蓄電池在線內(nèi)阻在直流電源系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)技術(shù)及運(yùn)用
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6 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與數(shù)據(jù)分析
為了獲得可靠數(shù)據(jù)，我們對(duì)裝備有動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)的五十組通訊電源的蓄電池進(jìn)行了測(cè)試，其中采用改進(jìn)工藝的蓄電池有三十二組，投入運(yùn)行的時(shí)間從2001年8月到2005年10月，其余的蓄電池為1997年到2000年的老電池，測(cè)試的蓄電池均為國(guó)產(chǎn)品牌且廣泛使用的型號(hào)。所測(cè)試的蓄電池生產(chǎn)廠家有三家，本次測(cè)試的蓄電池均按重量區(qū)分蓄電池的工藝，按廠家的說(shuō)明書，近些年生產(chǎn)的蓄電池重量均明顯小于2001年前相同容量的蓄電池的重量，故以重量作為區(qū)分蓄電池工藝的方法。
內(nèi)阻測(cè)試設(shè)備使用BM6500蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的增強(qiáng)型，BM6500采用了交流法的內(nèi)阻測(cè)試系統(tǒng)，增強(qiáng)型的內(nèi)阻測(cè)試精度為2%。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的一組數(shù)據(jù)見表1。
蓄電池型號(hào)：采用新工藝的GFMG1000AH，投入運(yùn)行日期2002年1月，內(nèi)阻變化率的基準(zhǔn)值為2003年5月的測(cè)試值。
表1 蓄電池現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果
電池號(hào) | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 |
浮充電壓V | 2.340 | 2.291 | 2.270 | 2.350 | 2.327 | 2.236 | 2.268 | 2.295 |
內(nèi)阻 | 0.254 | 2.246 | 0.258 | 0.272 | 0.228 | 0.268 | 0.254 | 0.233 |
內(nèi)阻變化% | 11．4 | 9．3 | 12．2 | 17．2 | 4．6 | 17．5 | 12．8 | 5．9 |
測(cè)試結(jié)果 | 壞 | 壞 | 壞 | 壞 | 好 | 壞 | 壞 | 好 |
電池號(hào) | 09 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
浮充電壓V | 2.316 | 2.279 | 2.292 | 2.289 | 2.282 | 2.243 | 2.219 | 2.251 |
內(nèi)阻 | 0.264 | 0.255 | 0.243 | 0.292 | 0.234 | 0.235 | 0.256 | 0.264 |
內(nèi)阻變化% | 15.8 | 8.5 | 6.5 | 25.9 | 7.3 | 7.3 | 15.3 | 15.7 |
測(cè)試結(jié)果 | 壞 | 壞 | 好 | 壞 | 好 | 好 | 壞 | 壞 |
電池號(hào) | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
浮充電壓V | 2.250 | 2.260 | 2.248 | 2.280 | 2.250 | 2.220 | 2.332 | 2.254 |
內(nèi)阻 | 0.243 | 0.248 | 0.242 | 0.249 | 0.262 | 0.286 | 0.242 | 0.276 |
內(nèi)阻變化% | 10.0 | 9.7 | 5.2 | 4.7 | 12.9 | 25.4 | 7.1 | 21.1 |
測(cè)試結(jié)果 | 壞 | 壞 | 好 | 好 | 壞 | 壞 | 好 | 壞 |
浮充電壓最大動(dòng)態(tài)誤差為2.340V(No1)－2.219V（No15）=0.121V，大于YD/T799-1996規(guī)定最高及最低電壓值偏差50Mv。從浮充電壓可以知道，本組蓄電池的性能并不理想，內(nèi)阻最大變化率為No12。
圖4為動(dòng)力環(huán)境集中監(jiān)控軟件中記錄的前20分鐘放電曲線, 放電電流為286Ａ
圖4
本次測(cè)試的所有蓄電池性能分析結(jié)果見表２。
表2 蓄電池性能分析結(jié)果
新 工 藝 蓄 電 池 | 老 工 藝 蓄 電 池 | ||||
蓄電池內(nèi)阻變化率 | 好蓄電池 數(shù)量 | 劣化蓄電池 數(shù)量 | 蓄電池內(nèi)阻 變化率 | 好蓄電池 數(shù)量 | 劣化蓄電池 數(shù)量 |
0%―10% | 328 | 4 | 0%―10% | 176 | 0 |
10%―20% | 139 | 36 | 10%―20% | 135 | 2 |
20%―30% | 58 | 47 | 20%―30% | 36 | 8 |
30%―40% | 19 | 20 | 30%―40% | 17 | 13 |
40%―50% | 2 | 12 | 40%―50% | 10 | 13 |
50%以上 | 0 | 6 | 50%以上 | 2 | 20 |
總數(shù) | 544 | 124 | 總數(shù) | 376 | 56 |
通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在蓄電池劣化時(shí)，采用新工藝的蓄電池內(nèi)阻值明顯小于采用老工藝的蓄電池，對(duì)于新工藝的蓄電池內(nèi)阻預(yù)警值應(yīng)更為嚴(yán)謹(jǐn)。
7 小結(jié)
對(duì)內(nèi)阻與SOH（State Of Health）關(guān)系的分析得到以下結(jié)論。
（1） 不能直接用內(nèi)阻數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算SOH（State Of Health），而且建立標(biāo)準(zhǔn)亦很困難。內(nèi)阻不能同容量一樣進(jìn)行量化表達(dá)，只是性能的反映。
（2） SOC（State Of Charge）和SOH（State Of Health）無(wú)疑影響電池內(nèi)阻，劣化的蓄電池內(nèi)阻都有很大的變化。
（3） 大容量電池的歐姆內(nèi)阻很小，其變化幅度就更小，需要相當(dāng)精度的測(cè)試手段。
（4） 部分電池的內(nèi)阻變化明顯，但此時(shí)的電池容量仍可能保持在良好水平。
（5） 劣化嚴(yán)重的電池內(nèi)阻變化數(shù)值將超過(guò)某個(gè)范圍。
（6） 蓄電池的監(jiān)測(cè)應(yīng)是對(duì)蓄電池的運(yùn)行參數(shù)、內(nèi)阻變化、電壓監(jiān)測(cè)等綜合參數(shù)監(jiān)測(cè)，對(duì)內(nèi)阻的變化率的監(jiān)測(cè)是很有意義的。
（7） 新工藝蓄電池的性能、壽命明顯低于老的蓄電池，更需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)其運(yùn)行參數(shù)，定期的核對(duì)放電不可缺少。
評(píng)論