双登蓄电池监控技术的应用与发展
阀控式密封铅酸双登蓄电池(VRLA)由于具有电压平稳,成本低,使用和维护方便等优点使得其得到了广泛的应用,虽然现在各种新型的电池材料不断出现,但目前甚至是可预见的未来一段时间,VRLA蓄电池仍然会在通讯,电力,轨道交通等领域作为后备电源和储能设备的主力军。
双登蓄电池的维护单位都是以人工维护,最常见的是以下几种方式:1.1.核对性放电这种方法是最准确知道蓄电池容量的方法。具体的操作是将浮充状态的电池组脱离负载,然后以电池标称容量的0.1C的速度放电(即100Ah的电池以10A的放电速度放电),并记录电池到达规定的终止电压的时间以确定电池的实际容量。这种方法最大的优点是准确,但缺点也显而易见:这种方法需人工操作,有一定的危险性;需要脱离负载操作,所以放电过程中如果发生停电,系统就没有后备电源的保障;这种方法其实测试的电池组里面最差电池单体的容量,其他电池单体的容量仍然没有掌握的;另外对电池容量本身也有一定的损害,所以不能频繁的对电池进行核对性放电,一般的用电单位进行这种测试的频率是一年1-2次,而电池劣化的过程经常是在几周内发生的,这样在两次测试间隔时期电池的状态仍然是未知的,事故隐患仍然存在。
分布式系统的电池参数采集模块由于体积较小,不能自身内部产生较大电流的信号,需从电池本身来取电,所以测试内阻的方法一般采用直流或者交流放电法,即对电池拉取特定频率和幅度的直流(脉冲)或者交流(正弦)电流,然后通过测试电池两端的电压波动来确定电池的内阻。由于脉冲信号里面包含的谐波分量较多,对于后期信号处理来说比较复杂,从测试的内阻结果精度来看也是交流放电法较好一些。采用直流放电法的有莱姆,华塑等公司,海伟辰电子等公司采用的是交流放电法。
对于电池用户来说最关心的参数还是电池目前的容量状态,经常我们以双登电池的健康参数(SOH)来表示。前面我们有讲过电池的内阻与容量有一定的关系,但没有明确的数学对应公式,所以如何将测试得到的内阻转换成电池的健康参数是有很大的挑战性的工作。现在有些公司在这方面做了一些研究,也开发出计算软件,但从结果来看还没有达到很精确的程度,只能起到一些参考作用。这方面的工作还有待各方面继续研究。





