《電子技術(shù)應(yīng)用》
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單體蓄電池溫度在線監(jiān)測
摘要: 鉛酸蓄電池作為后備電源的核心,其可靠性備受關(guān)注,。行業(yè)內(nèi)的使用者已經(jīng)意識到,為了確保鉛酸蓄電池能夠達(dá)到其最大可靠使用壽命,,必須對其小心維護(hù),定期測試,。近年來,,隨著鉛酸蓄電池管理技術(shù)的日趨成熟,鉛酸蓄電池的在線監(jiān)測管理成為可能,,常見的鉛酸蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)多以鉛酸蓄電池的電壓,、內(nèi)阻作為主要監(jiān)測參數(shù),輔以環(huán)境溫度或成組溫度,。
Abstract:
Key words :

 

鉛酸蓄電池作為后備電源的核心,,其可靠性備受關(guān)注。行業(yè)內(nèi)的使用者已經(jīng)意識到,,為了確保鉛酸蓄電池能夠達(dá)到其最大可靠使用壽命,,必須對其小心維護(hù),定期測試。近年來,,隨著鉛酸蓄電池管理技術(shù)的日趨成熟,,鉛酸蓄電池的在線監(jiān)測管理成為可能,常見的鉛酸蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)多以鉛酸蓄電池的電壓,、內(nèi)阻作為主要監(jiān)測參數(shù),,輔以環(huán)境溫度或成組溫度,。但對于蓄電池本身而言,,溫度也是蓄電池監(jiān)測中的關(guān)鍵參數(shù),國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE1188中規(guī)定,,溫度是固定型蓄電池定期維護(hù)中必要檢測的參數(shù)之一,。

 

由于不同的環(huán)境溫度會極大地影響鉛酸蓄電池中電解液的結(jié)冰點和活性物質(zhì)的活性,為保證化學(xué)反應(yīng)充分進(jìn)行,,蓄電池一般是按標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度25℃設(shè)計的,,其理想的工作范圍是21-27℃。大量的運行數(shù)據(jù)證明,,長時間不利的溫度會縮短蓄電池的壽命,。另外鉛酸蓄電池的容量也和溫度有關(guān),大約是溫度每降低1℃,,容量將下降1%,,所以廠家要求鉛酸蓄電池的使用者在夏天電池放出額定容量的50%后,冬天放出25%后就應(yīng)及時充電,。

圖:蓄電池壽命與溫度曲線

溫度作為鉛酸蓄電池問題早期檢測中的關(guān)鍵參數(shù),,蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)中僅僅依靠蓄電池室溫或成組溫度的測量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,不能真正起到對蓄電池預(yù)防和保護(hù),,要想真正實現(xiàn)對蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)早發(fā)現(xiàn),、早預(yù)防、早維護(hù)的目的,,單體蓄電池溫度的測量必不可少,。由LEM提供的Sentinel蓄電池監(jiān)測模塊在設(shè)計上充分考慮了影響鉛酸蓄電池的因素,使得單體蓄電池溫度的監(jiān)測變得簡單易行,。

 

通常的蓄電池室溫或成組溫度都局限于某幾點,,在實際應(yīng)用中,我們曾發(fā)現(xiàn)在某用戶的蓄電池組,,同時有6只蓄電池的溫度出現(xiàn)低溫報警,,但動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)中室溫為18度,一切正常,,經(jīng)過對報警的蓄電池實際檢測,,發(fā)現(xiàn)這6只蓄電池的分別安裝在靠近電池室的兩個排風(fēng)口,由于電池室的排風(fēng)口的保溫層破損以及管路上的故障,導(dǎo)致室溫上的不均衡,,使部分蓄電池處于低溫工作狀態(tài),。所以單體蓄電池的溫度測試可以盡早發(fā)出預(yù)警信號,及時發(fā)現(xiàn)問題,,更合理地設(shè)計和分配蓄電池的布局,,有效地利用蓄電池的容量。

 

基于鉛酸蓄電池受溫度的影響,,監(jiān)測單體蓄電池的溫度除了作為改善環(huán)境溫度的依據(jù),,更重要的是可以為"帶溫度補償"的充電設(shè)計提供準(zhǔn)確的信息。

 

鉛酸蓄電池出廠時承諾的使用壽命技術(shù)指標(biāo)基于環(huán)境溫度為25℃下給出的,。實際應(yīng)用中,,鉛酸蓄電池的充電電壓及壽命都會隨溫度的變化而改變。當(dāng)環(huán)境溫度每上升1℃,,單體鉛酸蓄電池的充電電壓下降約4mV,,那么對于12V蓄電池,25℃時的浮充電壓為13.5V,;當(dāng)環(huán)境溫度降為0℃時,,浮充電壓應(yīng)為14.1V;當(dāng)環(huán)境溫度升至40℃時,,浮充電壓應(yīng)為13.14V,。

 

當(dāng)環(huán)境溫度升高時,蓄電池所允許的浮充電壓的閥值將逐漸下降,。如果浮充電壓閥值仍為固定值電壓,,(12V蓄電池為13.5V),勢必會將蓄電池組置于“過電壓充電”工作狀態(tài),,顯然會使蓄電池加速老化,。溫度升高時,應(yīng)降低充電電壓,,否則蓄電池中極板受硫酸腐蝕加劇,,從而使其壽命縮短。當(dāng)環(huán)境溫度低于25℃時,,充電電壓應(yīng)提高,,以防止充電不足。

 

利用單體蓄電池的實測溫度信號來實時自動調(diào)整充電器的浮充電壓,,從而將蓄電池組置于最佳的浮充電壓-溫度工作狀態(tài),,實現(xiàn)溫度補償功能,保證蓄電池達(dá)到設(shè)計壽命,。

 

LEM的Sentinel模塊設(shè)計上采用高度集成的Soc芯片,,集單體蓄電池溫度,、電壓及內(nèi)阻于一身,在線監(jiān)測電壓及內(nèi)阻的同時可以精準(zhǔn)測量到單體蓄電池的溫度,,是鉛酸蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的完美體現(xiàn),。

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