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蓄电池在线均衡试验及分析

    发布时间:2016-9-26     点击量:4328

一、前言

产生蓄电池均衡功能需求的原因
蓄电池正极电位较高,负极电位较低,在电解液的作用下,会自动地产生化学反应而自放电;另外,电池的正极活性物质、负极活性物质、电解液中难免存在一定杂质,从而形成局部微电池,这也是电池自放电的重要原因。电池在使用过程中,环境温度也会对电池的自放电速率产生影响。电池在制造过程中,无法保证电池内部正负极板、电解液杂质含量完全一致,使用过程中,电池所处的环境温度也无法保证完全相同,因而,每节电池自放电速率或多或小地存在一定差异。
为补偿电池自放电的影响,蓄电池通常采用浮充电运行方式,使电池始终处于满电状态。通常情况下,充电机对一串电池的浮充电流是完全相同的。
这样,虽然电池安装时都经过了严格的匹配,但是经过长时间的浮充后,部分自放电速率较小的电池将处于过充状态,另一部分自放电速率较大的电池将处于欠充状态。如不采取措施,电池的不均衡性将会越来越严重,过充电的电池将会由于电解液中水的电解而早期失效,欠充电的电池则由于自放电产生的硫酸盐晶体逐渐长大而早期失效,从而造成电池实际寿命显著小于理论寿命。

二、试验分析

1、电池均衡程度的评价指标

(1) 电压极差

电压极差=(该组电池中各节电池单体电压最大值-该组电池中各节电池单体电压最小值)
说明:电压极差反映最差电池的不均衡性,电压极差越小,说明该组电池均衡性越好。

(2) 电压标准偏差

/电压标准偏差公式

其中: Ui:该组电池中各节电池的单体电压;
ū:该组电池的平均单体电压;
n:该组电池的节数

说明:电压标准偏差反映该组电池中各节电池偏离平均电压的统计平均值,电压标准偏差越小,说明该组电池均衡性越好。

2、 普禄科公司PITE-3923智慧电池云管理系统的均衡原理

普禄科公司PITE-3923智慧电池云管理系统,采用先进的多频交流放电蓄电池测试技术,实时监测电池的状态,并采用被动电池均衡技术,自动调节各电池的充电电流,即减小过充电池的充电电流,增加欠充电池的充电电流,使电池处于均衡的充电状态,从而有效地提高了电池的使用寿命。

3、 PITE-3923智慧电池云管理系统的均衡试验

(1) 试验1:2V电池均衡试验

试验条件:2V/100Ah电池54节;110V充电机1台;PITE3923C集中控制器一台,PITE3923T-2V监测终端54个。

3923均衡试验图表13923均衡试验图表2

说明:通过PITE-3923智慧电池云管理系统的均衡,该电池组电压极差及电压标准偏差都明显减小,电池的均衡性显著改善。由于电池还在均衡中,电池的均衡性还将进一步提高。

(2) 试验2:12V电池均衡试验(每4节12V电池看作1节48V电池)

试验条件:12V/24Ah电池16节;220V UPS一台;PITE3923C集中控制器一台,PITE3923T-48V监测终端4个。

3923均衡试验图表33923均衡试验图表4

说明:通过PITE-3923智慧电池云管理系统的在线均衡,该电池组电压极差及电压标准偏差都明显减小,电池的均衡性显著改善。由于电池还在均衡中,电池的均衡性还将进一步提高。


4、 结论

通过PITE-3923智慧电池云管理系统的在线均衡,电池组电压极差及电压标准偏差都明显减小,电池的均衡性得到显著改善,从而有效地提高安全性和可靠性,延长电池的使用寿命。