监控分站备用电池的维护与保养探讨

邵奇伟��

摘 要：监控分站备用电池是监控分站的重要配件，在井下交流电网停电后能继续维持煤矿安全监控系统正常工作时间不少于2h，确保分站、传感器、声光报警器、断电器等设备正常工作，其工作稳定性直接决定系统在非正常状态下的工作可靠性。

关键词：监控分站备用电池；维护；保养

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.21.098

1 引言

监控分站备用电池是监控分站的重要配件，在井下交流电网停电后能继续维持煤矿安全监控系统正常工作时间不少于2h，确保分站、传感器、声光报警器、断电器等设备正常工作，其工作稳定性直接决定系统在非正常状态下的工作可靠性。

2 现状

目前监控分站所使用的后备电源大都是铅酸免维护电池，其工作特性要求在电池放电完毕后，必须立即充电，否则电池机板将很快硫化损坏，影响其正常运行。而煤矿井下特殊的工作环境，交流电停送电频繁、维护保养不到位，电池长期处于过放电等不正常工作状态，将无法保证后备时间且极易损坏电池极板，造成备用电池永久且不可逆损坏。因此，备用电池的维护与保养工作必须引起足够重视。

下面，以北京瑞賽长城航空测控技术有限公司的KDW6B型矿用隔爆兼本安型电源箱为例，介绍一下备用电池现场工作中需要用到的维护保养及充放电方法。

2.1 KDW6B型矿用隔爆兼本安型电源箱基本参数

KDW6B（KJ2007G井下分站）矿用隔爆兼本安型电源箱，使用的备用电池为两节密封铅酸蓄电池串联，容量为24V/10Ah（6B）、24V/4Ah（分别为KJ2007G1、KJ2007G3井下分站服务）。在交流供电状态下，利用电源箱对密封铅酸蓄电池进行恒压限流充电，设计最大充电电压为275V±03V，充电电流小于600mA（6B），充电电流小于500mA（G1、G3）。交流停电后，备用蓄电池投入供电，放电终止电压为215V±03V。

2.2 基本要求

为保证备用蓄电池的供电时间和延长使用寿命，需要定期对备用电池进行维护。一般是每三个月对电池维护一次。即对于新电池和长期搁置的电池（期限为三个月），建议在使用前对电池进行一次充放电；对于长期浮充电的电池，建议每三个月对电池维护一次，即对电池进行一次完整的充放电，完成对电池的放电→再充电的过程。

3 解决方法

为更好的维护保养备用电池，需要科学的对其进行充、放电，保证电池各项性能指标均达到设计要求，持续、稳定实现对监控分站进行供电。

给备用蓄电池充电有两种方法：一种是利用电源箱内部的充电电路对电池进行充电（交流充电）。另一种是利用外部直流稳压电源对电池进行充电（直流充电）。

3.1 充电前检测电池电压

充电前对需要维护的电池电压进行检测，根据电池的空载电压来确定维护电池的充电方法。当电池的空载端电压为23V以上时可采用交流或直流充电方式；电池空载端电压在23V以下时建议采用直流脉冲激励充电方式。

3.2 备用电池交流充、放电

该方式是利用电源箱内部的充电电路对电池进行充电。接上交流电压后，打开分站主板开关，开始对电池充电，连续充电时间不少于48小时。到达充电时间后，测量电池电压并进行放电。停掉电源箱的交流电压，电源箱自动转到直流供电——进入电池放电状态。这时电池的负载为分站的主板和所带的传感器。电池电压达到放电终止电压时，自动停止放电（电源箱的直流本安电源无输出）。这时一个充放电循环结束。这个充放电过程再重复两次。最后测量充满后的电池电压应大于26V。

注意：用此方法对电池充满后，切断交流电，同时必须把分站主板上的电源开关关断，否则电池将继续放电。

3.3 备用电池直流充、放电

该方式是利用外部直流稳压电源对电池进行充电，利用假负载电阻对电池进行放电。

首先测量被充电池空载电压，然后把直流稳压电源的电压调整到被充电池电压值上，然后与被充电池相连。缓慢地增加充电电压，使充电电流不超过500mA；在充电过程中若电流下降，调高直流稳压电源电压，注意充电电流不能超过500mA。经过几次充电电压调整后，使充电电流维持在400—500mA不变。在这种情况下进行恒流充电约5—6小时（4AH电池）。当充电电压加到28V以上，电流在50—100mA时，可认为充满，然后再进行放电。放电时的负载为假负载（固定电阻），该电阻接入电池后以600mA电流进行放电，直到电池电压降到放电终止电压215V±0.3V时停止放电。

注意：对充满后的电池进行放电时，一定要监视电池的端电压，防止电池过放使电池永久损坏。

3.4 直流脉冲激励充电

当电池空载电压在20V-23V时，可认为电池为轻度过放，此时采用上述直流充电方法即可。

当电池空载电压低于20V时，可认为电池为深度过放，深度过放状态的电池长期保存会导致电极的不可逆硫酸盐化，电池可能永久性损坏，可用强制恢复式充电方法尝试激活电池。由于深度过放的电池初始充电电流的建立比较困难，建议给电池间歇加上瞬间高压冲击，冲击3—5次，然后使充电电压置于高压值，如果充电电流为30mA左右，并且电流值处于上升状态，则说明电池有恢复的可能性，继续调整充电电压值，使充电电流在30—500mA然后把充电电流维持在500mA上，若一段时间后充电电流下降，说明电池被激活，可按正常方法充电。当充电电压达到28V以上，电流表指示50—100mA时，可认为电池已充满，第一次充电激励成功。充满后需再对电池放电，并反复此充放电过程共3次，蓄电池方可继续使用。

3.5 其他注意事项

①规格型号相同，剩余电量不同的电池不可串联使用。应把不同电量的电池充满后再进行串联使用。

②新的电池在使用前应进行72小时浮充充电（内部电量平衡）。

③电池放电达到终止电压时，必须停止放电，否则电池损坏。

④千万不要把电池极性接反，否则电池损坏。

⑤不要自行拆修、分解电池，否则电池内部的硫酸铅对人和环境带来伤害。

⑥新旧电池不得串联使用。

⑦库存电池每月应定期检测一次，发现电池端电压低于额定值，应补充充电，防止自放电引起电池过放而无法使用。

4 结语

按照上文中介绍的各种方法，在实际操作中能够大大提高监控分站连续工作的可靠性，实现煤矿安全监控系统的实时监控，减少了瓦斯事故发生的概率，对煤矿开采来说具有重要的意义，非常值得我们的学习和研究。endprint