《现代通信电源系统gyue.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代通信电源系统gyue.docx（148页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、现代通信信电源系系统第一章概述4第一节电源在通通信中的的地位与与组成4第二节通信设备备对电源源的要求求4第三节通信电源源供电系系统方框框图6第四节通信电源源供电系系统的技技术指标标7第二章贮能设备备9每一节铅酸蓄电电池9第二节铅酸蓄电电池11第三节铅酸蓄电电池的工工作特性性16第四节现代贮能能设备20第五节蓄电池的的维护24第三章开关型整整流器27第一节脉宽调制制技术28第二节脉宽调制制（PWWM）型型稳压电电源31第三节功率转换换电路33第四节输出整流流滤波电电路37第四章不间断电电源（UUPS）38第一节UPS的的工作原原理38第五章自备交流流电源（油油机发电电机组）43第一节油机的基基本
2、类型型43第二节油机的基基本结构构43第三节内燃机的的工作原原理49第四节同步发电电机51第五节油机发电电机组的的维护57第六章通信配电电58第一节通信系统统低压交交流供电电原则和和方案58第二节通信接地地59第三节变配电设设备的维维护64第七章现代通信信供电系系统66第一节通信供电电系统的的改革66第八章用电安全全技术69第一节电气事故故69第二节电流对人人体的作作用70第三节安全电压压72第四节对直接和和间接接接触电的的防护74第五节直接接触触触电防防护75第六节间接接触触触电防防护77第一章 概述述第一节 电源源在通信信中的地地位与组组成众所周知知，通信信电源在在通信工工作中占占有极为为
3、重要的的位置，一一旦通信信电源发发生故障障而停止止供电，必必将造成成通信中中断。同同时，随随着通信信技术的的发展，通通信设备备的不断断更新，现现代通信信对通信信电源的的要求也也越来越越高。通信电源源是整个个通信设设备的重重要组成成部分，就就像人体体的心脏脏一样，电电源设备备的质量量及供电电的可靠靠性，将将直接影影响整个个通信及及其质量量，电源源设备如如发生故故障，就就会阻断断通信或或降低通通信质量量。从而而影响国国家的经经济建设设和人民民生活，以以及国际际交往。因此，通通信电源源设备的的作用是是供给各各种通信信设备和和机房可可靠的交交、直流流电源，保保证通信信畅通。同同时要求求电源工工作人员员
4、全面掌掌握电源源设备的的基本性性能，工工作原理理和运用用方法，做做好电源源设备的的维护工工作。通信电源源设备和和设施主主要包括括：交流流市电引引入线路路，高低低压局内内变电站站设备，柴柴油发电电机组、整整流设备备、蓄电电池、直直流变换换器和交交流逆变变器设备备，以及及各种交交直流配配电设备备等。第二节 通信信设备对对电源的的要求为了保证证通信可可靠、准准确、安安全、迅迅速，根根据目前前通信设设备状况况，供电电设备应应满足以以下要求求：一保障障供电可可靠一般通信信设备发发生的故故障影响响面较小小，是局局部性的的。如果果电源系系统发生生故障常常会造成成整个电电话局枢枢纽通信信的全部部通信中中断。因
5、因此，平平时应建建立起对对电源故故障的应应急措施施，保证证供电可可靠。为了保证证通信可可靠，必必须有可可靠的电电源，电电源设备备的故障障停电，或或瞬间断断电都是是不允许许的。例例如市话话局直流流电源瞬瞬间停电电，将使使机件全全部复原原，所有有通话中中断。又又如，常常常由于于电源瞬瞬间停电电早成传传真机所所传画面面出现缺缺损，电电码数字字通信错错乱丢失失。保证供电电可靠，要要在设计计和维护护两方面面来宾实实现。其其一是要要求市电电可靠，尽尽量采用用两路供供电，一一路主用用电与一一路备用用电。其其二是交交流和直直流供电电都应有有备用设设备。从从维护方方面来讲讲，操作作和使用用必须正正常无误误，经常
6、常检修预预防故障障，确保保可靠供供电。二保证证供电电电压稳定定各种通信信设备都都要求电电源电压压稳定，不不允许超超过容许许的变化化范围。尤尤其是计计算机控控制的通通信设备备，数字字电路工工作速度度高，集集成电路路的工作作电压较较低，对对电压波波动，杂杂音电压压，瞬变变电压等等非常敏敏感。对对于普通通的通信信设备，如如果电源源电压过过低，通通信设备备不能正正常工作作；电源源电压过过高，会会损害通通信设备备中的电电子元器器件。特特别的直直流电源源电压中中的脉动动杂音必必须低于于允许值值，否则则，对长长话、市市话、微微波及传传真通信信质量影影响很大大。交流电源源应该具具有良好好的正弦弦波形，市市电的
7、谐谐波成分分应不超超过1%，而对对柴油发发电则要要求谐波波成分不不超过110%，否否则影响响整流器器输出稳稳定度及及其他设设备的稳稳定工作作。交流流频率的的变动范范围：市市电为550HZZ1HZZ，柴油油发电机机则应小小于500HZ233HZ。三提高高电源设设备的效效率为了节约约电能，必必须提高高电源设设备的效效率。在在保证供供电质量量的前提提下，要要尽量降降低设备备的费用用，近年年来，出出现了各各种类型型的开关关稳压电电源，大大大提高高了设备备的效率率；另外外，在高高层通信信大楼中中，直流流电源开开始采用用分散供供电方案案分层供供给，这这样，不不仅可以以节省大大量的馈馈电线，而而且还可可以节
8、约约大量的的电能。四要求求设备小小型化随着集成成电路的的迅速发发展和运运用，通通信设备备向小型型化、集集成化方方向发展展，电源源装置也也必须实实现小型型化、集集成化，以以便适应应现代通通信供电电系统的的改革。此此外，为为适应移移动通信信、卫星星通信、航航天通信信、系统统的电源源只能体体积小、重重量轻。另外，在在通信电电源系统统中，电电信时直直流电源源需求的的基础电电压常见见的有：24VV、600V，448V等等。对这这些基础础电压指指标如下下：1-224V：电压范范围211.626.4V；脉动电电压为22.4（mmv）。2-660V：5566（VV）；脉脉动电压压2.44（mvv）。3程控控数
9、字交交换机的的基础电电压，各各国都统统一在-48VV，但电电压范围围不同 。大多多数国家家基础电电压范围围较宽，不不用调压压装置即即可。部部分程控控交换机机的直流流电压指指标为：（1）SS-12240：38.4556.55（V）允允许误差差系数00.199。（2）EESWDD：444588V。允允许误差差系数 0.114。（3）AAXE10：41.5554（VV），允允许误差差系数00.133。（4）NNEAXX-611E：443558（VV），允允许误差差系数00.155。（5）FFETEEX1500：455533（V），允允许误差差系数00.088。（6）SSESSS（美国国）：442.7
10、75553.55（V），允允许误差差系数00.100。（7）EELOBB（法国国）：441.77544.4（VV），允允许误差差系数00.133。（8）DDX2000（芬芬兰）：4058（VV），允允许误差差系数00.133。第三节 通信信电源供供电系统统方框图图通信电源源的供电电系统方方框图如如图1-1所示示。通信信局、站站电源设设备的交交流电源源，是由由电网上上的交流流市电供供给的。为为了减少少电能的的损耗，交交流电都都采用高高压输送送输入电电信局、站站时，必必须建立立降压变变电站，一一般将110KVV高压降降至3880/2220VV低压。 由于各各局、站站的等级级不一样样。一般般较大的的
11、局、站站有两个个或两个个以上的的电网引引入，其其中通信信设备及及保证供供电设备备，接入入可靠程程度较高高的电网网系统；一般办办公楼，生生活用电电等非保保证供电电。可接接在可靠靠性较差差的供电电系统上上。用电电量较少少的局、站站，如市市电稳定定可靠，可可不设置置降压变变电站，直直接以3380/2200V低压压进线。如如果局、站站一路高高压进线线，一路路低压进进线，则则高压进进线为主主用电源源，低压压进线为为备用电电源。图1-11 通信信供电系系统图油机发电电机组是是一种备备用电源源。安装装在油机机室内，在在市电停停电时启启动工作作，保证证交流电电不中断断。一般般电力室室都配备备两台或或两台以以上
12、的油油机发电电机组。通信设备备所需直直流电源源，通常常是通过过换流设设备（整整流器）供供给的。常常用各类类换流设设备一般般不少于于两台，以以便轮换换使用。电力室除除设有换换流设备备以外，还还有交直直流配电电屏，进进行交、直直流电源源的配电电，集中中控制、测测量、保保护、告告警等。电力室还还必须配配备蓄电电池，安安装在电电池室内内。它一一方面可可以和整整流设备备并联供供电，起起到平滑滑滤波作作用，另另一方面面市电停停电时，油油机发电电机组还还没供电电以前，保保证向负负载供电电。一般般每一组组电压配配备二组组蓄电池池。对于于电压高高、容量量小的直直流电源源，为了了减少电电池种类类和维护护量，采采用
13、直流流直流变变换器获获得。以上电源源设备，用用符合规规定容量量的导线线把它们们依次连连起来，组组成通信信电源供供电系统统。第四节 通信信电源供供电系统统的技术术指标一基础础电压指指标决大多数数数字通通信供电电系统的的基础电电压为-48VV，也有有少量的的-244V等。这这种负性性基础电电压，是是指电源源正馈线线接地，做做为参考考电位零零伏，负负馈线接接地熔断断器后，与与机架电电源连接接。基础电压压范围内内的工作作电压三三种：浮浮充电压压、均充充电压和和终止电电压。在在通信电电源供电电系统中中整流器器和蓄电电池并接接于电力力馈线上上，当市市电正常常时，由由整流器器供电，同同时给蓄蓄电池微微小的补
14、补充电流流。这种种充电方方式称为为浮充，这这一过程程中整流流器输出出的电压压称为浮浮充电压压。为了了使蓄电电池储存存足够的的容量，按按需要升升高浮充充电压，使使流入电电池的补补充电流流增加，称称为均充充工作过过程，这一过程程整流器器输出的的电压为为均充电电压。 一旦市市电中断断，整流流器不工工作，蓄蓄电池单单独向负负载供电电，蓄电电池放电电允许最最低值，称称为终止止电压。基基础电压压的下限限是蓄电电池的终终止电压压。二杂音音电压指指标由于数字字通令设设备，采采用了大大量集成成电路，它它们对各各种频率率的干扰扰信号比比较敏感感，加之之整流电电压的脉脉动分量量，三相相交流电电源的不不对称性性及其他
15、他用电设设备对电电网的干干扰，使使整流设设备输出出的直流流电压不不可能很很纯净，必必然包含含有杂音音电压（即即直流电电压中的的脉动成成分）。所所以对整整流设备备提出了了如下几几种杂音音电压要要求：1电话话衡重杂杂音电压压对于电话话通信来来说，需需应用电电话衡重重杂音的的概念，这这是因为为脉动电电压的各各次谐波波必须通通过耳机机或人耳耳者能构构成可听听杂音，而而耳机和和人耳对对不同频频率声波波的响应应（或灵灵敏度）是是不同的的。例如如人耳对对800012000HZZ的声音音最敏感感，而对对其他频频率则较较为迟钝钝。为了了反映人人耳对 不同频频率所感感觉的响响试的差差别，国国际上统统一将8800H
16、HZ杂音音电压为为标准值值，其他他频率的的杂音电电压值等等值为8800HHZ的电电压值后后，取其其均方根根值。660V整整流器的的电话衡衡重杂音音为小于于2MVV。2峰峰值杂杂音电压压它是指叠叠加在直直流输出出上的交交流分量量峰值。如如市频开开头电路路中幅度度较大的的针状脉脉冲，能能使逻辑辑电路误误动作。国国际规定定，在003000HZ范范围内峰峰-峰值值杂音电电压小于于4000MV。3宽频频杂音电电压不同频率率的杂音音电压有有效值的的均方根根。分为为两个频频段，33.4-1500HZ，宽宽频率杂杂音电压压小于1100MMV，00.155-3000MHHZ，宽宽频杂音音电压小小于300MV。4
17、离散散频率杂杂音电压压指3.4430HHZ频段段中任一一频率的的杂音电电压有效效值分为为4个频频段，33.4HHZ-1150HHZ范围围内杂音音电压小小于5MMV，1150-2000KHZZ范围内内杂音电电压小于于3MVV，2000-5500KKHZ范范围内杂杂音电压压小于22MV，00.5-30MMHZ范范围内杂杂音电压压小于11MV。第二章 贮能设备备第一节 铅酸蓄电电池一蓄电电池的用用途和分分类（一）用用途蓄电池是是通信电电源系统统中，直直流供电电系统的的重要组组成部分分。由于于它是一一种电压压稳定、安安全方便便，不受受市电突突然中断断影响，安安全可靠靠的直流流电源，因因此，一一直在通通
18、信系统统得到了了十分广广泛的应应用。浮浮充供电电、直流流升压、事事故照明明、信号号指示、遥遥控、遥遥供、油油机发电电机组和和汽车等等的启动动点火等等都离不不开蓄电电池。近近年来，更更因为交交流不间间断电源源和太阳阳能电池池供电系系统在通通信部门门中的推推广使用用，作为为储能装装置的各各种蓄电电池在通通信电源源中的地地位日益益提高。蓄蓄电池在在邮电企企业中的的重要性性越加显显明。（二）分分类1按不不同用途途和外型型结构分分有：（1）固固定型蓄蓄电池，它它又分为为开口式式、封闭闭式、防防酸隔爆爆式、消消氢式等等。（2）移移动型，它它有分为为汽车启启动用、火火车用、摩摩托车用用、船舶舶用、电电瓶车用
19、用等。2按极极板结构构分为涂涂膏式（或或涂浆式式）、化化成式（又又称形成成式）、半半化成式式（或半半形成式式）、玻玻璃丝管管式（或或叫管式式）。3按电电解质的的不同分分为：（1）铅铅酸蓄电电池：以以酸性物物质作为为电解质质，如现现在邮电电企业广广泛采用用的蓄电电池，大大都属这这类。（2）碱碱性电解解质电池池：以碱碱性物质质作电解解质，但但电解质质并不消消耗，仅仅完成导导电的作作用。实实用的有有铁镍蓄蓄电池、铬铬镍蓄电电池和银银锌蓄电电池等，都都适应大大电流放放电，特特性优于于铅蓄电电池。二蓄电电池常用用的几项项技术指指标：（一）电电动势与与端电压压当为电路路断开即即没有电电流通过过电池时时，在
20、正正、负极极间的电电位差，叫叫做电池池的电动动势。电电动势是是引电池池内外电电路中产产生电流流的原动动力。电动势以以伏特计计，可用用具有较较大内阻阻的直流流电压表表测定而而达到一一定的精精确度，如如需要更更准确的的数据，需需用电位位计测定定。电路闭合合时，电电池两极极的电位位差叫做做电池的的电压，或或叫做端端电压。蓄蓄电池的的端电压压在充电电和放电电过程中中，由于于电流通通过的方方向不同同，蓄电电池内阻阻（r）上上降压的的方向不不同，因因此端电电压也不不同。在在放电时时，端电电压（）低低于蓄电电池的电电动势（EE）。充充电时，端端电压（）高于蓄电池的电动势（E），其关系是：（二）安安时容量量蓄
21、电池的的容量就就是指蓄蓄电池的的蓄电能能力，通通常以充充足电后后的蓄电电池放电电到规定定终了电电压所能能供应的的电量叫叫做电池池的容量量。蓄电电池都采采用一定定电流连连续放电电，电池池容量CC（安时时）用下下式计算算：式中，为为放电电电流，为为放电时时间（ h）。如果放电电电源不不是常量量是，那那么蓄电电池的容容量为不不同的放放电电流流与时间间的乘积积之和，即即（三）蓄蓄电池的的效率1电量量效率（安安时效率率）输出电量量与输入入电量之之比，叫叫做蓄电电池的电电量效率率，也称称为安时时效率。式中和分分别为放放电和充充电容量量（安时时）。2电能能效率（瓦瓦时效率率）输出电能能与输入入电能之之比 ，
22、叫叫做蓄电电池的能能量效率率，也称称瓦时效效率。式中，和和分别为为平均放放电和充充电电压压（伏）。（四）蓄蓄电池的的自放电电率蓄电池充充电后在在断路状状态和指指定的环环境温度度下搁置置，由于于电池的的局部作作用而造造成电池池容量的的消耗，容容量损失失与搁置置前的容容量之比比，叫做做蓄电池池的自放放电率。式中，为为搁置前前放电容容量（安安时），为搁置后后放电容容量（安安时），P为自放放电率（%），即即在指定定的温度度下，每每若干昼昼夜的自自放电率率为多少少（%）。温温度较高高时，因因为局部部作用所所消耗的的容量较较快，所所以自放放电率百百分数要要大一些些；在充充电后搁搁置第一一第二昼昼夜的自自放
23、电率率最大，以以后逐渐渐减少。（五）蓄蓄电池的的使用寿寿命蓄电池每每充电、放放电一次次，叫做做一次充充放循环环。蓄电池池在保持持输出一一定容量量的情况况下所能能进行的的充放循循环次数数，叫做做蓄电池池的使用用寿命，这这是蓄电电池的主主要性能能指标之之一。第二节 铅酸蓄电电池的工工作特性性铅酸蓄电电池充电电时，要要加多大大电压才才能是电电极上反反应顺利利进行？理论上上认为只只要电源源电压稍稍大于电电动势即即可。实实际上所所需外加加电压总总是较大大的。其其原因是是由于极极化作用用。极化化作用产产生的因因素主要要是浓差差极化、化化学极化化和电液液的内阻阻。一般般把由于于电流流流过使电电池电极极电位偏
24、偏离电极极电位的的现象，称称为电池池的极化化，此时时的电极极电位称称为过电电位。另外，铅铅酸蓄电电池在充充电是，特特别是过过充电时时，有大大量的氢氢气和氧氧气析出出来。铅铅酸蓄电电池在静静置不工工作时，由由于电池池中杂质质的存在在，也会会产生氢氢气和氧氧气。本节主要要讲述铅铅酸蓄电电池的端端电压和和容量的的特性。一铅酸酸蓄电池池的端电电压（一）放放电率与与充电率率一般常用用时间的的长短，来来表示放放电电流流的大小小（即放放电速度度）称放放电率。例例如100小时放放电率就就表示，用用这样的的电流放放电，110小时时可以放放出的额额定容量量。通常常额定容容量用字字母“C”表示，因因而100小时放放
25、电率表表示为，110小时时率的放放电电流流是：固定型铅铅酸蓄电电池的额额定容量量是按110小时时率设计计的。同同样，220小时时率表示示，用这这样的电电流放电电20小小时可以以放出的的额定容容量，表表示200小时放放电率，即即或表示220小时时率的放放电电流流值。常用充电电时间的的长短来来表示充充电电流流的大小小，称为为充电率率。例如如10小小时充电电率，即即用该电电流充电电，100小时使使电池达达到的额额定容量量。如用用5小时时率充电电，即充充电5小小时，电电池达到到的额定定容量，当当缩短时时间时，充充电电流流必须增增大。（二）充充电过程程中端电电压的变变化铅酸蓄电电池充电电电路如如图21所
26、示示。以一定的的充电电电流，对对电池充充电，每每隔一段段时间，将将每个电电池的端端电压测测量出来来，绘制制成曲线线，就能能看出，每每个电池池端电压压与时间间变化的的关系。图图2-22是一只只良好的的铅酸蓄蓄电池，以以值充电电，端电电压变化化的曲线线。曲线oaa段为充充电前期期。在一一段很短短的时间间里，端端电压陡陡升，约约从2.06伏伏增至22.188伏。此此时，正正处于充充电前期期，浓度度极化作作用和电电化学极极化作用用都比较较大，因因而电池池正极电电位迅速速往正方方向移动动，电池池负极电电位迅速速往负方方向增加加，所以以电池端端电压迅迅速升高高。同时时，电流流通过电电池后，由由于内阻阻极化
27、作作用，还还要近一一步升高高电池端端电压，由由于以上上因素，导导致OAA段曲线线坡度变变化大。曲线abb段为充充电中期期。在这这一段很很大的时时间里，端端电压上上升是很很缓慢的的，约从从2.22伏升高高到2.3伏。此此端电压压的变化化从浓度度极化的的影响来来看，曲曲线是在在恒定电电流的情情况下作作出来的的。因此此，电极极反应速速度及电电迁移速速度是一一定的，只只须考虑虑扩散速速度的影影响。充充电初期期，随着着电极附附近电液液浓度的的增加，扩扩散速度度增大（但但总是小小于电极极反应与与电迁移移的综合合速度）。到到充电中中期，离离子扩散散速度增增加到与与电极反反应，电电迁移的的综合速速度相等等之后
28、，电电极表面面附近的的电液浓浓度与大大体溶液液浓度约约相等，此此时浓度度差很小小，因而而浓差过过电位小小。此端端电压变变化从电电化学极极化影响响看：正正极活性性物质不不断从变变成，而而二氧化化铅表面面积是大大于硫酸酸铅的表表面积的的，因而而增大了了电极反反应的真真实表面面积。同同样，负负极由于于有效物物质pbb不断增增多，也也增大了了反应的的真实表表面积。结结果使电电化学极极化作用用只略有有增加。从从电池内内阻变化化极小。所所以内阻阻极化的的影响变变化不大大。综合合以上诸诸原因得得出：aab段内内变化是是平坦的的。曲线bcc段，为为充电的的后期。在在不长的的时间内内，电池池端电压压变化快快，从
29、22.3伏伏增为22.7伏伏左右。在在这段时时间里，虽虽然由于于电极表表面反应应，已使使电极孔孔内外电电液比重重增加到到接近了了额定值值，离子子扩散速速度已不不发生影影响，所所以此时时浓差极极化电位位可以看看作定值值，而电电化学极极化，与与电池内内阻极化化电位也也几乎没没有变化化，但是是由于电电池充电电到2.3伏以以后，氢氢气和氧氧气的数数量猛增增。由于于此种影影响，将将使电池池端电压压陡增。氢氢气是在在电池负负极产生生的，氧氧气是在在电池正正极发生生的，实实验证明明：氢气气在负极极发生的的过电压压，使负负极电位位向负方方向增加加；氧气气在正极极上发生生的过电电位，使使正极电电位向正正方向增增
30、加。因因而电池池端电压压迅速升升高。当当端电压压升高到到2.66伏之后后（曲线线中C点点之后），电电极有效效物质已已完全恢恢复，电电池电流流全部用用来作为为水的电电解。氢氢气和氧氧气在电电极反应应的速度度近一步步增大，其其过电位位的影响响也进一一步变大大，所以以电池端端电压继继续升高高。当电电池端电电压到达达2.77伏之后后，由于于氢氧气气体在电电极反应应的速度度已到达达稳定值值，则其其过电位位不在升升高，因因而若继继续再充充电，电电池端电电压不再再变化。曲线中dd点之后后一段，表表示充电电停止，中中断充电电电源，端端电压很很快下降降，直降降到2.06伏伏左右。原原因在于于，电流流中断，极极化
31、作用用已不存存在，各各种极化化过电位位要降为为零，此此时电池池的端电电压即为为开路电电压。充电率的的改变，即即充电电电流的不不同，铅铅酸蓄电电池开始始电压（指指曲线中中ab 段），终终了电压压（指曲曲线中ccd段）都都会不同同。这是是由于各各种极化化作用产产生的过过电位。都都与电池池电流密密度有关关。如用用大电流流充电，充充电终了了提前到到达，所所以端电电压比正正常充电电电流时时要高；若用小小电流充充电，充充电是端端电压要要比正常常充电电电流时的的端电压压小。（三）放放电过程程中端电电压变化化曲线铅蓄电池池放电电电路如图图23所示示。规定一定定的放电电电流进进行放电电，在每每一段时时间里，将将
32、每一个个电池的的端电压压测试记记录下来来，绘制制成曲线线，就能能看出放放电过程程中，端端电压与与时间变变化的关关系。图图2-44是一只只良好的的铅酸蓄蓄电池，按按10小小时率放放电绘制制成的端端电压变变换曲线线。图2-44 铅酸蓄蓄电池放放电时端端电压变变化曲线线图中oaa段，时时间短，电电压降低低快，其其原因仍仍然属于于浓度极极化，电电化学极极化，及及电池内内阻所产产生的过过电位所所造成的的影响。在在放电初初期，放放电时间间还很短短，电极极外边电电液浓度度迅速增增加，但但总是小小与电极极反应与与电迁移移的综合合速度。所所以电极极表面附附近电液液浓度仍仍然继续续降低。使使负极电电位往正正方向变
33、变化。而而正极电电位往负负方向变变化。自自然降低低电池电电动势。从从电化学学极化来来看。放放电开始始。由于于负极氧氧化反应应速度逐逐渐增大大，而使使电极电电位往正正方向移移动。由由于正极极还原速速度增大大，而使使正极电电位往负负方向移移动，结结果又降降低。曲线abb段，表表示在一一段很长长的时间间里，端端电压降降低不快快，（从从2-11.9伏伏），曲曲线平坦坦。放电电中期，从从浓度极极化来看看，由于于电极反反应速度度及电迁迁移速度度是一定定的。因因此电压压变化的的快慢，仅仅决定与与硫酸量量补充的的快慢，即即扩散速速度的大大小。随随着放电电的进行行，电极极表面附附近的电电液浓度度继续降降低，使使
34、扩散速速度继续续增大。当当扩散速速度等于于电极反反应与电电迁移的的综合速速度是，消消耗了多多少硫酸酸分子，就就会有多多少硫酸酸分子从从大体溶溶液中补补充过来来。这样样，电极极细孔中中的电液液浓度，暂暂时维持持不变，因因而电极极电位在在这段时时间内保保持不变变，从电电化学极极化来看看，随着着反应的的进行，负负极氧化化速度越越来越大大，还原原速度愈愈来愈小小。最后后负极将将有净氧氧化速度度进行作作用，正正极将由由净的还还原速度度进行，使使电极电电位也无无多大变变化。次次过程中中电池内内阻也近近似与定定值。综综合上述述各点，于于是电池池端电压压变化平平稳。曲线bcc段，表表示放电电后期。端端电压降降
35、低很快快（从11.91.88V），因因充电后后期，电电极附近近电液浓浓度降低低到最小小的数值值，扩散散速度已已不起作作用，因因而使有有效物质质细孔内内的硫酸酸分子突突然减少少，使负负极电位位往正方方向迅速速变化，正正极电位位往负方方向迅速速变化。另另外，在在放电后后期，由由于正、负负极都产产生了大大量的硫硫酸铅，由由于其表表面积小小与二氧氧化铅与与铅的表表面积，所所以使正正、负极极电极反反应的表表面积减减小。同同时使扩扩散截面面也变小小，反过过来也加加剧了浓浓度极化化。结果果使负极极电位往往正方向向迅速变变化，而而正极电电位从负负方向迅迅速变化化。 所所以，放放电后期期化学极极化的影影响是很很
36、大的。此此外，放放电后期期，由于于电极数数量增多多，而增增大了电电池内阻阻，使内内阻极化化作用也也加大。基基于以上上各点，所所以电池池端电压压降低很很快。电池放电电到d点点之后，若若继续放放电，电电池端电电压便急急降。电电池的这这种使用用是不允允许的，它它将影响响电池的的使用寿寿命，因因为放电电后期，由由于数量量已很多多，使电电极反应应表面积积减小很很多，如如果还要要放电，生生成的数数量更多多，电极极反应的的表面积积更小，细细孔内的的硫酸已已经更难难补充，当当然电极极电位变变化加大大，致使使电压骤骤降。最最后，到到有效物物质细孔孔被堵住住后，电电池的硫硫酸无法法进入细细孔，使使电极反反应终止止
37、，电池池端电压压也降到到了最低低数值。所以通常常把100小时率率放电电电压到11.8伏伏作为终终止电压压。越过过1.88伏之后后，电池池的端电电压变化化幅度很很大，很很易造成成深放电电。放电率改改变时，蓄蓄电池的的端电压压与终了了电压都都要改变变。终了了电压是是指铅酸酸蓄电池池以某一一放电率率放电，允允许的最最低电压压值。以以大电流流放电，电电池开始始电压和和终了电电压都相相应地低低于小电电流放电电时的数数值。其其原因是是浓度极极化。化化学极化化和电池池的内阻阻作用变变大，是是电极电电位改变变的幅度度增大。增增大电流流，电极极反应速速度加快快，硫酸酸分子消消耗变快快，往往往使扩散散作用跟跟不上
38、。又又由于此此过程中中生成的的体积比比正常时时大，使使得反应应面积较较正常的的为小。放电终了了切断电电路，电电池端电电压又将将恢复到到2.006伏左左右，因因为各种种极化作作用是随随着电流流的中断断而终止止的。二铅酸酸蓄电池池的容量量特性“容量”是指电电池蓄电电的能力力：以该该电池放放电至终终了电压压放出的的电量大大小来表表示其大大小，铅铅酸蓄电电池的容容量与电电池结构构材料，与与使用中中的工作作条件都都有关系系。影响铅酸酸蓄电池池的容量量有下面面几个因因素。（一）活活性物质质质量的的影响电池实际际放出的的电量要要小于理理论容量量。因为为它与有有效物质质的利用用率有关关。因为为活性物物质不可可
39、能全部部反应。“利用率”是指已反应部分占全部之百分比。因此，实际放出的容量是理论容量与利用率的乘积。活性物质确定之后，其他因素对容量的影响，就是对利用率的影响。活性物质质的利用用率，随随极板减减薄而增增大。因因为对相相同重量量的活性性物质，需需要的极极板片数数要增多多。这相相当于扩扩大扩散散面积，缩缩短扩散散距离。因因而扩散散速度加加快，浓浓度极化化减轻。同同时因为为反应面面积增大大，电化化学极化化也减少少，所以以端电压压下降速速度减慢慢，容量量增加。活性物质质的利用用率还与与孔率有有关：一一方面孔孔率大，扩扩散容易易，容量量提高。但但另一方方面孔率率过大，将将是活性性物质数数量减少少，容量量
40、会相反反下降。所所以合理理的孔率率，在正正极板通通常为555%，而而负极板板通常为为60%左右。活性物质质的利用用率，与与活性物物质真实实表面积积也是有有关的。因因为，有有效物质质颗粒愈愈小，表表面积就就愈大，则则离子扩扩散截面面积与电电极反应应面积都都增加，浓浓度极化化与电化化学极化化都会减减少。（二）放放电电压压的影响响铅酸蓄电电池放电电时，电电池端电电压要降降低。当当降到终终止电压压时，放放电即终终了。因因此，电电池的容容量与端端电压降降低的快快慢有密密切关系系。因而而若能做做到浓度度极化小小，点化化学极化化小，端端电压降降低就慢慢，从而而电池容容量相应应会增高高。终止电压压系按实实际情
41、况况规定。小小电流放放电时，终终止电压压高些；而大电电流放电电时，终终止电压压低些。因因为小电电流放电电，极化化作用影影响小，曲曲线平坦坦部分延延伸很长长。到终终止电压压后，如如果还继继续放电电，则电电压急剧剧下降。（三）放放电电流流密度的的影响固定式铅铅酸蓄电电池，额额定容量量采用110小时时率电流流值，若若放电电电流值大大于此规规定值，则则电化学学极化与与浓差极极化都增增大，消消耗溶液液中硫酸酸速度加加快，使使电极表表面溶液液浓度降降低。由由于扩散散速度跟跟不上，又又使浓度度极化增增加，所所以电池池电压很很快降低低，容量量不能正正常发挥挥。另外外，由于于硫酸不不能及时时扩散引引有效物物质细
42、孔孔中去，是是硫酸铅铅堵塞孔孔道，减减少有效效物质的的得利用用率。（四）电电解液温温度的影影响铅酸蓄电电池若在在低温环环境中工工作，电电液扩散散能力变变差，粘粘度增加加，电池池内阻也也增加。因因而使得得电池容容量降低低。相应应的提高高电池工工作温度度，将减减少极化化的作用用，而使使得电池池容量相相应增加加。制造厂家家所规定定的电池池容量，称称为保证证容量，是是以255时的电电液为标标准，从从实验测测出，当当电解液液的温度度在100355C范围围内，每每升高或或降低11时，电电池容量量将增大大或减少少其保证证容量的的0.88%。（五）电电解液浓浓度的影影响铅酸蓄电电池的容容量，通通常系随随着硫酸
43、酸电解液液浓度的的变化而而变化。极极板细孔孔中的电电解液浓浓度，确确定铅酸酸蓄电池池的工作作电压和和输出容容量。因因为电解解液的浓浓度，决决定电极极电位的的变化，影影响着电电液扩散散速度和和铅酸蓄蓄电池的的内阻。实实验证明明，铅酸酸蓄电池池的容量量系随硫硫酸电解解液浓度度增加而而增大，且且成直线线关系。然然而，若若电解液液浓度过过大，将将使电解解液粘度度增加，反反而增加加了电解解液的扩扩散，降降低了铅铅酸电池池容量的的输出。第三节 铅酸蓄电电池充电电和放电电方法一恒流流充电充电过程程中，充充电电流流自始至至终不变变，叫做做恒流充充电。恒流充电电的优点点是在条条件许可可下，可可以采用用较大电电流
44、充电电，从而而缩短充充电时间间，但是是在充电电后期，冒冒气多，耗耗费电力力多。同同时极板板活性物物质要变变得疏松松，对电电池寿命命不利。常用的是是改进恒恒流充电电法，即即蓄电池池在充电电初期用用较大电电流充电电；当蓄蓄电池端端电压上上升到22.42.55伏时，改改用较小小的电流流充电.正常充充电的电电流及充充入的电电量列表表于2-1，也也可以使使用厂家家规定的的数据。铅酸蓄电电池正常常充电和和充入电电量表2-11 电池类型型充电电流流充入电量量为上次次放电量量的倍数数第一阶段段第二阶段段固定型电电池1.31.44倍起动型电电池1.21.33倍蓄电池车车电池1.31.44倍铅酸蓄电电池充电电终了，可可按下列列几个指指标判定定：1固定