电池的用量之大,用途范围之广,实属罕见,大到国防、能源、通讯金融、工厂、运输、电子、电力、电信、电站等重要领域,小到与百姓生活息息相关的电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等等,成为社会发展、百姓生活中不可少的能量供给工具,其每年耗费蓄电池数量达数亿只,耗费几万亿人民币,现国内天能、超威蓄电池2012年产值就突破1仟亿元人民币。现电动车是人人骑、家家有,可见蓄电池发展空间之大。尽管150多年前,铅酸电池就此诞生,再其发展过程中,镍镉电池,镍氢电池,燃料电池,锂电池等一系列“晚辈”层出不穷,但是直到现在,还没有一个能威胁到铅酸电池的市场地位。有专家预计,在今后的发展50年,也不能有一种电池来完全取代铅酸电池,在国民经济近80%的领域里,铅酸电池宝刀不老。尽管欧美是铅酸电池的诞生地和最初使用国家,但是时至今日,美国依然是全球铅酸电池使用量最高的国家,而中国则是铅酸电池即大规模生产又大规模消费的国家之一。而锂电池内阻大,所以无法瞬间释放很大的能量,而价格方面如:一辆锂电池电动汽车其电池组要价8万元之多,而使用铅酸电池的话只需3000元,并且使用锂电池的话,汽车将无法启动,必须借助铅酸电池。一切要市场说话,如今的铅酸电池通过阀控技术和隔膜技术,已经解决了原来的渗漏问题并实现了免维护。
另外铅酸电池的最大优势之一就是回收,修复,再利用的特性。针对铅酸电池的修复而言,在美国和日本以及一些西方较发达的国家,仅铅酸蓄电池的日常保养和维护,以及废旧电池的复原处理和回收利用的从业人员达数十万之多,年创效益达千亿美元之巨。中国又是全球铅酸电池的产销大国,目前约有95%的市场占有率,而蓄电池修复在我国还是一个新兴产业。废旧电池的回收和再利用,也成为各级政府及企事业单位的关注热点。国内现有蓄电池生产企业也在2010年开始对于蓄电池维护、修复、重复利用增加了较大投入与关注。有些电池厂联合这一新项目(蓄电池修复)推出蓄电池质保期为“前七后八”(质保期为15个月,前七个月出现质量问题换组新电池,后面八个月则换维护或修复之后的电池),甚至有些电池企业为了减少售后成本,直接送给电池经销商成套电池修复仪。
研究证明,蓄电池在实际使用过程中,如果使用和维护不善,例如经常充电不足,不及时充电,长期过放电等原因,导致粗晶体硫酸铅堵塞了极板空隙,使电解液渗入困难并增加了内阻,导致蓄电池的容量降低,过早失效,报废,准确的说:电池损坏的原因95%是失水和硫化造成的,如果能及时修复,修复后的电池几乎可以达到好电池的使用水平,可以肯定的说,电池的修复和回收利用,它的经济意义和社会意义是非常大的,特别对于消费者来说,可以省下许多换新电池的钱,而对于投资创业者来说,这个项目确实也是一个投资小,无风险,前景好的创业项目。
4.铅酸蓄电池清洁生产 篇四
中国出口铅酸蓄电池到各个贸易国,前十名贸易国中,排名前三的分别为美国,印度,意大利。2009-2010年市场波动较大的国家,采购量不稳定的国家有俄罗斯联邦。
2009年出现的新市场有法国,尼日利亚,2010年出现的新市场有印度尼西亚,孟加拉国。这类市场刚接触该行业,易获得联系,采购量不会太大
中国的主要出口目标国家是:Japan、USA、Nigeria、比利时Belgium、Netherlands、Spain、France、哈萨克斯坦(亚洲)Kazakhstan和Italy等。
.世界上最大的20个进口国家。(比较明显地可以看出来是USA、Germany、Canada、UK、France、Japan、Italy、Belgium、Spain、Sweden、Netherlands、Australia
贸易国地区分析之前十名目的国占比分析:
美国 印度 意大利 德国 俄罗斯联邦 荷兰 新加坡 英国 中国香港 巴西
5.铅酸蓄电池清洁生产 篇五
安科瑞陈海霞
(上海安科瑞电气股份有限公司,上海嘉定 201801)
摘 要:随着电力工业的快速发展、计算机网络技术的成熟、智能高压综保的应用,电力系统监控已进入智能化、网络化、数字化的时代。本文介绍Acrel-2000电力监控软件在高容量全密封免维护铅酸蓄电池电力监控系统的应用。系统实现了分散式采集和集中控制管理的智能化、数字化、网络化电力监测。
关键词:工厂变配电;高压综保;电力监测软件 0 引言
配电自动化,是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性,改善电能质量,向用户提供优质服务,降低运行费用,减轻运行人员的劳动强度。
随着电力网络的不断发展,用电负荷的持续增长,各种新型负载不断涌现,用户更加关注电能质量问题,同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战,以实现配电系统持续可靠、高效低耗的运行。
本文以高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂电力监控系统为例,简单介绍变电站的配电自动化监测系统。1 项目简介
高容量全密封免维护铅酸蓄电池厂是江森集团投资新建的,该厂坐落在江西安吉和平镇306国道傍,整个厂用电高压部分分为20kV和10kV。20kV高压线路分两路送至电厂,分别为和江甲线和和森乙线。整个高压变配电系统中用的是2台美国SEL(20kV)和39台美国GE(10kV)的智能综合保护,综合保护带有RS485通讯端口,可供上位计算机通讯来实现实时监测和智能管理。为了满足工厂智能化变配电监测的要求,浙江江森采用了上海安科瑞的电力监控软件Acrel-2000,该软件用来实现对电池厂智能用电设备的自动采集、远传和存储、预处理及分析的电力监测平台。2 系统结构
Acrel-2000电力监控软件是对现场智能综保进行电参量采集与电能数据存储的软件,系统为智能化网络电力监测系统,系统综合应用计算机网络、通讯、数据库、数值处理等多种现代信息技术,是电力系统的基础和重要组成部分。软件组态灵活、实用性强、操作简单、易于维护和扩展性强。它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法,能够满足企业智能化供配电的要求,而且可利用网络通讯和IT信息处理技术,有效的加强企业的内部管理,提升企业的科学管理决策速度和准确度。
系统采用分布式结构,数据处理以数据库为中心,分采集、显示、算法等模块,各主要结构关系如图1所示:
图1 系统总体拓扑图
整套电力监控系统监控管理部分包括监控管理主机、打印机、UPS电源等;该配电系统分成两个部分:20kV高压配电系统以及10kV低压配电系统,相应的一次设备安装在高压电气柜、温控箱内。其中20kV开关柜内安装的2台微机保护通过一条485总线接入智能通讯管理机;10kV开关柜内39台微机保护通过2条485总线接入智能通讯管理机,另外变压器温控仪经过一条485总线接入智能通讯管理机。智能通讯管理机将现场所有设备信号经以太网接入监控主机。
2.1 主要设计参考依据 IEC870-1 IEC870-4 IEC870-5 DL 448-91
《远动设备及系统总则一般原理和指导性规范》 《远动设备及系统性能要求》 《远动设备及系统传输规约》 《电能计量装置管理规程》
ISO/IEC11801 GB/50198-94
《国际综合布线标准》
《监控系统工程技术规范》
2.2 软件功能
系统依据客户实际需求及相关标准进行设计,并实现了配电监测、远程抄表、电能报表、趋势曲线、事件及报警等功能。
人机交互
图2所示为本系统配电监测界面,显示了当前各回路设备运行状态及电力参数的实时显示。实时显示网球中心10KV各回路三相电压、电流;并显示当前回路断路器分合闸状态,另外对于设备通讯故障以及负荷越限等非常规状态进行声光报警,提醒工作人员及时发现并处理突发事件,消除隐患,确保所有设备在安全稳定的环境下运行,图2 数据采集
数据采集是配电监控的基础,数据采集主要由底层的测控装置采集完成,实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率P、功率因数COSφ、电度Ep、远程设备运行状态、温度等。
数据处理
数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户查询、分析。避免了运行保障团队直接去配电室查看配电系统运行状态,确保在最短时间发现并排除故障。
故障报警及事故追忆查询
在配电系统发生运行故障时,会及时发出声光报警提示用户及时响应故障回路,同时自动记录事件发生的时间地点,以被用户查询,追忆故障原因,记录如图3所示:
图3 用户权限管理
可根据用户要求添加和删除软件的用户数量和设置用户的权限。针对不同级别的用户,设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产,生活带来的损失,实现配电系统的安全,可靠运行。
运行负荷曲线
定时采集进线及重要回路电流负荷参量,自动生成运行负荷趋势曲线的,方便用户及时了解设备的运行负荷状况、方便管理员掌握用电设备的运行状况,对存在故障隐患的设备及时提出整改,对不合理用电单位提出科学合理的改进,如图4所示
图4 4
数据报表查询
为了更加直观的显示各回路运行的历史数据,本系统开发出了报表查询功能,可以通过时间设定窗口,查询任意一段时间内的或者任意时间点的电度或者电流数据。为用户提供了准确的历史数据查询。
系统特点
系统的软硬件全部模块化,硬件全部智能化。软硬件设计选择工业级标准,可靠性非常高;整个系统的智能控制终端,远程智能通讯控制器全部由16位微机组成,这种集散型控制系统速度快,实时性好,通讯可靠;智能控制终端自带CPU,采集周期短,实时性强,系统冗余度高;各个子系统都是独立工作,互不影响;并且和子系统都实现了模块化,进一步提高了整个系统的安全及可靠性。
4总结
本文介绍了高容密全密封免维护铅蓄电池电力监控系统的总体结构以及实现功能。在2011年系统投资运营以后,已经成功运行了近一年时间,为该厂电力设备运行状况起到了良好的监督与管理作用,并将进一步为该厂设备维护提供数据依据,将各种隐患消除于萌芽之中。参考文献: 1)《电力电测数字仪表原理与应用指南》 任致程,周中,中国电力出版社 作者简介:
陈海霞,女,本科,上海安科瑞电气股份有限公司,技术支、询价、采购:陈海霞
6.铅酸蓄电池清洁生产 篇六
但由于我国蓄电池产品, 特别是动力型蓄电池产品普遍采用传统含镉配方及应用外化成工艺技术生产, 造成重金属镉含量超标及其含铅等污染物的产生, 能源、水资源浪费严重, 已成为制约我国蓄电池行业可持续发展的瓶颈。
在这种背景下, 超威电源有限公司 (下称超威) “无镉铅蓄电池多阶段内化成工艺”的研发成功, 对行业发展的重要意义不言而喻。中国电器工业协会行业发展与咨询部主任王琨指出, 超威在无镉电池研究、内化成工艺防治重金属污染和污水零排放等方面取得的技术成就, 为行业清洁生产起到了良好的示范作用。
超威技术顾问、厦门大学化学系教授陈体衔表示, 超威“无镉铅酸蓄电池多阶段内化成工艺”采用了新材料、新结构、新工艺、新技术, 实现了电池不含镉、化成工序废水零排放, 生产过程与原传统槽化成工艺相比节能28.5%、节水90%, 解决了传统工艺产生大量含铅、含镉重金属污水排放的行业技术难题, 为节能减排奠定了基础。
担当行业节能减排的领头雁
作为旗下重要的生产基地之一, 超威电源有限公司江苏分公司承担了“无镉铅酸蓄电池多阶段内化成工艺”技术最初始阶段的项目工艺改造。经过试验和试制、小批量试生产、中批量试生产以及用户使用等工作, 在获得了可喜的成绩后, 超威正在把该技术在全集团公司内推广和运用。到目前为止, 超威已成为我国行业内率先使用该项技术的公司, 同时也担当了行业节能减排的领头雁。
据超威电源有限公司江苏分公司总经理汤女士介绍, 该技术工艺的改造主要包括两部分:一是将传统的外化成充电工艺改为内化成充电工艺, 将固化后的极板直接切割装入电池盒, 取消了原有的外化成槽、水冲洗、烘干设备, 节省了劳动用工、电力和水消耗, 实现了废水的零排放, 既节约了能源, 又减少了污染, 经测试, 仅此项改造, 就可节约电力375KW, 年节电283万度。二是电池化成充电机改造, 将原来带分流柜的大电流充电机改为电脑控制的智能型可回收电能的充放电电源, 使原有的放电电能95%得到回收利用, 此项改造, 每只电池可节电0.495KWA, 节约电力265KW, 年节电223万度。汤玉英表示, 江苏分公司经过以上两项改造, 总投资928万元, 年节约电量506万度, 增加利润380万元, 投资回收期2.5年;完全达到了投资省、见效显著, 节约能源, 提高综合经济效益的预期目的。“这里面还没包括节约工业用水的效益呢。”汤女士朗爽地笑着说。
笔者在参观了江苏分公司和超威新基地后, 亲眼所见整齐的厂房中, 地面干净、清洁, 没有污水;空中也未看到任何漂浮的烟尘、粉尘;除了轰鸣的机器声和少量的工作人员外, 空气中只剩下一丝淡淡的酸味。当笔者问到对厂房中最后剩下的这丝酸味怎么处理时, 超威电源有限公司 (新基地) 总经理梁先生表示, 公司将安装类似“吸油烟机”之类的酸气吸收装置, 立志把这丝酸味也不放过, 争取消灭在酸气产生的源头, 在还给厂房一个清洁无烟尘的干净环境的同时, 也还给工作人员一片清新的空气, 从而实现铅酸蓄电池在生产过程中不造成污染的有效控制, 力争做到铅酸蓄电池也能清洁生产。
在参观过程中, 江苏分公司的污水处理净化方法给笔者留下了很深的印象。他们在污水处理回收池中, 放养了几条鱼。汤女士表示, 每次只要看到污水回收池中游来游去的鱼, 就知道了回收池中污水达标的程度。超威电源有限公司一位领导也表示, 超威新基地建成后, 不但可以实现污水的零排放, 完全实现污水的回收循环再利用, 同时也还能实现铅、酸雾的完全回收循环再利用, 达到国家提倡的节能减排、促环保的要求。新基地还可以作为行业的标杆, 推广蓄电池的清洁生产工艺技术, 为我国蓄电池行业的清洁生产提供积极的示范作用和可靠的经验, 为发展绿色能源树立坚定的信心。该领导同时还表示, 作为一家有社会责任感的行业龙头企业, 我们要从自己做起, 切实做好自己的事, 力争成为中国行业中环保最好的企业。
专利已成为企业参与市场竞争的重要手段
从浙江省长兴县成长起来的超威电源有限公司, 是一家专业从事动力型、储能型蓄电池研发与制造的国家级重点高新技术企业。公司自主研发的电动车用智能型铅酸蓄电池技术水平处于国内领先水平。在过去的2010年, 其母公司超威动力控股有限公司, 在香港联合交易所有限公司主板正式挂牌上市。
据超威电源有限公司董事长周明明介绍, 自2006年开始, 欧盟就颁布指令禁止各成员国进口含镉的铅酸蓄电池, 同时又封锁、限制技术转让和交流, 导致中国出口产品受挫。超威公司同有关高校与科研院所组成联合攻关小组, 利用3年时间研发出“无镉铅蓄电池多阶段内化成工艺”。这项改造采用新材料、新结构、新工艺、新技术, 实现电池不含镉、生产过程与传统工艺相比节能28%、节水90%, 有效解决了传统工艺生产中大量含铅含镉废水排放的行业技术难题。浙江省科技厅、浙江省经信委、浙江工业大学等单位专家组成的鉴定委员会对这一工艺进行了科技成果鉴定, 认为其符合国家清洁生产、节能环保的发展要求。
超威公司另一项新发明是“连体壶”, 又称酸雾收集器, 就是将蓄电池在充放电过程中对散发出来的酸雾通过一个封闭的装置进行有效回收和利用, 达到大幅减少酸雾和有害气体排放给空气造成的侵害, 使充电车间的空气保持清洁、清新, 改写了产品生产过程中有害气体排放给空气造成侵害的行业纪录。目前, 这两项发明均已申报或拥有了部分自主知识产权。
作为国家重点发展的战略性新兴产业, 包括电动汽车在内的新能源汽车前景被看好。行业分析人士认为, 由于成本低、推广技术较为成熟, 铅酸蓄电池成为实现新能源汽车尽快推广的选择之一。近几年间, 超威集团在太阳能风能储能电池、电动汽车动力电池研发方面, 累计投入技改和科研经费达3.4亿元, 并已全部实现量产, 磷酸铁锂电池也在研发和试制之中。特别是在电动汽车动力电池领域, 超威公司已和吉利、江淮、东风小康等20多家国内电动汽车厂家建立了稳固的供货关系。
据悉, 超威公司从2002年就开始涉足电池污染处理领域产品的研发, 经过持续不断的技术创新和工艺改良, 目前已拥有成熟的制造技术和产业化条件, 尤其是在电动汽车动力电池、太阳能风能储能电池方面的技术已经领先行业, 超威电池污染处理产品已广泛运用于电动汽车、风力发电和光伏照明等配套项目和工程, 不仅各项性能指标优异, 部分指标甚至超过国外同类产品, 并据此成为中外新能源企业关注的焦点。
专利已成为现代企业参与市场竞争的重要手段。超威电池污染处理专利技术, 已开始从占据国内市场走向国际市场, 推动超威集团开始进入快速发展期。
超威电池污染处理拥有10项专利, 专利产品的产值占比达到了70%左右。凭借着对自主专利技术的拥有, 公司已开始实施走出去战略, 外贸销售比例已经从原先的15%上升到60%, 产品已经覆盖全国并远销全球60多个国家和地区。此外, 超威电池污染处理还通过引进新的专利技术开展二次创新, 提高企业产品技术含量。并逐步使成为企业的重要增长点。
超威电源有限公司大打“专利”牌, 树立超威电池污染处理“技术领先”形象, 产品投入市场后, 合同签约率提高了近15%, 销售收入提高了22%。超威电池污染处理发明专利还获得了中国专利奖优秀奖, 大大提升了企业的品牌形象。利用专利技术实现企业的规模扩张, 利用专利技术进行入股, 获取专利许可收益是其收益的主要来源之一, 专利已逐步成为企业开展合作的重要手段。企业进入了发展快车道, 与申请专利前相比, 企业销售收入增长了5倍多, 利税增长了近6倍。
以科技支撑企业未来发展
近年来, 新能源产业是各国能源发展的重中之重。
作为中国动力电池行业的领军企业, 超威公司近年来通过技术创新和转型升级, 不仅在动力电池领域确立行业技术领先地位, 而且在风能、太阳能储能电池领域也取得了突破性的进展, 其新能源产品的各项技术指标和性能已经全部达到或超过世界同类产品, 并在国内新能源工程得到了广泛应用。2009年, 超威以主营业务销售第一的优秀业绩在国内动力电池行业拔得头筹。
经过近半年的紧张安装调试, 位于公司总部的磷酸铁锂动力电池生产线已经进入试生产阶段。从2011年5月13日开始合闸运行到18日开始投料试产情况来看, 该生产线运转情况良好, 日产能可达7万WH, 6月份正式投产。
而在今年的天津国际展会上, 超威展出的两大系列铁锂电池样品成为各大电动车厂商的高度关注, 一些厂商当场要求与公司进行配套合作;尤其公司锂电项目负责人孙延先在专题论坛上作了《铁锂电池在电动自行车上的应用》演讲后, 在行业引起了强烈反响, 一致认为超威公司在推动电动自行车动力换代升级方面实现了新的突破。
据公司锂电总工程师平晓山介绍, 公司新建成的锂电生产线主要生产12V14AH和48V12AH两大系列动力电池, 分别为电动自行车和电动摩托车提供动力。与目前已经面世的锂离子动力电池相比, 超威锂电具有三个明显特征:一是采用模块化的生产方式, 电池的规格尺寸与传统的铅酸电池保持一致, 组装方便快捷;二是在每个电池内都集成了插拔式保护板和外接保护插口, 检测维修方便;三是电池容量与铅酸电池相当, 具有更长的续驶里程。由于超威锂电摒弃了传统锂电“银鱼”式外壳, 采用了新型专利外壳设计, 与同型号的铅酸电池通用, 能最大限度地满足用户和经销商的动力选型和升级, 这也是超威锂电备受推崇的主要原因之一。
超威方面表示, 技术创新是占领市场最有效办法。目前超威已通过技术革新, 在推动企业自身发展的同时, 带动了整个行业的实力提升, 对我国蓄电池行业走向国外起到了不小的推动作用。
到目前为止, 超威已成为我国行业内率先使用该项技术的公司, 同时也担当了行业节能减排的领头雁。
7.铅酸蓄电池故障的处理 篇七
关键词:铅酸蓄电池,故障分析,处理方法
汤河水库电厂原有GGF—150型固定式铅酸蓄电池一组, 共124个。供给电厂所有电器二次回的电源 (保护、操作、控制、信号及事故照明等) 。
一、问题的提出
该组电池的运行方式为连续浮充电, 按规程要求每季一次过充电, 其目的是为消除比重、端电压不均衡情况及硫化现象。然而此组电池在一次过充电过程中, 发现有15个电池电压、比重较正常电池上升很慢, 其中少量电池电压无上升反映且无气泡现象发生, 在放电过程中, 上述电瓶电压比重下降很快, 由于受部分故障电池的影响, 其它电池无法按要求来进行充电, 容量降低, 造成电厂的二次保护, 操作回路电源不稳, 基于这种情况, 为保证电池组的正常工作, 采取了试验分析, 以排除故障。
二, 分析判断
1、根据上述现象, 查阅有关资料初步判断:一是极板硫化, 二是极板短路。
根据有关资料介绍, 一般极板硫化现象有:
(1) 电解液比重低于正常值。
(2) 充电时, 初期、终期端电压高;放电时初期、终期端电压低。
(3) 充电时气泡发生过早。
(4) 极板颜色不正常。
(5) 电池容量下降。
根据充电发生现象, 除 (2) (3) 项不符硫化条件外, 其余3项近于硫化现象。
2、极板短路现象分析
(1) 充电或放电时端电压都比较低。
(2) 充电时电解液比重低, 且很难升高。
(3) 充电时电解液不冒气泡或冒气泡出现很晚。
(4) 电解液温度比正常电池高。
(5) 放电时端电压下降快, 容量显著降低。
同样对照充电发生现象, 除 (4) 项, 即温度无变化外, 其余项都与极板短路现象相似。鉴于上述分析, 难以判断是硫化还是短路故障, 但短路故障因设备用天然情况很难处理, 故用硫化现象故障处理方法来进一步判断。
三、处理方法
以故障最严重的117号电瓶为例, 按硫化现象采用小电流充电法来试验判断, 充电前电压2.07伏, 比重1.10, 温度18℃, 用小充电机单独充电, 充电过程如表1。
从表中看出, 电池比重、电压随时间增加而增长, 当电压达2.6伏, 比重达1.22时, 不再随时间上升, 且电解液发生强烈气泡, 用电池充电终期判定条件, 该电瓶已充满电, 消除了电瓶故障。
根据117号电池故障处理后所达到的效果, 将其它故障电瓶用同样方法进行了处理, 如此使所有的故障电池基本恢复了原态, 投入了正常运行。
四、结论
1、根据实验结果证明蓄电池组故障不是短路, 而是硫化故障。
8.铅酸蓄电池清洁生产 篇八
2014年5月12日, 国内首个铅酸蓄电池产业联盟在上海成立。联盟希望通过努力, 在3年内力争使废铅酸蓄电池合法回收率达到80%以上。联盟会员承诺, 将采购持证再生利用企业生产的再生铅。
目前我国废铅酸蓄电池回收行业处于无序状态, 上海地区合法循环回收不足10%, 含铅废液的随意倾倒是导致“血铅”等污染事件的一大源头。风帆股份董事长在今年两会上提议, 基于物联网技术, 构建铅蓄电池资源循环体系。而一批企业拥有铅回收处理的能力, 以及遍布全国的销售网络和专门的物流公司, 发展再生铅产业各有优势。
9.铅酸蓄电池的智能充电机设计 篇九
本文介绍的智能充电机为高频开关电源式, 大大减小了整个系统的体积, 提高了充电效率;充电方法采用变电流脉冲充电法, 使得充电电流更好地逼近蓄电池的可接受充电电流曲线, 从而加快了充电的速度, 有效地保护了蓄电池, 延长了电池的循环使用寿命。
铅酸蓄电池充电理论及智能充电工艺:
1967年美国科学家以蓄电池充电时的最低析气率为前提, 提出了蓄电池能够接受的最大充电电流和可接受的充电电流曲线 (称为马斯曲线) 。
蓄电池在充电之初可接受电流很大, 但是衰减很快, 这是由丁在充电的过程中蓄电池内部产生了极化现象, 阻碍了电池的继续充电。电池的极化分为欧姆极化、电化学极化和浓差极化三部分, 其中, 欧姆极化和电化学极化在充电停止时即可消失, 而浓差极化的消除比较缓慢, 在数秒内逐渐降低并消失。另外, 由铅酸蓄电池的电化学理论可知, 当充电电流大于蓄电池的可接受电流时, 多出的电能将用于水的电解反应, 导致电池极板上产生气泡, 电池内部温度上升, 进而损坏电池。因而, 充电过程中的电流必须尽可能地逼近马斯曲线, 比较普遍的充电法有恒流递减式充电法和脉冲充电法。
2 系统构成
2.1 主电路设计
智能充电机的硬件电路结构如图所示, 该系统采用交—直—交—直型电路结构。输入为三相380V交流电, 经三相桥式整流后得到486~530V的直流电压, 当中加滤波电容和均压电阻。直流—交流变换部分采刚H桥变换电路, 功率开关器件IGBT的选取:
充电机系统结构图
(1) 耐压值, Voc=537V, 留2倍裕量, 取vc Es=1200V; (2) 通态电流值=52A, 取=100A; (3) 开关频率在30~40k Hz。故选用EUPEC公司的DB-FFl00R12KS4系列IGBT模块。该模块内部集成了2个IGBT功率管, 每个功率管上并联了保护二极管。IGBT功率管的导通和关断由Pwm发生器SG3525产生的驱动信号来控制, 由此控制输出电压和输出电流的大小。高频变压器的副边输出采用全波整流电路, 经电感、电容滤波后对蓄电池进行充电。该充电机最大输出电流为80A, 最大输出电压为280V, 最大功率22.4k W, 属于大功率充电机。
2.2 控制系统设计
2.2.1 DSP芯片2407
充电机的控制系统采用DSP芯片, 选用了TI公司的TM-SLF240X系列的2407芯片。该系列DSP片内提供有32K字的FLASH程序存储器空间, 高达1.5K字的数据/程序RAM, 544字的双口RAM和2K字的单121RAM。含有2个事件管理器模块EVA和EVB, 每个包括2个16位通用定时器, 16通道的10位的A/D转换器。外部配以采样电路 (电池端电压、充电电流和电池温度等) 、输出控制电路、EEP.ROM读写电路 (读取和存储重要充电参数) 、键盘扫描电路和SCI串行通信电路 (用于上位机控制和联机通讯) 等。DSP还通过并行线与显示屏驱动芯片片T6963C相连接, 用户通过键盘和显示屏组成的人机界面可以方便地翻阅菜单, 设置充电参数, 控制整个充电过程。
2.2.2 采样电路
采样电路在该系统中, DSP通过采样电路负责对输出电流、蓄电池端电压、直流母线电压、高频变压器温度、蓄电池温度等多个模拟量进行采样。其中, 充电电流、蓄电池端电压和蓄电池温度值在显示屏上实时显示, 以使用户能够及时方便地知道充电参数值以及充电过程正处于哪个阶段;同时, DSP通过对各个温度值的检测, 决定系统是否应处于工作状态 (指处于对蓄电池的充电状态) , 当检测到任意一种温度值超过允许值时, 立即停机。此外, 充电电流和蓄电池端电压这2个反馈量与DSP的输出给定量构成电流和电压闭环控制, 其比较值经由PI调节器, 作为PWM控制器的输入信号。
2.2.3 PWM控制芯片
PWM控制芯片SG3525PWM控制芯片用以输出控制功率管导通关断的信号。在该控制电路中选用的是美国硅通刚公司的SG3525芯片。SG3525由输出5.1V、温度系数1%的基准稳压电源、误差放大器、振荡频率在100~400Hz的锯齿波振荡器、翻转触发器和保护电路组成, 能够输出两路占空比相等, 且相位相差180的驱动信号。DSP芯片的输出经过电压和电流闭环后, 各输出两路信号, 经过IGBT集成驱动芯片M57959的放大, 传全IGBT的栅极, 控制H桥逆变电路上处于对角位置的IGBT功率丌关管。
2.3 软件设计
充电机的软件程序是在ccs2 (C2000) 开发系统下编制而成, 程序用C语言编写, 采用模块化程序设计方法。
充电机的软件程序中为用户设计了丰富的功能菜单。用户进入运行界面后, 可以选择充电方式, 并根据蓄电池的不同, 设置各个充电阶段的充电参数, 包括:起充电流、停充电压, 充电时间、变电流系数和脉冲占空比等, 并可将这业重要参数保存进EEP.ROM, 以供下次相同蓄电池充电的需要。根据具体充电运行情况的不同, 用户可通过操作键盘在充电过程中加大或减小充电电流。
3 充电试验
在充电试验中, 所用的蓄电池为由96节蓄电池串联而成的蓄电池组, 完全充电后电压为192V左右。根据具体情况, 充电机的首段充电电流为80A, 停充电压值为2.55V/cell, 电流递减系数为0.6, 在试验中, 一股经过3~4段恒流脉冲间歇充电后, 转为恒压均充电。经过多次充电试验表明, 该智能充电机能够对铅酸蓄电池组进行安全和有效地充电。
将蓄电池从完全放电态充至完全充电态, 整个充电时间可控制在14h以内。充电过程中, 电池内部仅有很少量的气泡冒出, 且电池温度也始终在较低的范围之内。完全充电后的铅酸蓄电池可供矿车连续运行9~10h。与传统充电工艺相比, 不仅充电时间短, 而且能源的利用率也大大增加。
摘要:介绍了铅酸蓄电池的一种快捷充电方式:变电流脉冲充电, 分析了它的主功率变换部分的原理, 给出了充电机的硬件结构和控制方式, 适用于矿用的变电流脉冲充电, 能有效消除大电流充电下电池的极化现象, 使得充电速度加快, 充电效率增加, 同时电池析气量少, 温升较低。
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