不同环境对铅酸蓄电池性能及寿命影响研究

罗棚

【摘要】 分析不同环境对铅酸蓄电池的性能及寿命的影响，对比压缩机空调与TEC空调的优势，并借助在线温度控制系统来提高铅酸电池的寿命。

【关键词】 铅酸蓄电池 性能 寿命 环境

一、不同环境对铅酸蓄电池使用性能与寿命的影响

1、不同环境对铅酸电池性能及寿命的影响机理。在一般温度条件下，如果电网供应条件好，供电比较稳定，采用空气压缩机是比较成熟的技术。而对于供电能力较差的高温地区，由于环境温度过高，空调压缩机运行受到限制，断电的情况下就无法运行。在这种情况下，采用TEC半导体直流电制冷，在断电的情况下，制冷设备依然可以正常工作。

2、不同环境对铅酸蓄电池性能及寿命的影响结果。实践证明，过高的温度，会降低铅酸蓄电池的使用寿命。在通常条件下，按照铅酸蓄电池的设计寿命来算，它最适宜的温度是25℃。温度每在25℃基础上上升10℃，铅酸蓄电池的使用性能与寿命减半。电网的供电能力也决定铅酸电池的使用性能与寿命。电网频繁停电，就会提高铅酸蓄电池的放电次数。放电次数越多，铅酸蓄电池的使用性能与寿命越低。实践证明，电网停电时间越长，铅酸蓄电池放电越充分，铅酸蓄电池的使用性能就越差，使用寿命就越短。

二、调控环境温度手段与铅酸蓄电池使用性能与寿命

一般来说，通常可以采用两种手段来提高铅酸蓄电池性能及寿命。

1、压缩机空调的影响机理。压缩机空调是依靠交流电改变制冷剂的形态来维持运行的，在高温条件下，用它来调节环境温度，需要持续的电源供应。即使压缩机空调在断电后，还可以使环境温度保持在合理范围内一段时间。但很难准确测试出压缩机空调将环境温度降到一定温度时，断电后能维持温度不变多长时间。因此，采用压缩机空调进行降温处理，其效用是无法估计的。

2、TEC。TEC工作原理，支持TEC工作的是半导体制冷部件，在半导体制冷部件中，存在着一个N型半导体材料，也存在着一个P型半导体材料，他们结成电偶对，直流电源接通，能量就会发生转移。当N流向P时，会吸收P接头端热量，成为冷端；当P流向N时，会释放热量给N接头端，成为热端；当直流电工作时，通过冷端与热端的冷热交流，降低温度。温度调节的幅度是由电流量大小与NP元件的对数决定。

3、TEC空调应用上的优势。TEC空调与压缩机空调相比，在制冷方面具有较多的优势。第一，由于不需要压缩机，没有机械部件，它的结构要比压缩机简单。由热电制冷模块直接与导线链接的制冷器使用的是直流电，可以实现连续供电，性能较为稳定可靠，使用寿命也比较高。第二，采用48v直流供电，在电网不稳定时，交流断电，可以由蓄电池为空调提供直流电。第三，他体量小，维护起来方便，只需要注意不要让防虫网堵住就行。第四，TEC空调不像压缩机空调需要制冷剂，不需要为了保证制冷效果而添加氟利昂，更加绿化环保。

三、铅酸蓄电池的在线温控系统

在一些温度不高或天气恶劣的地区，为了避免不同环境对蓄电池性能与寿命的影响，就需要建立在线温控系统，对铅酸电池温度进行在线测量，以便及时采取手段将温度维持在技术性能范围。

1、在线温控系统的运行原理。蓄电池的在线温控系统采用在线温度检测，当温度达到设定温度上限，立刻发出警示信号，促使空调系统进入快速制冷模式。同时，系统还有自动维护功能。在线温控检测依赖于对蓄电池性能柜内温度评估，借助一些温度数据，对蓄电池的柜内温度进行界定，检测蓄电池的温度数据是否偏离正常数据。当蓄电池的温度数据被检测到出现异常，系统就会启动警示信号，警告需要采取温度调节模式，对温度进行调节，以便降低蓄电池柜的柜内温度，同时，系统也设置蓄电池性能数据，对蓄电池的性能进行在线监控，当蓄电池的性能数据异常时，启动警示信号模式，启动对蓄电池的维护模式。

2、在线温控系统的总体架构。在线温控系统采用AD数据采集卡，对温度、电压、电流等信号数据进行采集，通过485数据接收器将数据传送到数据分析，将分析好的数据进行SQL存储。

3、温度检测的硬件环境。该在线温控检测系统采用的是DS18B20数字式温度传感器。该传感器集合了体量小，成本低廉，抗干扰能力强，检测精度高等优点，供电电压3.0～5.5v。该温度传感器可以实现多点组网控制功能，将多个温度传感器并联使用，可以实现多点温度检测功能。数字式温度传感器能够检测-55℃～125℃的温度，精度高达0.5℃。数字式温度传感器可以直接传送数据给CPU和CRC，通过CRC实现自动纠错和校检功能。

参 考 文 献

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