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阀控式密封铅酸蓄电池(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。
虽然VRLA蓄电池号称是“免维护”的,但现在市场上电池厂家众多,鱼龙混杂,质量参差不齐,而且在实际使用中,由于蓄电池本身的劣化,蓄电池的容量也是在不断下降的,特别是在实际使用中,通常是多个蓄电池串联使用,这就使得一个蓄电池的性能劣化会拖累整组电池的性能,从而让电池组达不到设计容量,一旦停电,事故发生的可能性就大大增加,所以日常对电池组的监控和维护是必不可少的,从而避免电池故障给用电客户带来损失。本文就VRLA蓄电池的监控技术的发展和现状做一个全面的介绍和分析。
1.传统的电池监控方式
长期以来,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。
1.2.在线或者人工监测电池电压
这是长期以来监测电池状态最常用的方法。但从下图可以看出,在浮充状态下,容量不同的电池的浮充电压几乎是一致的,通过放电测试可以看到容量异常的电池很快就会下降到截止电压,从而说明通过这种方法来判断电池的容量是无效的。
图1:容量异常的电池在浮充状态下电池与正常的电池几乎一致
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