蓄电池内阻特性研讨和其智能集中监测

《蓄电池内阻特性研讨和其智能集中监测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、蓄电池内阻特性研讨及其智能集中监测彭岳云广东深圳摘要：本文从已经广泛使用的阀控铅酸蓄电池（VRLA）在十多年的维护中积累的问题开始，结合蓄电池的电路模型，深入的研讨了蓄电池的工作机理，认真的分析了充分反映蓄电池的工作特性的内阻的测试原理、实验方法，通过运行及试验数据分析了蓄电池内阻变化机理、内阻与蓄电池容量的相关性。在此基础上提出了蓄电池智能监测的概念，以达到高效、可靠、准确的管理蓄电池设备。关键词：阀控铅酸蓄电池内阻蓄电池智能监测0引言直流电源系统是电网重要设备，其设备的运行可靠、安全直接影响到整个电网二次设备的运行状态的可靠性，尤其是随着电网设备

2、自动化水平的加速发展，直流电源系统重要位置不断上升，要求也越来越高。蓄电池组作为直流系统中的重要部分担当着极其重要的角色。由于正常状态下蓄电池组长期处于浮充电状态，在交流失电事故或直流系统事故状态下，蓄电池是变电站所有二次设备的唯一电源提供者，倘若蓄电池无法正常发挥其角色，变电站（电厂）将面临发生重大事故的危险，造成的损失将无法估计。所以，蓄电池的日常运行状态是否保持合格，是每一个电源工作者关注的重之中之重。1蓄电池常规检测方法的盲点1.1电压检测的盲点自从蓄电池在电力系统使用以来，由于电压测量方法直接、方便，长期都是以电压检测作为检测蓄电池的好坏的

3、一种方法。但是，蓄电池在正常运行条件下，长期是处于浮充状态，若仅对蓄电池的浮充电压进行检测，由于电压的采集并没有反映到它的负载能力上来，对蓄电池内部的活性物质脱落、板栅腐蚀或极板变形、硫化以及极柱受到损伤的电池，都可能造成容量逐渐降低乃至失效，这些都难以表现在电压值上来，只有蓄电池出现极端情况，电压值才开始表现不同之处，所以难以及时发现存在故障的失效电池。监测单体电池放电时的电压变化是利用电压检测阀控铅酸蓄电池故障的方法之一，单体电池放电时电压下降的速度与电池的“健康”状况有关，故障电池的电压下降得比正常电池快得多，据此可以检查出故障电池，故电压法检

4、测须与放电试验结合进行，而且只有电池出现故障后才会被发现，很难达到故障预测的效果。7实践证明，电池出现“有压无流”现象，仅靠测量蓄电池电压，根本无法判别。VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会呈退行性老化现象，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的70%以下时，电池便进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，这时电池组已存在极大的事故隐患。现场中出现的一周前测量蓄电池单体电压正常，一周后合不上开关的事实就是最好的例证。1.1蓄电池容量核对的死区风险想掌握到蓄电池准确的运行状态，必须进行定

5、期的全容量核对性试验。但是其周期太长，铅酸蓄电池作为一种化学电源，其内部结构及其特性参数有其特殊的电特性，尤其是蓄电池处于寿命周期后期时容量的突变特性，所以蓄电池容量试验既担风险又使工作繁琐困难，费时费力。难免让我们受到一连串问题的困扰：用了五六年的电池，是否一定不能用？用了半年的电池是否一定能用？供应商提供的电池放电正常、电压正常是否一定是好的？放电我们遇到的另一个问题是，往往不是严格的“恒流放电”。其实我们要真正准确的判断到蓄电池的实际容量，在测量中必须严格界定“恒流放电”，并保证记录的同时性，只有这样才能有效的根据测试结果推断“剩余容量”和“放

6、电能力”，否则会给我们带来误判断，所得出的容量值与实际容量有相当的误差，即使是5%的误差都可能在80%完全退化边缘给系统造成致命隐患。2蓄电池内部结构及电路模型2.1蓄电池内部结构分析蓄电池是一种能够充电和放电的设备，充电时能将电能转化成化学能贮存起来，放电时能将化学能转化成电能释放出来。充电和放电实际是在蓄电池两电极（正板和负极）上分别发生氧化和还原反应，反应的电子得失是通过外电路完成的，通过外电路就形成电流，即充电和放电电流。铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，其放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活

7、性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中极板的栅架，传统蓄电池用铅锑合金制造，免维护蓄电池是用铅钙合金制造，前者用锑，后者用钙，这是两者的根本区别点。不同的材料就会产生不同的现象：传统蓄电池在使用过程中会发生减液现象，这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，减弱了完全充电后蓄电池内部的反电动势，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少。用钙代替锑，就可以改变完全充电后的蓄电池的反电动势，减少过充电流，液体气化速度减低，从而减低了电解液的损失。随着科学技术的发展，其蓄电池的性能也不断的提高，但蓄电池的

8、性能依托的是对内部结构的构成的改进。2.2蓄电池电路模型及内阻概念根据蓄电池内部结构的分析，我们可以将蓄电池