蓄电池剩余容量预测技术现状及发展-电源在线网

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1、蓄电池剩余容量预测技术现状及发展TheStatusQuoandDevelopmentofRemainingCapacityPredictingTechnologyforVRLABatteries乔波强，侯振义，王佑民空军工程大学电讯工程学院(陕西西安，710077)QiaoBoqiang,HouZhenyi,WangYouminTelecommunicationEngineeringInstitute,AFEU(Xi'an,Shaanxi710077,China)摘要：阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池被广泛应用于邮电、电力、交通、军事等诸多领域，在整个系统中发挥着举

2、足轻重的作用。因此，对蓄电池的运行状态，特别是剩余容量(荷电状态)进行在线准确监测(预测)以及有效的管理变得尤为重要。本文以VRLA蓄电池为对象，对国内外蓄电池剩余容量预测技术研究进行了详细的介绍和总结。关键词：VRLA蓄电池剩余容量SOC预测Abstract:Appliedwidelytofiedssuchastelecomunications,electricpower,transportations,andmilitaryaffairs,VavleRegulatedLeadAcid(VRLA)batteryhaveplayedasignificantrolei

3、nthewholesystem.Therefore,detectingbattery9sworkstate,especiallypredictingremainingcapacityandstateofchargeonlinecorrectlyandeffectiveadministrationsbecomeveryimportant.TakingVRLAbatteryasobject,theauthersintroduceandsumupthetechnologyofpredictingthebatteryremainingcapacityandstateofch

4、argecurrentlyathomeandabroadindetail.Keywords:VRLABattery、Residualcapacity,SOCPredicting［中图分类号］TM912.4［文献标志码］A文章编号：1561-0349(2012)02-1引言阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池由于具有体积小、防爆、电压稳定、无污染、重量轻、放电性能高、维护量小、价格低等优点,所以深受各个行业的青睐，被广泛应用于邮电、电力、交通、航空航天、应急照明、军事通信等诸多领域oVRLA蓄电池已经成为系统的关键部件之一，它的安全可靠运行直接关系到整套设备的可靠运行。但

5、是在使用过程中，rh于剩余容量无法准确预测，轻的造成事故，重的酿成惨剧。因此，必须建立一个有效的蓄电池管理系统，准确可靠地预测蓄电池剩余容量则成为电池管理系统中最基本和最首要的任务⑴⑵。目前，国内外普遍采用荷电状态SOC(StateofCharge)来表示蓄电池的剩余容量。S0C是直接反映蓄电池的可持续供电能力和健康状况的一个重要参数。由于VRLA蓄电池有着不同的类型、用途以及外部环境，S0C的影响因素众多，因此英预测采用的方法各种各样，使用的电池模型也不尽相同。一般蓄电池的建模方法可以分为两大类：一类是物理建模方法；另一类是系统的辨识与参数估计建模方法⑶。2物理建

6、模方法预测S0C2.1放电试验法放电试验法是大家公认的最可靠的SOC估计方法。按某一放电倍率的电流将电池进行连续放电至规定的S0C零点，放电电流与时间的乘积即为剩余容量。放电试验法主要用于实验室计算电池组充电效率、检验S0C估算精度或者用于蓄电池的检修，适用于所有电池。但是，该方法有两个明显的缺点：(1)需要大量时间和人力；(2)电池正在进行的工作不得不中断,无法实吋在线预测。对于静态后备蓄电池可以采用，但対于重要场合，用此方法则要冒一定的风险，因为放电期间，系统在没有电池备份下运行，一旦主电源出现问题或者市电屮断，整个系统都将瘫痪，造成不可估量的损失。文献［4］详

7、细描述了放电试验方法以及注意事项，但需要大量的人工操作；文献［5］则采用动力环境监控系统实现远程对蓄电池组的放电试验管理，省时高效，但是精度很低，只能定性判断蓄电池组的性能，而无法准确估计剩余容量。2.2安时计量法安时法是SOC估算最常用的方法，计算公式为：1tSOC=SOC0+——j?7xz(r)dr(1)()其屮：S0G为充放电起始时刻荷电状态，G为额定容量，n为充放电效率且不是常数(假定充电电流方向为正，放电电流方向为负)，S0C为当前时刻的荷电状态。安时法实质是将电池看作一个黑箱，认为流进电池的电量与流出电池的电量有一定的比例关系，而不考虑电池内部的结构