臺灣博碩士論文加值系統

摘要
目前高科技廠房及醫療產業為了維持精密儀器電力供應穩定，除了採用機械儲能式(機械飛輪)不斷電系統(D-UPS:Diesel-Uninterruptable Power System)以外，亦使用大量的電化學儲能式(鉛酸蓄電池)不斷電系統(UPS:Uninterruptable Power System)來克服電力擾動問題。然電化學儲能式不斷電系統必須使用數量極為龐大的電化學鉛酸蓄電池，且必須等蓄電池異常狀況發生或採取縮短使用設計年限(一般業界縮短原設計壽命的50~60%)來實施不定期或定期汰換UPS鉛酸蓄電池作業，此種做法除了提高系統運轉成本外，另外廢電池回收處理所產生的廢電解液與重金屬成分也會造成環境相當程度的衝擊，倘若處理不慎更可能引發鉛等電池內含重金屬污染事件。本論文研究目的就改良目前蓄電池實際性能評估方法，並將以往鉛酸蓄電池由提前定期汰換方式的Time Base調整為實際放電性能之Condition Base為蓄電池汰換依據(80%容量以下規劃更換)，並於電池管理面上結合鉛酸蓄電池供應廠商、UPS廠商及使用端蓄電池分級維護制度等努力方向進行研究探討，期望同時達成電池預知保養、環保減廢與降低運轉成本之多方面幼纂C歸納具體研究目的包括以下5項。
1.降低鉛酸蓄電池汰換成本。
2.減少鉛酸蓄電池汰換廢棄物。
3.降低鉛酸蓄電池汰換重金屬污染風險。
4.提升不斷電系統運轉可靠度保障廠內下游緊急維生系統、消防系統、重要生產機具及生產不中斷。
5.與業界交流鉛酸蓄電池管理經驗及方法。

關鍵字：不斷電系統、D-UPS、UPS、電池、減廢、SOH

誌謝 i
摘要 iii
Abstract iv
目錄 vi
圖目錄 viii
表目錄 xiii
第一章 緒論 P.1
1.1 前言 P.1
1.2 研究背景 P.2
1.3 研究動機與目標範圍 P.3
1.4 研究目的 P.3
第二章 文獻探討 P.5
2.1 電力品質介紹 P.5
2.2 UPS架構與工作模式 P.9
2.3 鉛酸電池介紹 P.18
2.4 鉛酸蓄電製造與出貨檢查 P.23
2.5 鉛酸蓄電池的檢測手法介紹 P.34
2.5.1端電壓量測法 P.35
2.5.2充電漣波電流監測法 P.35
2.5.3電池內部阻抗量測法 P.37
2.5.4蓄電池組OFF-line負載器放電檢測法 P.37
2.5.5電池組ON-line線上模擬放電法 P.38
2.5.6 Coup de Fouet 放電效應 P.39
2.5.7瞬間電流放電測定法 P.39
2.6 電池維護現況與問題探討 P.41
第三章 研究方法與架構分析 P.43
3.1 研究方法 P.43
3.2 瞬間放電工作原理與執行要點 P.46
3.3 瞬間放電數據與回歸分析 P.53
3.4 業主(使用單位)-UPS商-電池商合作分工-品質保證 P.58
3.5 業主(使用單位)分級維護管理 P.65
第四章 研究資料分析與討論 67
4.1 瞬間電池放電測定法容量預估驗證 P.67
4.2 建立蓄電池瞬間放電電壓容量關係表 P.78
4.3 繪製蓄電池容量區間圖與問題討論 P.81
第五章 結論 P.86
5.1 總結 P.86
5.2 未來研究方向 P.91
參考文獻 P.95

[1] 邵定國/雩?杜永紅(2005)，「鉛酸蓄電池SOC預測技術研究」，中國 上海大學電機與電器學科論文。
[2] 張永昌(2003)，「鉛酸電池殘量預測及壽命分析之研究」，國立彰化師範大學電機工程學系碩士論文。
[3] 葉家銘(2003)，「以DSP為控制單元之智慧型電源管理」，國立中山大學電機工程學系碩士論文。
[4] 楊正鵬(2008)，「鉛酸電池修護儀之研製」，私立逢甲大學電機工程學系碩士論文。
[5] 于雷/韓冬(2005)，「後備VRLA電池運行中的問題及監測解決方案」，中國中國通信電源情報期刊。
[6] 吳中明/吳昊(2006)，「密封鉛酸蓄電池容量快速測試技術難點分析」，中國通信電源技術期刊。
[7] 朱全印/胡京燕(2007)，「電信VRLA電池檢測與研究」，中國 通信電源技術期刊。
[8] 趙強寶(2007)，「閥控鉛酸蓄電池劣化程度與放電特性的關係研究」，中國 全球電源網期刊。
[9] 大誠電訊有限公司(2005)，「BMU 蓄電池監測系統-技術白皮書」。
[10] 日本電池工業會規格(SBA)-技術手冊。
[11] JIS C 8704-2-1-2006 Stationary lead-acid batteries-Part 2-1
(鉛酸蓄電池耐電流測試項目規範)