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蓄电池测试仪-蓄电池人工检测与在线监测技术比

来源:admin ??发布时间:2018-09-10 14:24



1.人工检测目前大部分都采用人工检查的方法,来实现蓄电池的维护。蓄电池智能活化仪具有三种独立的使用方式:电池放电方式,电池充电方式和电池活化方式。可以针对不同落后电池的实际情况,对落后电池进行容量试验,智能式 充电,或设置多个循环周期作循环多次请充放电,以激化电池极板失效的活性物质使电池活化,提升落后电池的容量。该方法除了放电测试外,人工测量主要是测量电池组电压、单电池电压、温度和单电池内阻。电池组电压测量可以发现充电机的参数设置是否正确。由于蓄电池是串联运行,整组电池的电压由充电机的输出来决定。单电池电压监测可以发现单电池浮充电压不正确,单电池是否被过充电、过放电等情况。温度测量可以发现电池的工作环境是否通风不良、温度过高。
1.人工检测(检查并测试)
目前大部分都采用人工检查的方法,来实现蓄电池的维护。该方法除了放电测试外,人工测量主要是测量电池组电压、单电池电压、温度和单电池内阻。
电池组电压测量可以发现充电机的参数设置是否正确。由于蓄电池是串联运行,整组电池的电压由充电机的输出来决定。
单电池电压监测可以发现单电池浮充电压不正确,单电池是否被过充电、过放电等情况(Condition)。蓄电池充放电测试仪
温度测量可以发现电池的工作环境是否通风不良、温度过高。
电池内阻能够反映电池的容量下降和电池老化。不同厂家的内阻测试仪的准确度和抗干扰能力差别很大;由于采用的工作频率(frequency)不同,其读数值也会有差别;尤其是测量夹具很难与电池端子直接接触,测量值往往包括连接电阻。
人工测量存在众多不足:

  A、人工测量的准确度会受到诸多因素(factor)的影响(influence);

  B、由于人工测试大都为定期进行,无法及时发现落后、失效蓄电池;

  C、放电测试(TestMeasure)对蓄电池会造成无法恢复的伤害隐患;

  D、大量的人工测量费时费力,安全性(security)差,周期长。
 2.蓄电池的在线监测
蓄电池在线监测(Food Monitor)管理是针对测量电池的运行条件和检测电池本身的状况而设计的,其发展大致经历了三个阶段:
  ①整组电压监测、
  ②单电池电压监测(Food Monitor)、
  ③单电池内阻巡检
1) 整组电压监测(Food Monitor)
整组电池监测功能一般设计在整流电源内,测量电池组的电压,电流和温度,进行充电和放电管理,尤其是根据环境温度变化调整电池的浮充电压,在电池放电时电池组电压低至某下限时报警,现在的UPS仍然采用该方法。蓄电池内阻测试仪该仪表通过在线测试,能显示并记录单节或多组电池的电压、内阻、容量等重要参数,精确有效地挑出落后电池,并可与计算机及专用电池数据管理App产生测试报告,跟踪电池的衰变趋势,并提供维护建议。适用与通讯基站、变电站、UPS的蓄电池的维护检验。用于蓄电池验收、蓄电池配组和常规检验。
但是整组监测存在较大的不足, 如在蓄电池组放电时, 放电的截止电压是N×1.8V/只(N为蓄电池数量), 但是由于蓄电池组中蓄电池的一致性没有办法严格保证,因此在放电中当个别电池已经达到放电截止电压,但电池组并没有达到N×1.8V/只,这样就会出现个别电池过放电。
2) 单电池(Battery)电压监测
全电子式的监测,对蓄电池的运行情况可以作到较为全面的监测与管理,如单电池电压、电池组电压、充放电电流、蓄电池的环境温度等。通过蓄电池运行参数的监测,可以保证蓄电池在正常条件下的运行与工作。但当蓄电池运行条件无法保障的前提下,蓄电池运行参数的监测是无法反映其性能参数的。
3) 单电池(Battery)内阻监测
电池总内阻是电荷(electric charge)转移电阻与各部件欧姆电阻的总和,实验表明:欧姆阻抗是电池早期失效的最大隐患。
以下是最通常的影响内阻变化的因素(factor):
腐蚀 随栅板和汇流排的腐蚀,金属导电回路变化,使内阻增大。
栅板 腐蚀和长年使用会导致活性物质从栅板上脱落,使内阻增大。
硫(化学符号:S)化 随一部分活性物质硫化,涂膏的电阻亦增加。
电池干涸 由于VRLA电池无法加水,失水可能使电池报废。
制造 制造缺限,如铸铅和涂膏,都能导致高的金属电阻和容量问题(Emerson)。
充电状态 从浮充状态到20%容量的放电,几乎不影响内阻。实验表明20%的放电对内阻的影响小于3%。
温度 39℃以内的高温对电池内阻影响甚微,低温有些影响,但需到18℃以下。
实验表明,内阻比基准值高出50%的电池,不能通过(tōng guò)标准的容量测试,VRLA电池是一个接一个地失效。使用3~4年的电池组,各个内阻值分布高于基线值的0~100%也是常事。高放电速率下的使用时间似乎对这些因素(factor)更为敏感,一般电池内阻增加20~25%时就到了寿命(lifetime)期限。在低放电速率下,电池内阻一般增加20~35%后寿命才结束。
现场测试的数据(data)表明,个别电池(Battery)的内阻偏离平均值的25%时,就应该做一次放电容量测试了。将温度传感器(类型:热电偶、热敏电阻等)置于电池表面可以发现电池过热,从而及时发现电池运行过程的异常。
4)内阻测试(TestMeasure)方法---蓄电池内阻检测仪
电池监测设备厂商近几年陆续推出了对单电池进行内阻监测的产品,由此带来电池监测技术的质变,即由被动监测电压到主动测试电池内部状态。内阻巡检一方面可以监测蓄电池的电压、电流、温度等运行参数,另一方面可以通过内阻的监测及时发现蓄电池的健康程度。
在线内阻测试技术难度(difficulty)大,各厂家的具体实现技术各有特点,其内阻准确度和抗干扰能力差别也很大。蓄电池智能活化仪具有三种独立的使用方式:电池放电方式,电池充电方式和电池活化方式。可以针对不同落后电池的实际情况,对落后电池进行容量试验,智能式 充电,或设置多个循环周期作循环多次请充放电,以激化电池极板失效的活性物质使电池活化,提升落后电池的容量。内阻实时在线监测(Food Monitor)的方法归为两类:直流放电法、交流法。
a.直流放电法
直流法是以在瞬间大电流放电(70A)测量电池电压降,由此得到蓄电池的内阻,并通过(tōng guò)蓄电池内阻变化的情况分析(Analyse)蓄电池落后情况或失效趋势,同时并辅以电压、电流等运行参数的监测,是目前比较领先的监测技术。
直流法存在的不足之处:
a) 采用大电流的放电,对蓄电池性能会带来一定的损害;如果测量频度较大,则这种损害又会累积;
b) 直流法只能测量蓄电池内阻中的欧姆阻抗,对极化阻抗则没有办法测量。判断蓄电池的失效、落后是不充分的;
c) 同蓄电池的连线需10平方毫米以上,连线方式要求较高。放电器及连线的可靠性要求要高。
b.交流法
近几年随着数字信号处理技术的发展,使有效地消除其他电磁信号干扰成为可能,突破性解决交流法在实际应用中的难题,从而使该方法在实际工作得以应用。
交流法就是向蓄电池注入一定频率的交流信号,由于蓄电池内部存在阻抗,然后测量其反馈的电流信号,进行信号处理,比较注入信号与反馈信号的差异,从而测得蓄电池内阻。
交流法特性:
a)由于无需放电,避免了大电流放电对蓄电池性能的损害。
b)由于无需使蓄电池脱机或静态,避免了系统安全性的隐患,真正实现实时在线测量。
c)交流法同时测量蓄电池的欧姆阻抗和极化阻抗,使对蓄电池健康度的分析更加真实、可靠。
d)由于没有负载,其成本大大减少。

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