IEC TR3 61431-1995 Guide for the use of monitor systems for lead-acid traction batteries《铅酸牵引蓄电池组的监控系统使用导则》.pdf

1、RAPPORT TECHNIQUE TECHNICAL REPORT CE1 IEC 1431 Premire dition First edition 1995-08 Guide pour lutilisation de systmes de contrle pour batteries de traction au plomb Guide for the use of monitor systems for lead-acid traction batteries Numro de rfrence Reference number CEMEC 1431: 1995 Copyright In

2、ternational Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,-Numros des publications Depuis le ler janvier 1997, les publications de la CE1 sont numrotes partir de 60000. Publications consolides Les v

3、ersions consolides de certaines publications de la CE1 incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendement

4、s 1 et 2. Validit de la prsente publication Le contenu technique des publications de la CE1 est constamment revu par la CE1 afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements relatifs la date de reconfir- mation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI. Les rensei

5、gnements relatifs des questions ltude et des travaux en cours entrepris par le comit technique qui a tabli cette publication, ainsi que la liste des publications tablies, se trouvent dans les documents ci- dessous: Site web de la CEI* Catalogue des publications de la CE1 Publi annuellement et mis jo

6、ur rgulirement (Catalogue en ligne)* Disponible la fois au 4te web. de la CEI et comme priodique imprim Bulletin de la CE1 Terminologie, symboles graphiques et littraux En ce qui concerne la terminologie gnrale, le lecteur se reportera la CE1 60050: Vocabulaire Electro- technique International (VEI)

7、. Pour les symboles graphiques, les symboles littraux et les signes dusage gnral approuvs par la CEI, le lecteur consultera la CE1 60027: Symboles littraux utiliser en lectrotechnique, la CE1 6041 7: Symboles graphiques utilisables sur le matriel. Index, relev et compilation des feuilles individuell

8、es, et la CE1 60617: Symboles graphiques pour schmas. * Voir adresse 55 “C; basses tempratures c10 OC; courants de dcharge extrmement levs; vieillissement. Une mthode de calcul de la capacit dprcie est donne dans lannexe A. NOTE 2 - Le principe utilis pour le recalage de lindicateur dtat de charge i

9、nfluence sa prcision. La prcision la plus leve est en gnral obtenue quand le contrle commence avec une batterie pleinement charge. Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-

10、,-,-1431 0 IEC:1995 -11 - 2.7 Uniformity of cells Measurement of individual cell voltages and temperatures during charge and discharge can give early indications of a weak cell in both vented and maintenance-free batteries. In addition, this information indicates the general condition of the battery

11、. 2.8 Battery age Battery age is an essential piece of information normally derived from a battery label, but could, if required, be “bar coded“ in the form of a commission date for subsequent electronic storage in a monitoring system. 2.9 Battery identification Battery identification is normally as

12、signed to the battery label, but could be stored electronically. 3 Practical characteristics and features 3.1 State of charge indication “fuel gauge“ The state of charge can be determined by counting the discharged ampere hours beginning from 100 % state of charge, taking account of the discharge ra

13、te, the tempe- rature, the derated actual capacity and reset facility. This may be determined by using the following characteristics: current : I (A) during discharge / charge; vo I t age : U (V) during discharge / charge; temperature: T (OC) during discharge / charge; duration t (h) of the discharg

14、e / charge; t (h) of interruptions during discharging / charging; t (h) of interruptions between discharge / charge; t (h) out of operation. NOTE 1 - The derating of the actual capacity is influenced by the following: poor maintenance; overcharging; undercharging; persistent deep discharge; elevated

15、 temperatures 55 “C; low temperatures 55 1431 0 CE1:1995 Gamme de temprature pour les lments tanches soupapes “C 45 3.2 Information sur la temperature de la batterie T 55 Le point de mesure de la temprature doit tre situ entre deux lments du milieu, ou attach une connexion entre lments ou une borne,

16、 de manire mesurer la tempra- ture la plus leve dans la batterie. Dans tous les cas il faut tenir compte des gradients de temprature lintrieur de llment. T 45 L o une mesure basse temprature est exige, le point de mesure de la temperature doit tre situ sur llment ayant la plus basse temprature de fo

17、nctionnement de ma- nire mesurer la temprature la plus basse de la batterie. NOTE - Un contrle manuel de la temprature, avec un thermomtre ordinaire plong dans llectrolyte dun lment, nest pas une mthode applicable pour des mesures automatiques et pour les batteries de type tanches soupape. Pour des

18、mesures automatiques de temprature, les thermomtres mesurant la temprature de surface (semi-conducteurs) sont utiliss. Les fils lectriques et les semi-conducteurs ncessitent une isolation lectrique et une protection approprie contre la corrosion. Les paramtres suivants doivent tre mesurs et enregist

19、rs: Temprature T en degrs centigrades et dure t en heures dans les groupes de temprature suivants: Avertissement et/ou coupure de circuit: 3.3 Consommation deau Les vrifications visuelles et les remplissages manuels ne sappliquent pas aux systmes de contrle dcrits dans ce guide. Les niveaux dlectrol

20、yte peuvent tre contrls au moyen de dispositifs qui utilisent la lumire rflchie ou au moyen de systmes lectriques. Lorsquun dispositif automatique de remise niveau est install, son fonctionnement remettra les niveaux au maximum recommand. Copyright International Electrotechnical Commission Provided

21、by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,-1431 0 IEC:1995 T 55 - 13 - T? 45 3.2 Battery temperature informafion The temperature measuring point should be between two middle cells, or fitted on a cell connector or post, in order to

22、 measure the highest temperature of the battery. In either case, account should be taken of the temperature gradients occurring within the cell. Where low temperature measurement is required the temperature measuring point should be located at the cell with the lowest operating temperature in order

23、to measure the lowest temperature of the battery. NOTE - A manual temperature control with a normal thermometer, dipped into the electrolyte of a cell is not an applicable method for automatic measurements and for valve-regulated types. For automatic temperature measurements, surface temperature mea

24、suring thermometers (semiconductor) are used. Electrical wiring and semiconductors need appropriate insulation and corrosion protection. The following should be measured and recorded: Temperature T in degrees centigrade continuously following temperature groups : and duration t in hours while in the

25、 Temperature range for valve-regulated cells “C c10 10 - 30 30 - 40 40 - 45 z 45 Warning and/or switch off: 3.3 Water consumption Visual checks and manual toppings up do not apply to the monitoring systems described in this guide. Electrolyte levels can be monitored by the use of devices which use r

26、eflected light or the use of electrical probes etc. When fitted, the operation of an automatic topping-up device will restore levels to a recommended maximum. Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitt

27、ed without license from IHS-,-,- 14 - 1431 0 CEI:1995 Les paramtres suivants doivent tre mesurs et enregistrs: volume V (I) deau consomme dans les limites spcifies; avertissement et/ou coupure de courant lorsque: O x est une quantit deau spcifie. V (Vmois) 2 x (I) NOTE - La mthode nest pas applicabl

28、e aux types tanches a soupapes. 3.4 Uniformit des lments II existe les deux mthodes suivantes pour vrifier luniformit des lments: a) contrle des tensions dlments, tempratures et densits dlectrolyte: U (V/lment): tension des lments (sous dbit / pendant la charge); d (kg/l): densit de llectrolyte; T (

29、OC): temprature de la batterie de llectrolyte. NOTE - Toutes les donnes doivent tre stockes dans le systme de contrle b) mesure automatique, de prfrence des tensions et tempratures de section de batteries. Une section pour les mesures de tension ne doit pas dpasser six lments. La sub- division de la

30、 batterie en deux parties est recommande pour permettre les comparaisons. Les paramtres suivants doivent tre mesurs et enregistrs: U (V/section): tension de la section (sous dbit / pendant la charge); t (OC): temprature de la batterie. 3.5 Densit de tlectrolyte NOTE - La mesure de la densit dlectrol

31、yte est possible uniquement lors dun examen manuel. Dans le cas de systmes de contrle automatiques, une valeur approximative de la densit dlectrolyte den kg/l dun mono-lment peut tre calcule en utilisant la formule suivante: d (kgll) = U, (V/lment) - 0,84 O U, en Vllment est la tension de circuit ou

32、vert stabilise mesure entre 20 OC et 30 “C aprs une priode de repos. 3.6 Capacit cumule La mthode normale de calcul de la capacit cumule est dintgrer la capacite utilise dans les cycles de dcharge successifs. Les paramtres suivants doivent tre mesurs et enregistrs: capacit en Ah et nombre de cycles;

33、 n: nombre de cycles; Q,. (Ah): ampres-heures par dcharge; CQ, (Ah): total des ampre-heures dchargs; Q2 (Ah): ampres-heures par charge; CQ, (Ah): total des ampres-heures chargs. Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or

34、 networking permitted without license from IHS-,-,-1431 O IEC:1995 - 15 - The following should be measured and recorded: volume V (I) of water consumption within specified limits; warning and/or switch of when: where x is a specified quantity of water. V (Vmont h) 2 x (I) NOTE - The method is not ap

35、plicable for valve-regulated types 3.4 Uniformity of cells There are two methods available to check the uniformity of cells as follows: a) monitoring of cell voltages, temperatures and densities of electrolyte U (V/ceII): d (kg/): T (OC): electrolyte/battery temperature. cell voltages (under load /

36、during charge); density of the electrolyte; NOTE - All data should be stored in the monitoring system b) automatic measuring, preferably section voltages and battery temperatures, where a section for voltage readings should not exceed six cells. Subdivision of the battery into two halves is recommen

37、ded for comparison purposes. The following should be measured and recorded: U (V/section): section voltage (under load / during charge); t (OC): battery temperatu re. 3.5 Electrolyte density NOTE - Measurement of the electrolyte density is applicable only during a manual inspection. For auto- matic

38、monitoring systems an approximate value for the electrolyte density d in kg/l of a single cell can be calculated using the following formula: d (kg/l) = U. (V/cell) - 0,84 where U. in Vlcell is a stabilized open-circuit voltage taken after a rest period at a temperature between 20 “C and 30 “C. 3.6

39、Capacity throughput The normal method of calculating the capacity throughput is to integrate the capacity used in successive discharge cycles. The following should be measured and recorded: capacity in Ah and number of cycles; n: number of cycles; Q, (Ah): ampere hours for each discharge; CQ, (Ah):

40、accumulated total of ampere hours on discharge; Q2 (Ah): ampere hours for each charge. CQ, (Ah): accumulated total of ampere hours on charge. Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without licens

41、e from IHS-,-,- 16- 1431 0 CE1:1995 Les paramtres suivants peuvent galement tre mesurs si besoin est: nergie stocke en Wh E, (Wh): watts-heures par dcharge; CE, (Wh): total des watts-heures dchargs; E2 (Wh): watts-heures par charge; CE2 (Wh): total des watts-heures chargs. 3.7 Age de la batterie Lge

42、 de la batterie peut facilement tre dtermin, soit parce que la date de mise en service est marque sur ltiquette de la batterie, soit en consultant les donnes enregis- tres dans la mmoire du systme de contrle. II convient que la date de mise en service (lge de la batterie) soit enregistre. 3.8 Identi

43、fication de la batterie Lidentification de la batterie peut tre effectue: a) visuellement b) automatiquement en utilisant les numros de batteries, stocker dans le systme de contrle; par lecture dun code-barre a laide dun scanner. NOTE - La mthode b) est prfrable pour les flottes de chariots lectriqu

44、es de grandes dimensions. Le systme de contrle doit tre initialement aliment avec les principales caractristiques de chaque batterie, telles que date de mise en service, tension nominale, capacit assigne, caractristiques types de dcharge et charge, limitations de temprature et courants, etc. 3.9 Sys

45、tmes de protection II convient que les systmes de protection deviennent actifs lorsque lcart fix par rapport a la tolrance moyenne de certaines caractristiques spcifies est atteint, ou lorsque les limites minimum et maximum sont dpasses. 3.10 Dfauts de terre II convient que la rsistance minimum diso

46、lation en courant alternatif mesure entre les parties sous tension et le cadre du vhicule O est installe la batterie soit: a) pour les batteries en service: 250 RIV avec un minimum de 1 O00 Q par batterie; b) pour les batteries neuves: 21 MR. NOTE - Des exigences plus svres pour les rsistances disol

47、ation peuvent exister dans certaines rgions ou pour certaines applications. Elles prennent le pas sur les valeurs ci-dessus. Copyright International Electrotechnical Commission Provided by IHS under license with IECNot for ResaleNo reproduction or networking permitted without license from IHS-,-,-14

48、31 0 IEC:1995 - 17- The following may also be measured, if required: stored energy in Wh E, CE, E2 E* (Wh): accumulated total of watt hours on charge. (Wh): watts hours for each discharge; (Wh): accumulated total of watt hours on discharge; (Wh): watts hours for each charge; 3.7 Battery age The battery age can easily be determined, either because the date of commissioni