基于多频点术的蓄电池内阻在线检测及蓄电池内阻与蓄电池.doc

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1、基于多频点技术的蓄电池内阻在线检测及蓄电池内阻与蓄电池容量相关度研究项目技术总结报告“基于多频点技术的蓄电池内阻在线检测及蓄电池内阻与蓄电池容量相关度研究项目”项目小组2012年12月目录1．引言12．系统概论12．1概述12．2蓄电池维护管理目前存在的问题42．3蓄电池在线监测管理系统的作用62．3．1提高供电系统的安全性和可靠性62．3．2延长蓄电池的使用寿命62．3．3节约成本63．阀控铅酸蓄电池(VRLA蓄电池)73．1铅酸蓄电池的电极性质73．1．1铅电极电势73．1．2氧化铅电极电势83．1．3铅酸蓄电池的电动势83．2铅酸蓄电池的电极极

2、化83．2．1浓差极化83．2．2电化学极化113．2．3内阻极化123．3铅酸蓄电池气体的产生123．3．1负极氢气的产生123．3．2正极氧气的产生133．3．3氢氧气产生与电池端电压的关系133．4VRLA蓄电池阴极吸收机理133．5蓄电池温度升高及对蓄电池的影响143．5．1充放电过程放热或吸热现象143．5．2过充放电时放出的热量153．5．3温度对铅酸蓄电池极化作用的影响153．5．4温度对铅酸蓄电池容量的影响153．5．5温度对铅酸蓄电池内阻的影响173．5．6温度对铅酸蓄电池充电效率的影响183．6VRLA蓄电池的浮充工作特性183．

3、7VRLA蓄电池的充电特性203．8蓄电池内阻变化特性223．8．1蓄电池的等效电路223．8．2影响蓄电池内阻的因素243．9蓄电池内阻和容量的关系263．10、蓄电池常见的失效模式273．10．1电池失水283．10．2极板硫酸化293．10．3极板腐蚀293．10．4热失控294．本项目在线监测不同技术的比较304．1蓄电池模型304．2测量浮充电压法314．3直流放电法324．4交流注入法364．5交流放电法375充电机特性参数测试及充电程序测试425.1充电装置稳压精度435.2充电装置纹波系数445.3充电装置稳流精度446．项目主要内容

4、及技术路线457本项目的创新点578系统特点、安全性588．1系统概述588．2系统设计原则588．3系统描述598．4系统特色608．5特点628．6安全性639.系统的主要功能和技术指标659．1主要功能659．1．1预警功能659．1．2管理决策功能659．1．3内阻检测功能659．1．4连线电阻检测功能659．1．5充电机特参数检测功能669．1．6巡检功能669．1．7充放电过程全过程记录功能（蓄电池组核容和交流停电）669．1．8报警及记录功能669．1．9电池质量分析及报表分析功能679．2主要技术指标6810．主要操作界面简介6910

5、．1主界面6910．2用户权限管理7110．3历史数据查询及分析7110．4核容放电均充及停电放电/均充全过程记录7210．4．1功能：7210．4．2指导意义7310．5即时测量7910．6自动报警及记录7910．7系统管理8010．8报表8010．9查询统计8011．总结8212.未来的展望8312．1建立分析诊断数学模型8312．2建立全面的综合的蓄电池管理平台8312．3蓄电池过程在线维护建8412．3．1电池的均衡8412．3．2电池除硫8512．3．3电池的在线活化85附件87附件1蓄电池组运行情况月报表87附件2蓄电池组核容试验报告87

6、附件3系统测试数据与现场测试数据的比较87附件4系统主站与变电站端的数据通信方案87附件5科技部创新基金立项证书87附件6产品检测报告871．引言根据上级部门下达的研究项目《基于多频点技术的蓄电池内阻在线检测及蓄电池内阻与蓄电池容量相关度研究项目》科技项目小组与深圳市普禄科智能检测设备有限公司共同研制开发了“基于多频点技术的蓄电池内阻在线检测及蓄电池内阻与蓄电池容量相关度研究系统”。该系统在广州移动西华机楼一楼电池机房UPS电池上投入运行半年多以来，性能稳定可靠，达到了预期的效果。该系统采用国际先进的交流放电法多频点在线监测蓄电池的内阻，结合电压、电

7、流等数据，判定电池的容量，使维修及管理人员及时掌握蓄电池的真实状态。系统还具有连线电阻及充电机综合特性测试功能，有危险状况出现时，系统可提前预警，维护管理人员可根据预警信息及时处理，消除安全隐患。本项目管理系统可以指导对蓄电池的维护方式进行创新，将以往的定期检测，逐渐转变为以蓄电池实际工作状态为基础的状态检测，确保供电系统的安全，因而具有十分重要的现实意义。2．系统概论2．1概述众所周知，电力系统中有三大设备，即一次设备（如主变压器等）、二次设备（如保护、测量等）与直流设备。直流设备的核心是蓄电池组，它与充电整流、直流网络构成直流系统。蓄电池组是一个

8、独立于变电后交流电源的直流电源，是电力系统中最后一道防线。在正常状态下，它为断路器提供合闸电源；在故障状态下