智能鉛酸SAPHIR蓄電池組性能的監(jiān)控系統(tǒng)
摘要：先容了鉛酸蓄電池組性能的在線檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于各種蓄電池組的性能檢測，綜合丈量判定電池性能，并對失效電池予以顯示及報警，也可對電池進行有效的活化維護，可實現(xiàn)蓄電池檢測和失效預(yù)期檢測的自動化。扼要先容了該監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成及軟件設(shè)計。
關(guān)鍵詞：鉛酸蓄電池；微機；在線檢測
1引 言
直流系統(tǒng)的可靠性直接影響發(fā)電廠、變電站的正常運行，而作為后備電源的蓄電池在直流屏中起著極其重要的作用。隨著無人值守變電的推廣，電力系統(tǒng)自動化水平的不斷進步，蓄電池性能好壞的檢測及判定已成為急待解決的題目。本文研制的智能蓄電池組檢測系統(tǒng)可應(yīng)用于各種蓄電池組的性能檢測，在線檢測每節(jié)電池的電壓，動態(tài)放電丈量電池內(nèi)阻及負載能力，靜態(tài)丈量電池容量，綜合測理判定電池性能，并對換效電池予以顯示及報警，也可對電池進行有效的活化維護。本系統(tǒng)具有遠端通訊功能，可實現(xiàn)遠測、遠信、遠控功能，進步供電系統(tǒng)的可靠性和自動化程度。
2系統(tǒng)的工作原理
蓄電池的檢測和失效預(yù)期檢測，是一個很復(fù)雜的電化學(xué)丈量困難。由于蓄電池電化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性，各種材料、工藝、結(jié)構(gòu)等不同，及使用的環(huán)境差異，迄今為止，尚沒有一種簡單的方法對電池進行快速判定。蓄電池具有的放電曲線，如圖1所示。
圖1蓄電池的放電曲線
從電池的放電曲線，可以得出以下結(jié)論：
(1)相同的放電曲線反映了相同的電池性能。
(2)用一較大電流的放電沖擊，可在短時間得到一明顯的下跌曲線，測得動態(tài)的電池內(nèi)阻，對同廠家同規(guī)格的電池測得的內(nèi)阻值將反映出池性能的差異。
(3)對同一電池，隨著循環(huán)次數(shù)和使用時間的增加，曲線也將明顯發(fā)生變化，可作為電池性能及壽命的評估判據(jù)。通過對蓄電池的恒電放逐電曲線進行丈量計算，我們即可對直流系統(tǒng)中蓄電池的工作狀態(tài)作出判定。就電力部分而言，平時蓄電池組處于浮充電備用狀態(tài)，當(dāng)交流電失電時，蓄電池必須能向事故性負荷提供能量。如各類直流油泵、事故照明、交流不停電源、事故停電過程中的斷路器跳閘負荷等，這類負荷要求電流較大，達100～600A，時間較短。同時也必須為事故停電過程中的控制、信號、自動裝置、保護裝置及通訊等負荷提供能量，這類負荷要求電流幾個安培，時間數(shù)小時。針對電力系統(tǒng)的用電要求，直流系統(tǒng)中蓄電池必須能夠提供足夠大的瞬時電流和長期的小電放逐電，即要求有較小的內(nèi)阻和較大的容量。
結(jié)合對放電曲線的分析，本系統(tǒng)采用了多項檢測方法：
(1)巡測蓄電池組每節(jié)電池電壓，以檢測蓄電池的充放電狀態(tài)。
(2)大電流(＞100A)沖擊負載放電，在很短時間測得電池瞬間的放電曲線，并得出內(nèi)阻值：
(3)靜態(tài)小電流恒放逐電，測得電池容量：
蓄電池容量=放電電流×時間
(4)對以上諸參數(shù)用計算機進行綜合計算判定，可得出電池性能的正確評估。在二種放電丈量過程中，計算機對高速采得的數(shù)據(jù)進行分析與我們設(shè)定的失效模式進行比較得出了對每一電池性能的差別。
