智能铅酸SAPHIR蓄电池组性能的监控系统

摘要：先容了铅酸蓄电池组性能的在线检测系统。该系统可应用于各种蓄电池组的性能检测，综合丈量判定电池性能，并对失效电池予以显示及报警，也可对电池进行有效的活化维护，可实现蓄电池检测和失效预期检测的自动化。扼要先容了该监控系统的硬件组成及软件设计。
关键词：铅酸蓄电池；微机；在线检测

1引 言

直流系统的可靠性直接影响发电厂、变电站的正常运行，而作为后备电源的蓄电池在直流屏中起着极其重要的作用。随着无人值守变电的推广，电力系统自动化水平的不断进步，蓄电池性能好坏的检测及判定已成为急待解决的题目。本文研制的智能蓄电池组检测系统可应用于各种蓄电池组的性能检测，在线检测每节电池的电压，动态放电丈量电池内阻及负载能力，静态丈量电池容量，综合测理判定电池性能，并对换效电池予以显示及报警，也可对电池进行有效的活化维护。本系统具有远端通讯功能，可实现远测、远信、远控功能，进步供电系统的可靠性和自动化程度。

2系统的工作原理

蓄电池的检测和失效预期检测，是一个很复杂的电化学丈量困难。由于蓄电池电化学反应的复杂性，各种材料、工艺、结构等不同，及使用的环境差异，迄今为止，尚没有一种简单的方法对电池进行快速判定。蓄电池具有的放电曲线，如图1所示。

图1蓄电池的放电曲线

从电池的放电曲线，可以得出以下结论：

(1)相同的放电曲线反映了相同的电池性能。
(2)用一较大电流的放电冲击，可在短时间得到一明显的下跌曲线，测得动态的电池内阻，对同厂家同规格的电池测得的内阻值将反映出池性能的差异。
(3)对同一电池，随着循环次数和使用时间的增加，曲线也将明显发生变化，可作为电池性能及寿命的评估判据。通过对蓄电池的恒电放逐电曲线进行丈量计算，我们即可对直流系统中蓄电池的工作状态作出判定。就电力部分而言，平时蓄电池组处于浮充电备用状态，当交流电失电时，蓄电池必须能向事故性负荷提供能量。如各类直流油泵、事故照明、交流不停电源、事故停电过程中的断路器跳闸负荷等，这类负荷要求电流较大，达100～600A，时间较短。同时也必须为事故停电过程中的控制、信号、自动装置、保护装置及通讯等负荷提供能量，这类负荷要求电流几个安培，时间数小时。针对电力系统的用电要求，直流系统中蓄电池必须能够提供足够大的瞬时电流和长期的小电放逐电，即要求有较小的内阻和较大的容量。

结合对放电曲线的分析，本系统采用了多项检测方法：

(1)巡测蓄电池组每节电池电压，以检测蓄电池的充放电状态。
(2)大电流(＞100A)冲击负载放电，在很短时间测得电池瞬间的放电曲线，并得出内阻值：

(3)静态小电流恒放逐电，测得电池容量：

蓄电池容量=放电电流×时间

(4)对以上诸参数用计算机进行综合计算判定，可得出电池性能的正确评估。在二种放电丈量过程中，计算机对高速采得的数据进行分析与我们设定的失效模式进行比较得出了对每一电池性能的差别。