專利名稱：：后備蓄電池容量在線判斷法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種后備蓄電池容量在線判斷法。
背景技術(shù)：
：隨著各個行業(yè)對于供電質(zhì)量的要求提高，后備蓄電池組得到廣泛的應(yīng)用，如電力操作電源中的蓄電池組、通信電源中的蓄電池組、不間斷電源UPS中的蓄電池組、應(yīng)急電源EPS中的蓄電池組。但在如何及時掌握蓄電池容量技術(shù)方面，國內(nèi)外的技術(shù)都較為滯后。當(dāng)前在國際蓄電池領(lǐng)域，對于后備蓄電池組的容量測量技術(shù)，都是采用進行安時積分法進行。在實際工作中常采用變通的方法，即通過對蓄電池進行恒流放電，將蓄電池放電至截止電壓，計量該過程的時間，然后將放電電流與放電時間的乘積，作為蓄電池容量的測量方法。這是目前國際上通用的蓄電池容量的測量方法。但該方法存在以下諸多不足之處1、需要將蓄電池組從系統(tǒng)的工作狀態(tài)下脫離。而后備電源中的蓄電池組，由于長期處于后備狀態(tài)，這給供電系統(tǒng)帶來了不安全隱患。此外這一脫機的放電過程持續(xù)的時間較長(包含核對性放電過程持續(xù)的時間以及蓄電池充滿電過程的所耗時間，大約24小時)，這一過程一旦出現(xiàn)供電故障，而設(shè)計功能為后備的蓄電池組將無法提供電力供應(yīng)，這將對整個供電系統(tǒng)會帶來極大的隱患(因為蓄電池組脫離系統(tǒng))。2、放電測試過程中蓄電池組的電能消耗，轉(zhuǎn)化為不可循環(huán)利用的熱能形式，浪費了大量的能源。同時由于蓄電池組的電能不能循環(huán)再利用，我國每年僅蓄電池組的容量測試而浪費的電能達50萬兆瓦，相當(dāng)于全北京市4天的總耗電量。3、由于采用脫離系統(tǒng)的放電測試法，為此，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每6-12月進行一次，在實際生產(chǎn)中，將這一過程安排在檢修期間進行。這對于清楚掌握蓄電池組的容量狀況，無疑是滯后的。為此目前國際上較為流行的是采用測量蓄電池的內(nèi)阻，來反應(yīng)蓄電池性能的差異。但是出于蓄電池的維護的要求，需要清楚掌握當(dāng)前蓄電池的保有容量，3而內(nèi)阻不能直觀清楚地表征蓄電池的保有容量，所以在實際應(yīng)用中，給蓄電池維護帶來較大的困惑。如何不需要放電而對蓄電池進行容量的測量或判斷，對于使用者而言，無疑更為科學(xué)有效。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種后備蓄電池容量在線判斷法，用于實現(xiàn)蓄電池組容量的非放電的在線測量，在內(nèi)阻參數(shù)測量的基礎(chǔ)上，建立模糊的數(shù)學(xué)模型，通過蓄電池內(nèi)阻的變化值，測量蓄電池的容量。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)后備蓄電池容量在線判斷法，其組成包括通過實際測量得到蓄電池內(nèi)阻與蓄電池容量的對應(yīng)關(guān)系，由所述的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)蓄電池容量得到的電池內(nèi)阻設(shè)為R，，實際測量蓄電池的內(nèi)阻設(shè)為R2，根據(jù)下式計算出內(nèi)阻基準(zhǔn)值Ro:Ro=(l-co)R2，式中co為加權(quán)系數(shù)，通過實際測量所得圖表對應(yīng)查得，測定蓄電池的當(dāng)前內(nèi)阻為Ri,則AR。/c^(Ri-Ro)/Ro，根據(jù)ARy。的數(shù)值由實際測得的對應(yīng)關(guān)系表即可確定蓄電池的當(dāng)前容量范圍。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明就是在內(nèi)阻參數(shù)在線測量的基礎(chǔ)上，采用非放電模式，建立模糊的數(shù)學(xué)模型，通過蓄電池內(nèi)阻的變化值，得到蓄電池的容量，同時為保證容量測量的精度，通過歷史參數(shù)進行修正，因此解決了蓄電池容量在線測量的難題，提高了蓄電池的容量判斷的及時性。由于實現(xiàn)了容量的在線判斷，因此避免了以往放電測量方法對于系統(tǒng)安全性帶來的諸多隱患，為后備蓄電池的維護提供了及時可靠的蓄電池容量等重要數(shù)據(jù)，保證了維護的及時性。同時由于采用非放電法，避免了原有方法對于蓄電池電能的消耗，達到節(jié)能減排的作用。本發(fā)明是經(jīng)過10年的蓄電池檢測經(jīng)驗，建立在大量的實際測量的數(shù)據(jù)工作基礎(chǔ)上，摸索出的對蓄電池進行容量判斷的新方法。雖然該判斷法，在測量的精度上，不如安時積分法那樣精準(zhǔn)，但相比較內(nèi)阻參數(shù)所反應(yīng)的蓄電池性能，更為可靠科學(xué)，同時對于蓄電池維護工作，通過這套判斷法，可以及時、直觀地為蓄電池維護提供可靠的依據(jù)。可以實現(xiàn)后備蓄電池容量的非放電的在線判斷。實現(xiàn)后備蓄電池容量的非放電的在線預(yù)估。大幅度降低在線測暈的成本。-附圖1是蓄電池運行時間與蓄電池容量及內(nèi)阻的對應(yīng)關(guān)系圖。圖中橫軸單位為月，縱軸上容量曲線對應(yīng)的數(shù)值單位C%，代表蓄電池容量的百分比內(nèi)阻曲線對應(yīng)的數(shù)值單位為mQ。附圖2是加權(quán)系數(shù)"與蓄電池運行時間的對應(yīng)關(guān)系圖。圖中運行時間的單位是年。附圖3是ARy。與蓄電池容量的對應(yīng)關(guān)系圖。具體實施例方式后備蓄電池容量在線判斷法，其組成包括通過實際測量得到蓄電池內(nèi)阻與蓄電池容量的對應(yīng)關(guān)系，由所述的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)蓄電池容量得到的電池內(nèi)阻設(shè)為R,，實際測量蓄電池的內(nèi)阻設(shè)為R2，根據(jù)下式計算出內(nèi)阻基準(zhǔn)值Ro:Ro-"R,+R2，式中co為加權(quán)系數(shù)，通過實際測量所得圖表對應(yīng)査得，測定蓄電池的當(dāng)前內(nèi)阻為Ri,則厶1^%=(RrRo)/Ro,根據(jù)AR。/。的數(shù)值由實際測得的對應(yīng)關(guān)系圖3即可確定蓄電池的當(dāng)前容量范圍。隨著蓄電池的運行，蓄電池內(nèi)阻會出現(xiàn)一定程度的增加，同時蓄電池的容量呈下降趨勢，考察蓄電池的壽命周期中，其內(nèi)阻與容量的關(guān)系如圖l所示。根據(jù)圖1的對應(yīng)關(guān)系，找到蓄電池壽命周期過程中，蓄電池內(nèi)阻與容量的關(guān)系，就可以對蓄電池容量進行判斷。由于不同標(biāo)稱容量的蓄電池，其內(nèi)阻存在較大的差異，為此需要根據(jù)蓄電池的不同標(biāo)稱容量找到蓄電池的內(nèi)阻基準(zhǔn)參數(shù)Ro,觀察蓄電池內(nèi)阻變化的絕對值A(chǔ)R，通過這個AR,對蓄電池容量進行判斷。但同時由于隨著蓄電池的運行，蓄電池的內(nèi)阻參數(shù)會出現(xiàn)一定程度的增加，本發(fā)明是集成在蓄電池監(jiān)測裝置中，而在實際中，蓄電池監(jiān)測裝置很難做到隨新蓄電池的投運而一同安裝，對內(nèi)阻基準(zhǔn)參數(shù)需要進行一定的修正，以解決蓄電池組與蓄電池監(jiān)測裝置安裝無法同步而帶來的蓄電池內(nèi)阻基準(zhǔn)參數(shù)的偏離，為此引入內(nèi)阻基準(zhǔn)參數(shù)Ro的修正。將當(dāng)前蓄電池組中各個蓄電池內(nèi)阻參數(shù)與蓄電池已經(jīng)投運的時間參數(shù)相結(jié)合，通過數(shù)學(xué)關(guān)系式，對蓄電池內(nèi)阻的基準(zhǔn)值進行修正得到基準(zhǔn)值Ro，將這一基準(zhǔn)值Ro作為蓄電池容量判斷的核心參數(shù)。同時將當(dāng)前的蓄電池內(nèi)阻Ri，與Ro進行比較，得到蓄電池內(nèi)阻變化的絕對值A(chǔ)R,AR與Ro的比值作為蓄電池容量的判斷根本依據(jù)。對于蓄電池容量的在線判斷要精確掌握以下參數(shù)1)不同容量蓄電池與內(nèi)阻的對應(yīng)關(guān)系，目的取得R,。在充滿電狀態(tài)下，由于蓄電池同一容量下，其內(nèi)阻相差不大，為此可以通過大量的實際測量工作,得到在充滿電的情況下、不同容量的蓄電池內(nèi)阻的基本數(shù)據(jù)，以得到Ri。如下表l:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2)蓄電池組投運的持續(xù)時間，目的取得co，以便對蓄電池的內(nèi)阻基準(zhǔn)值Ro因為蓄電池投運時間的不同而帶來的偏差進行修正，使之接近新電池投運初期的內(nèi)阻參數(shù)值。"的取值與運行時間呈直線關(guān)系如圖2。3)初始測量蓄電池內(nèi)阻R2，以便蓄電池內(nèi)阻基準(zhǔn)值的修正。當(dāng)前的蓄電池內(nèi)阻Ri與初始測量的蓄電池內(nèi)阻，在初始時刻，可以是同一數(shù)值，但隨著蓄電池的運行時間的延長，蓄電池內(nèi)阻會出現(xiàn)不同程度的增加，這就是R2與Ri的不同。最后按照附圖3，找到AR。/c與蓄電池容量對應(yīng)的關(guān)系。權(quán)利要求1.一種后備蓄電池容量在線判斷法，其組成包括通過實際測量得到蓄電池內(nèi)阻與蓄電池容量的對應(yīng)關(guān)系，其特征是由所述的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)蓄電池容量得到的電池內(nèi)阻設(shè)為R1，實際測量蓄電池的內(nèi)阻設(shè)為R2，根據(jù)下式計算出內(nèi)阻基準(zhǔn)值R0R0＝ωR1+(1-ω)R2，式中ω為加權(quán)系數(shù)，通過實際測量所得圖表對應(yīng)查得，測定蓄電池的當(dāng)前內(nèi)阻為Ri，則ΔR％＝(Ri-R0)/R0，根據(jù)ΔR％的數(shù)值由實際測得的對應(yīng)關(guān)系表即可確定蓄電池的當(dāng)前容量范圍。全文摘要后備蓄電池容量在線判斷法，已有的蓄電池容量測定技術(shù)都較為滯后。后備蓄電池容量在線判斷法，其組成包括通過實際測量得到蓄電池內(nèi)阻與蓄電池容量的對應(yīng)關(guān)系，由所述的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)蓄電池容量得到的電池內(nèi)阻設(shè)為R<sub>1</sub>，實際測量蓄電池的內(nèi)阻設(shè)為R<sub>2</sub>，根據(jù)下式計算出內(nèi)阻基準(zhǔn)值R<sub>0</sub>R<sub>0</sub>＝ωR<sub>1</sub>+(1-ω)R<sub>2</sub>，式中ω為加權(quán)系數(shù)，通過實際測量所得圖表對應(yīng)查得，測定蓄電池的當(dāng)前內(nèi)阻為R<sub>i</sub>，則ΔR％＝(R<sub>i</sub>-R<sub>0</sub>)/R<sub>0</sub>，根據(jù)ΔR％的數(shù)值由實際測得的對應(yīng)關(guān)系表即可確定蓄電池的當(dāng)前容量范圍。本方法用于蓄電池容量的在線測量。文檔編號G01R31/36GK101672896SQ20081013707公開日2010年3月17日申請日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日發(fā)明者雷于申請人:雷于