大電流實載測試:
掌握各種劣化原因及壽命預估:
ON-LINE安全運轉中實施檢測維護:
測試前後不影響電池容量與特性:
單顆電池放電能力測試無強制放電氣爆風險:
步驟 :
UPS現場使用之短時間大電流放電測試技術,是非常精準的非破壞性檢測,提供正確的故障原因分析及有效改善對策,運用瞬間(鉛酸0.5秒/鎳鎘2.5秒)固定大電流放電,紀錄動態電壓變化曲線、直流內阻、電池起電力、浮充電壓、瞬間固定大電流放電之終止電壓、實際測試電流,比對檢出劣化電池並分析其劣化原因。進一步利用分佈圖做平面趨勢推移達成電池壽命預知管理目的。除可實際掌握電池的壽命狀態,並可排除或改善不利電池壽命的使用條件,增長電池使用壽命,同時達成提高信賴度與降低成本的目標。另外,可利用系統化的分析資料,統計每種電池,每個使用年限的故障率,找出最符合成本效益的電池。
【最低放電電壓】
測試電池實載放電時電壓維持能力,以確保停電時系統能順利啟動,並評估容量劣化狀態(放電能力總評價)。(此項與電池廠生產線使用之傳統短時間大電流放電檢測功能相同)
【直流內阻】
主要分析極板腐食劣化程度、集電柱端子斷裂假焊等問題,如圖5.1 腐食斷裂造成直流內阻增加解剖案例,左圖為正極板腐食造成內阻增加,右圖為匯流排腐食造成內阻增加。
腐食斷裂造成直流內阻增加解剖案例
【起電力】
主要分析電解液劣化、正負極板間短路、充電不足等問題,如圖極板短路造成起電力異常下降解剖案例。
極板短路造成起電力異常下降解剖案例
【浮充電壓】
主要分析充電電壓最佳化及均衡性等問題。
【實際測試電流】
確認電池實際供應電流能力,避免停電UPS供電失敗,如圖供應電流異常微弱解剖案例,左圖為正極板嚴重腐食斷折反應物脫落造成無法供電,中間圖為匯流排斷折,右圖為極電柱斷折造成供電失敗。
供應電流異常微弱解剖案例
【電池放電動態曲線】
放電曲線可提供充電機漣波異常分析、與確認測試數據有效性。如圖直流濾波電容異常檢出案例,左圖電容正常時為平順放電曲線,右圖直流濾波電容衰退異常時(直流濾波能力下降),單顆放電曲線出現鋸齒波。
直流濾波電容異常檢出案例(左正常/右異常)
【電池壽命推移預知管理】
如圖電池壽命趨勢推移圖案例,由電池放電測試最低放電電壓及直流內阻構成散佈推移圖,黃色線為注意警戒線,紅色線為危險緊急線,每一個點代表一顆電池。藍色點電池使用3年2個月,電池低電阻高放電電壓,集中於右下角良好區。黃色點電池使用7年5個月,部分電池向左上或左側移動越過注意警戒線。紅色點電池使用8年6個月,部分電池已越過危險緊急線。如圖由電池劣化的移動趨勢,可預估電池劣化進程及剩餘壽命。由劣化電池及良好電池的推移分布狀況,將整組電池壽命狀況明確視覺化,可做為零星劣化局部更換,或整組全數電池更換的管理決策依據。
電池壽命趨勢推移圖案例
【成本效益最佳電池】
在成本分析管理上,售價最低的電池可能因故障率高或壽命短,往往使其平均攤提及維護成本變高,這類便宜電池並非是有利降低成本的最佳選擇。如圖電池逐年故障比例統計分析圖,利用系統化的分析資料,可統計每種電池,每個使用年限的故障率,計算性價比(CP值:Cost-Performance ratio),可以有效找出真正最符合成本效益的有利電池。
電池逐年故障比例統計分析圖
案例
範例一:
起電力不足型:NO.12/NO.14電池直流內阻正常,放電壓下降,可能原因
範例二:
直流內阻劣化型:NO.26數顆電池直流內阻嚴重劣化,放電壓亦隨內阻增加呈線性下降。常見內阻劣化原因
實測影片一
實測影片二