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理士蓄电池的在线监测与管理
摘要：介绍了蓄电池的在线监测与管理，对蓄电池的监测和管理技术的应用进行了阐述和分析。
1 蓄电池的运行监测和性能监测
阀控铅酸蓄电池对运行要求比较严格,偏离正确的使用条件将会造成严重的后果,因此对其运行参数进行监测至关重要。
1.1蓄电池的运行监测
(1)人工运行检查
一般的运行维护规程要求测量电池组电压、单节电池电压和环境温度。
电池组电压测量可以发现充电器的参数设置是否正确;单节电池电压测量可以发现其浮充电压是否正确,是否被过充电、过放电;温度测量主要用于发现电池的工作环境是否通风良好、温度是否过高。
人工运行检查实时性差,操作风险大,人力成本高。
(2)在线运行监测
在线监测通过监测设备与电池连接,实时采集和报告电池组电压、单节电池电压、充放电电流、温度等运行参数,并进行充、放电管理,有效地弥补了人工检查的缺点。
1.2蓄电池的性能监测
蓄电池的运行监测仅仅能够测量电池的运行参数,准确地掌握这些参数并利用它们对电池工作环境进行调整控制,只是维持系统安全正常运转的起码条件,远未达到全面了解电池状态,及时防范因电池失效或容量衰减导致系统故障的要求。例如在实际情况中,性能劣化、容量已大幅下降的电池其浮充电压往往变化不明显,仅凭单一的在线运行监测无法辨别和处理,当放电过程中发现某电池的放电电压异常时才能发出警告,往往为时已晚。
因此,在测量蓄电池外部运行条件的同时,监测蓄电池的性能,了解其内部状态的变化,同样具有非常重要的意义。
(1)人工性能检查
人工检查蓄电池性能主要依靠定期放电测试来进行。通过深度放电,发现容量下降的电池。
人工性能检查时效性差,人为因素大,风险和成本高。
(2)在线性能监测
蓄电池性能在线监测长期以来一直是应用中急切需求而又缺乏有效解决方案的难题。近年来,随着单节电池内阻精确测量技术的出现,电池监测手段发生了革命性进步,测试原则由被动监测电池外部条件发展到主动测试电池内部状态,电池内阻检测与分析已被公认为是一种迅速、可靠的诊断电池健康状况的方法。
2 蓄电池在线监测与分析技术
为了更好地管理与维护,提高工作效率,蓄电池的维护人员希望厂商提供有效的蓄电池监测方法和技术。北京子木智能科技有限公司开发的KOKIIBM系列产品能够系统地实时监测蓄电池外部条件和以单节电池内阻为标志的性能参数,并综合分析目标电池的保有容量和剩余电量,实现对蓄电池完整的在线运行监测与性能监测。
2.1运行监测
KOKIIBM系列产品能够在线监测蓄电池的组电压、单节电池电压、充放电电流、温度等运行参数,实时监控电池的运行状态。
2.2内阻监测与落后电池甄别
电池内阻的在线测量需要克服微弱信号捕捉、抗环境*、经验分析等诸多技术障碍,目前只有少数几家厂商有产品问世。各厂家具体实现技术的不同致使他们对产品内阻的测量准确度、抗*能力和内阻数据分析效果有很大的质量差别,尤其是绝大部分厂家的产品由于无法有效解决*问题而采用放电法进行测量,即在电池两端接入放电负载,通过测量电池在放电过程中的电压变化来获取内阻值,有的厂家产品需要把电池从回路中断开,或关掉充电器,以消除充电器和用电负载的影响。由于电池的内阻很小,放电时的电压变化微弱,即使采用较大的放电电流,直接测量的精度一般也很难提高。
子木公司的监测技术不需放电,采用先进的中点测量方法,依托数字信号处理技术完成微弱信号的准确测量,不必将电池从回路断开,不受充电器和用电负载的影响,实现了真正的在线内阻测试,数据有效分辨率达到0.001mΩ。内阻监测验证试验设备连接图如图1所示。
阀控铅酸蓄电池对运行要求比较严格,偏离正确的使用条件将会造成严重的后果,因此对其运行参数进行监测至关重要。
1.1蓄电池的运行监测
(1)人工运行检查
一般的运行维护规程要求测量电池组电压、单节电池电压和环境温度。
电池组电压测量可以发现充电器的参数设置是否正确;单节电池电压测量可以发现其浮充电压是否正确,是否被过充电、过放电;温度测量主要用于发现电池的工作环境是否通风良好、温度是否过高。
人工运行检查实时性差,操作风险大,人力成本高。
(2)在线运行监测
在线监测通过监测设备与电池连接,实时采集和报告电池组电压、单节电池电压、充放电电流、温度等运行参数,并进行充、放电管理,有效地弥补了人工检查的缺点。
1.2蓄电池的性能监测
蓄电池的运行监测仅仅能够测量电池的运行参数,准确地掌握这些参数并利用它们对电池工作环境进行调整控制,只是维持系统安全正常运转的起码条件,远未达到全面了解电池状态,及时防范因电池失效或容量衰减导致系统故障的要求。例如在实际情况中,性能劣化、容量已大幅下降的电池其浮充电压往往变化不明显,仅凭单一的在线运行监测无法辨别和处理,当放电过程中发现某电池的放电电压异常时才能发出警告,往往为时已晚。
因此,在测量蓄电池外部运行条件的同时,监测蓄电池的性能,了解其内部状态的变化,同样具有非常重要的意义。
(1)人工性能检查
人工检查蓄电池性能主要依靠定期放电测试来进行。通过深度放电,发现容量下降的电池。
人工性能检查时效性差,人为因素大,风险和成本高。
(2)在线性能监测
蓄电池性能在线监测长期以来一直是应用中急切需求而又缺乏有效解决方案的难题。近年来,随着单节电池内阻精确测量技术的出现,电池监测手段发生了革命性进步,测试原则由被动监测电池外部条件发展到主动测试电池内部状态,电池内阻检测与分析已被公认为是一种迅速、可靠的诊断电池健康状况的方法。
2 蓄电池在线监测与分析技术
为了更好地管理与维护,提高工作效率,蓄电池的维护人员希望厂商提供有效的蓄电池监测方法和技术。北京子木智能科技有限公司开发的KOKIIBM系列产品能够系统地实时监测蓄电池外部条件和以单节电池内阻为标志的性能参数,并综合分析目标电池的保有容量和剩余电量,实现对蓄电池完整的在线运行监测与性能监测。
2.1运行监测
KOKIIBM系列产品能够在线监测蓄电池的组电压、单节电池电压、充放电电流、温度等运行参数,实时监控电池的运行状态。
2.2内阻监测与落后电池甄别
电池内阻的在线测量需要克服微弱信号捕捉、抗环境*、经验分析等诸多技术障碍,目前只有少数几家厂商有产品问世。各厂家具体实现技术的不同致使他们对产品内阻的测量准确度、抗*能力和内阻数据分析效果有很大的质量差别,尤其是绝大部分厂家的产品由于无法有效解决*问题而采用放电法进行测量,即在电池两端接入放电负载,通过测量电池在放电过程中的电压变化来获取内阻值,有的厂家产品需要把电池从回路中断开,或关掉充电器,以消除充电器和用电负载的影响。由于电池的内阻很小,放电时的电压变化微弱,即使采用较大的放电电流,直接测量的精度一般也很难提高。
子木公司的监测技术不需放电,采用先进的中点测量方法,依托数字信号处理技术完成微弱信号的准确测量,不必将电池从回路断开,不受充电器和用电负载的影响,实现了真正的在线内阻测试,数据有效分辨率达到0.001mΩ。内阻监测验证试验设备连接图如图1所示。