蓄电池容量测试
目录
一. 概述 (3)
1. 电池结构及工作原理 (3)
1.1. 电池结构图 (3)
1.2. 工作原理 (4)
1.3. 铅酸蓄电池电化学原理 (4)
1.4. 电池技术特性 (5)
二. 测试原理 (7)
1. 蓄电池剩余容量放电和充电过程的数学模型 (7)
2. 蓄电池剩余容量在线测试仪的研制方案 (8)
3. 蓄电池剩余容量在线测试仪的实现 (9)
三. 测试方式比较 (10)
1. 离线式放电法技术分析 (10)
2. 在线评估式放电法技术分析 (10)
3. 全在线放电技术分析 (11)
3.1. 在线放电结束后，自动完成在线充电恢复等电位连接 (13)
3.2. 在线放电“无缝连接”技术 (13)
4. 在线放电技术与当前放电技术对比分析 (14)
4.1. 与离线放电技术对比分析 (14)
4.2. 与在线评估式放电技术对比分析 (15)
四. 测试方法 (15)
1. 半荷内阻法 (15)
1.1. 电池组放电的电压曲线族 (15)
1.2. 蓄电池组放电的内阻曲线族 (16)
1.3. 电池组放电下内阻分布的反差曲线 (19)
1.4. 半荷内阻法及判别准确率 (20)
1.5. 半荷内阻法实用关键问题探讨 (22)
1.6. 从蓄电池组的压阻曲线族看蓄电池检测技术的演变 (24)
1.7. 结语 (25)
2. 内阻法 (25)
2.1. 内阻法预测剩余容量的实施方案 (26)
2.2. 高噪声情况下在线测量方法的改进 (27)
2.3. 实验结果 (29)
五. 测试设备 (29)
六. 解决方法 (40)
1. 活性剂 (40)
1.1. 功能原理 (40)
1.2. 产品特点 (40)
2. 安装铅酸电池再生器——解决硫化的最佳利器 (41)
2.1. 再生器的功能原理 (41)
2.2. 再生器的特点 (42)
2.3. 再生器使用方法 (42)
2.4. 再生器注意事项 (42)
一.概述
1.电池结构及工作原理
1.1.电池结构图
蓄电池结构图
①电池槽、盖——选用超强阻燃ABS塑料；
②提手——便于搬运；
③正负极群——板栅采用特殊的铅钙锡铝四元合金，抗伸延，耐腐蚀，析氢过电位高；
④微细玻璃纤维隔板——优选隔板；
⑤汇流排——耐大电流冲击；
⑥端子——内嵌铜芯，使其电阻最小化，极柱密封采用瑞士专利技术；
⑦安全阀——具有耐酸和良好的弹性恢复能力。
1.2.工作原理
阀控式密封铅酸蓄电池在充放电过程中的化学反应如下：
放电
PbO2 + 2H2SO4 + Pb ≒ PbSO4 + 2H2O
+ PbSO4
充电
(二氧化铅) (硫酸) (海绵状铅) (硫酸铅) (水) (硫酸铅)
正极活物质电解液负极活物质正极活物质电解液
负极活物质
放电时：正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应，生成硫酸
铅，电解液中的硫酸浓度降低；
充电时：硫酸铅通过氧化还原反应分恢复成二氧化铅和海绵状铅，电解液中的硫酸
浓度增大。
1.3.铅酸蓄电池电化学原理
在储电状态下，正极板是深棕色的二氧化铅，负极板是海绵状灰色的纯铅，电解液
是硫酸。蓄电池放电时，正极与负极都变成硫酸铅，电解液中硫酸浓度变稀，充电时，
正极变回二氧化铅，负极变回纯铅。正极、负极在充放电过程中参加氧化－还原反应。
密封铅酸蓄电池由于运行时少维护，无酸雾溢出，越来越多应用在电信系统中。
密封铅酸蓄电池分为电极方式和阴极吸收方式。
1.3.1.电极方式
这种电池内装一对辅助电极，一个吸收氧气，一个吸收氢气，也可以只装一个吸收
氢气的辅助电极。吸收氢气的辅助电极上载有使氢易于氧化的催化剂。当蓄电池内部有
氢气产生时，被吸收吸氢辅助电极上，构成一个氢电极，与二氧化铅形成一个放电过程，
以水的形式回到电池。
1.3.
2.阴极吸收方式
正极在充电时产生的氧气，通过隔膜扩散到负极，与活性物质铅反应，形成PbO，进而与硫酸反应生成硫酸铅和水。从而无氢、氧从电池中析出。
1.4.电池技术特性
1.4.1.放电特性
放电容量与放电电流关系：
放电电流越小放电容量越大；反之，放电电流越大放电容量越小。
放电容量与温度关系：
温度降低放电容量减少。
放电特性图
图4-2为25℃温度下0.1C(A)--2.5C(A)的放电电流放电至终止电压时的定电流放电特性图。可以看出，10小时率、3小时率、1小时率的放电特性均较为理想。
放电特性图
放电容量与环境温度的关系图
放电容量与环境温度的关系图
1.4.
2.充电特性
浮充充电应解决的两个问题：
补偿电池因自放电而产生的容量损失
避免过充造成电池寿命的缩短
充电特性图
充电特性图
蓄电池放电后的回复充电也可以采用浮动充电方法。上图是按10小时率额定容量50％及100％放电后的定电流[0.1C10(A)]定电压（2.23V）充电特性图。放电后的蓄电
池充满电所需时间随放电量、充电初期电流、温度而变化。如图中
100％放电后的电池在25℃以0.1C10（A）、2.23V/单格进行限流恒压充电，24小时左右可以充电至放电量100％以上。
二.测试原理
1.蓄电池剩余容量放电和充电过程的数学模型
铅酸蓄电池剩余容量（SOC）与蓄电池端电压、充放电电流、初始电液比重、环境温度等物理化学参数之间的关系可以用数学模型表示，基于这个数学模型，就可以通过测量蓄电池充放电过程中的各个物理参数得知蓄电池的当前容量。数学模型表达式如下：
U放 =Ur - axLOG(1+DOD/SOC)- bxLOG(1+I/(Ahx(1+K(T-25)))xDODx100)
-I/(Ahx(1+K(T-25)))xcx(0.01x(25-T))xDOD
a：由于反应物和生成物比例改变引起的电压变化的常数，0.1~0.2；
b：电化学极化项常数，0.1~0.15；
c：内阻极化项常数，0.08~0.15；
U充 = Ur+ dxLOG(1+SOC/DOD)+ exLOG(I/(Ahx(1+K(T-25)))xSOCx100)
+I/(Ahx(1+K(T-25)))xfx(0.01x(25-T))xDOD
d：由于反应物和生成物比例改变引起的电压变化的常数，0.1~0.2；
e：电化学极化项常数，0.2~0.25；
f：内阻极化项常数，0.15~0.25；
JK SOC-I蓄电池剩余容量测试仪就是根据上述蓄电池剩余容量放电和充电过程的数学模型研制的。
2.蓄电池剩余容量在线测试仪的研制方案
从数学模型可以看出几个主要物理量对SOC的影响较大：
1）不同充放电率I/Ah
2）不同初始电压Ur
3）不同温度T
温度主要影响蓄电池的额定容量。
温度对额定容量的影响：Ca=Cr×[1+K（T-25）]
Ca：任何温度下的蓄电池实际容量；
Cr：蓄电池在25℃下的额定容量；
T：实际温度℃；
K：温度系数，温度每变化1℃，SOC变化约为0.5%～0.8%。
温度对额定容量的影响表现在对充放电率I/Ah的影响，温度降低或增加20℃，充放电率增大或减小10% ～16%。一般蓄电池的工作温度最多在25±10℃变化，因此，充放电率也只在±（5%～ 8%）变化。对SOC的影响就更小。
可以看出温度对SOC的影响比起I/Ah、Ur要小得多。
从蓄电池端电压与SOC之间关系的数学模型分析，SOC除了与端电压有关以外，还与蓄电池充放电率、初始电动势、温度等物理量有关，因此在设计蓄电池容量在线测试仪时，必须考虑到这些物理量的输入方式。
综合考虑上述因素，拟采用下述方案：
1）用嵌入式微处理器芯片作为仪器的核心器件，由它按蓄电池端电压与SOC之间关系数学模型完成主要计算。
2）有两个模拟量需实测：蓄电池电压、环境温度。为降低成本，拟采用串行数据输出的 A/D转换芯片。
3）蓄电池充放电率、初始电动势拟采用小键盘输入。
4）采用128
×64LCD液晶显示器显示输入量及计算出的SOC。
5）为便于携带供电方式拟采用2种方式：电池或15V稳压电源。
3.蓄电池剩余容量在线测试仪的实现
按上述方案设计的蓄电池容量在线测试仪功能框图如图1所示。
电路说明：
1）微处理器采用AT89S52单片机，此单片机低成本，低功耗，高性能，易扩充，并有8K程序存储器，SOC的计算及键盘输入、LCD显示等控制都由此芯片完成。
2）温度检测采用了DALLAS的DS18B20。此芯片具有温度传感器和A/D转换功能，转换后的串行数
据通过one _wire(一线)与CPU通讯。测量温度范围从-55 ℃到+125 ℃，芯片转换精度为0.0625℃。
3）端电压采样采用电压转频率芯片LM331，调到转换精度为1/1 000V，即调成1V电压转换为1 000Hz频率。
4）电源模块采用一个插入开关，当没有外部电源时由电池供电，当有外部电源接入时，断开电池连接，由15V直流适配器给电路供电。
本测试仪所用数学模型已经广东番禺恒达蓄电池总厂产品测试，误差不超过10%。
三.测试方式比较
1.离线式放电法技术分析
（1）将其中一组电池脱离系统后，一旦市电中断，系统备用电池供电时间明显缩短，何况此时尚不清楚另一组在线电池是否存在质量问题，此放电方式事故风险性高。如要用此方式放电，建议提前启用发动机组，并确保发电机组、
开关电源等设备能正常运行，保证安全；
（2）离线放电结束后的电池组与在线电池组间存在较大电压差，若操作不当将引起开关电源和在线电池组对离线放电后的电池组进行大电流充电，产生巨大火花，易发生安全事故。用此方式放电，需要配备一台整组智能充电机，对该离线电池组先充电恢复后再并联回系统，以解决打火花问题，这样将使系统更长时间处于单组供电状态，事故风险高。另通过调整整流器输出与被放电的电池组电压相等后进行恢复连接。上述操作一定要谨慎操作；
（3）此放电方式操作时既要脱离电池组的正极，又要脱离电池组的负极，尤其是脱离电池组负极时需要特别小心，操作不当引起负极短路，将造成系统供电中断，导致通信事故的发生；
（4）此方式是将电池通过假负载以热量形式消耗，浪费电能，影响机房设备运行环境，需要维护人员时刻守护以免高温引发事故。
2.在线评估式放电法技术分析
（1）调整整流器输出电压至保护低压值（如46V），使所有后备电池组直接对实际负荷进行放电至整流器输出电压保护设置值。由于现网系统设备绝大多数电池配置后备供电时间为1～4h，放电电流大，应考虑电池组至设备供电回路压降及设备低压工作门限，以及保证系统供电安全，在线评估式放电其调整整流器输出电压不允许过低（如
46V），放电深度有限，对实际负载的放电时间掌握比较困难，评估电池容量难以准确，对电池性能测试有不确定因素存在，从而对保持电池组活性这一放电测试目的难以达到维护预期工作效果；
（2）如果两组电池都有失容或欠容、落后等质量问题，当其放电至整流器输出保护值的时间，不易被维护人员及时发现，此时可能后备电池容量所剩无几，存在高风险。在此情况下，此放电方式比离线放电方式安全性更低；
（3）由于放电深度有限，对保持电池组的活性这一放电测试的目的无法达到，更为关键的是在全容量放电的实践中我们经常发现有些电池组在放电前期表现正常，但到中后期，有些落后电池才开始逐步暴露出来。这一部分落后单体，于此放电方式的深度不
够而没有被发现。所以我们称此放电方式为在线评估式，它只能大致评估电池组性能，或检测此电池组可以放电至此保护电压的时间长短，而无法进一步检查除此时间外究竟还能放电多长时间；
（4）组间电池放电电流不均衡。各组电池将根据自身情况自然分摊系统的负荷电流来放电，落后电池组，内阻大，分摊电流小，而健康电池组，内阻低，分摊电流大，造成某些落后电池因放电电流不够大而无法暴露出来的现象，达不到我们进行放电性能质量检测目的。
综上所述，在中心机房蓄电池必须定期进行容量测试的需求下，目前两种容量测试方法，各有特点又各有弊端，离线放电方法虽然可以达到蓄电池容量测试的目的，但是工作量太大，系统安全性偏低，而在线评估式放电方法虽然工作量比较小，但是系统安全性低，达不到蓄电池容量测试的目的，潜在的安全隐患大。因此，当前的蓄电池容量测试方法必须改革，现将引入一种全新的、科学的容量测试技术——全在线放电技术，以使电池放电容量测试达到预期维护质量检测效果，电池放电维护操作简便安全，提高了维护工作效率易得到有效的落实。
3.全在线放电技术分析
全在线放电技术指被测电池组通过串接电池组全在线放电测试设备提升在线供电电压，以自动稳流或恒功率控制输出，使被测电池组对在线负载设备进行供电，实现被测电池组恒电流放电测试或恒功率放电测试，达到安全节能维护效果。
系统技术原理图如图1所示。
图1 蓄电池全在线放电设备工作原理图
放电技术原理如图2所示。被测电池组的全在线放电原理分析：如图2所示，在被测电池组的正极串联电池组全在线放电设备，使被测组电池所在支路的电压略高出整流器输出或另一组电池的电压，这样就能使该组电池对实际负荷进行放电，在其放电过程被测电池组电压随着放电时间的变化（延长）而变化（逐渐下降），通过全在线放电设备进行自动电压补偿调整，保证被测电池组始终保持恒定的电流或恒定的功率进行放电，当电池组放电终止电压、容量、时间和单体电压达到我们预期所设置的放电门限值时，完成放电测试。实现该电池组在线放电测试目的和预期维护效果。全在线放电工作原理，如图3所示。
图2 全在线放电原理
图3 在线放电工作原理图
3.1.在线放电结束后，自动完成在线充电恢复等电位连接
被测电池组放电测试结束后，电池组全在线放电设备自动进入充电程序，引导在线开关电源的整流输出，经过全在线放电测试设备的充电、等电位控制保护电路自动对被测放电的电池组进行限流充电，自动完成在线等电位连接，根据全在线放电测试设备系统提示操作要求，恢复系统的正常连接后，全在线放电测试设备退出服务，完成结束蓄电池组全在线放电、充电恢复等电位正常连接全过程。另一组电池以同样的方式进行在线放电容量测试。如图4所示。
图4 在线充电自动控制等电位连接工作原理图
3.2.在线放电“无缝连接”技术
为确保电池放电测试的安全性，电池组全在线放电设备在串联接入电池组正极时要求以无缝连接方式，如图5所示。
图5 在线放电容量测试接线图
电池容量测试方法
容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“mAh”，中文名称是毫安时（在衡量大容量电池如铅蓄电池时，为了方便起见，一般用“Ah”来表示，中文名是安时，1Ah=1000mAh）。若电池的额定容量是1300mAh，如果以0.1C（C为电池容量）即130mA的电流给电池放电，那么该电池可以持续工作10小时（1300mAh/130mA=10h）；如果放电电流为1300mA，那供电时间就只有1小时左右（实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别）。这是理想状态下的分析，数码设备实际工作时的电流不可能始终恒定在某一数值（以数码相机为例，工作电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较大的变化），因而电池能对某个设备的供电时间只能是个大约值，而这个值也只有通过实际操作经验来估计。 附：充电电池的分类 首先容我向大家介绍与充电电池种类以及相关术语。目前数码产品中使用最多的就是AA（俗称5号）和AAA（俗称7号）标准电池，还有一部份使用专用电池。不管它们的外形如何，从它里面的电芯可以分为镍镉可充电电池（Ni-Cd Battery）、镍氢可充电电池（Ni-Mh Battery）、锂离子电池（Li-lon Battery）三种。 镍镉可充电电池 镍镉可充电电池采用1.6倍电压充电，通常充电次数为300~800次。在充放电达500次后电容量会下降，只能达到约80%。镍镉电池的缺点是在充放电时，阴极会长出镉的针状结晶，有时会穿透分隔物而引起内部枝状晶体式的短路。 这里我顺带提一提大名鼎鼎的“记忆效应”，相信不少朋友都知道这个词，但它倒底是怎么一回事儿呢？针对镍镉电池而言，由于传统工艺中电池负极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点。尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上，但在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。也就是说电池容量变小了，这就是所谓的“记忆效应”。 镍氢可充电电池 镍氢可充电电池主要是为了取代镍镉电池而设计的。镍氢电池是使用氧化镍作为阳极，以及吸收了氢的金属合金作为阴极，氢氧化钾碱性水溶液为电解液。镍氢电池的能量密度比镍镉电池大，相同体积的镍氢电池容量可以达到镍镉电池的2倍左右。同时它不含有害金属、更加环保，同时镍氢电池基本消除了“记忆效应”。它的充电效率高，能在2小时内充足90%电量。但是不耐过充和过度放电，因此这种电池的充电器必须可自动断电，否则易造成电池损坏。 基于以上优点，镍氢电池几乎已经完全取代了镍镉电池。目前销售数码相机、MP3的电脑市场上出售的标准AA、AAA电池绝大多数是镍氢电池，主流AA镍氢电池容量达到了1500～2600mAH时，主流AAA镍氢电池容量达650～800mAH。而容量仅几百mAH的镍镉电池仅在一些百货商场可以见到，但与镍氢电池相同明显没有性价比，不建议贪图价格上的便宜而选用镍镉电池。关于容量方面的选择，目前DC、MP3等产品的液晶屏越来越大，应该尽量选择大容量的产品。 锂离子电池 我们俗称的锂电池一般将多颗电芯串连起来，电压范围在3.0~4.0V之间（公称电压3.6V）。以前还有一种金属锂电池，但锂离子电池比金属锂电子更安全，原因就在于是采用锂离子状态，锂离子电池没有可流动的液态电解质，而是改为聚合物电解质导电。锂离子电池与相同
太阳能电池方阵及蓄电池容量计算的一般方法
太阳能电池供电系统设计步骤 ⑴列出基本数据 ①确定所有负载功率及连续工作时间 ②确定地理位置：经、纬度及海拔高度 ③确定安装地点的气象资料： ★年（或月）太阳辐射总量或年（或月）平均日照时数 ★年平均气温和极端气温 ★最长连续阴雨天数 ★最大风速及冰雹等特殊气候资料 ⑵确定负载功耗：Q=ΣI2H 其中：I-负载电流，H-负载工作时间（小时） ⑶确定蓄电池容量：C = Q X d X 1.3 式中：d-连续阴雨天数 C-蓄电池标称容量（10小时放电率） C = （10～20）3Cr /（1-d） ⑷确定方阵倾角：推荐方阵的倾角与纬度的关系 ⑸计算方阵β倾角下的辐射量： Sβ= S3sin(α+β)/sinα 式中：Sβ—β倾角方阵太阳直接辐射分量 α—中午时太阳高度角 S 其它：α=90°-Φ±δ 式中：Φ—纬度 δ—太阳赤纬度（北半球取+号）地面即：α=90°-Φ+δ δ=23.45°sin[(284+n)3360/365] 式中：n—从一年开头算起第n天的纬度 那么 Rβ=S3sin(α+β)/sinα+D 式中 Rβ—β角方阵面上的太阳总辐射量 D—散射辐射量（查阅气象资料） ⑹计算方阵电流： Tm = (Rβ3mwH/cm2)/(100mw/cm2) 式中：Tm—为平均峰值日照时数 Imin = Q/(Tm3η13η2) 式中：Imin—方阵最小输出电流η1—蓄电池充电效率 η2—方阵表面灰尘遮散损失 Imax = Q/(Tmin3η13η2) ⑺确定方阵电压： V = Vf+Vd 式中：Vf—蓄电池浮充电压（25‵）Vd—线路电压损耗 ⑻确定方阵功率： F=Im3V/(1-α(Tmax-25)) 式中：α—一般取α=0.5% Tmax—太阳电池最高工作温度 ⑼根据蓄电池容量、充电电压、环境极限温度、太阳电池方阵电压及功率要求，选取适
定期对蓄电池进行容量测试时要用到的三种常规方法
定期对蓄电池进行容量测试要用到的三种常规方法 一般情况下在对蓄电池进行定期容量测试时，可选择以下几种容量测试方法。 1、离线式测量法 a) 将蓄电池组充满电后脱离系统静置1小时，在环境温度为25± 5℃的条件下采用外接(智能)假负载的方式，采用10小时放电率进行放电测试。 b) 放电开始前应测量蓄电池的端电压、环境温度、时间。 c) 放电期间应测量记录蓄电池的端电压、放电电流、室内温度，测量时间间隔为1小时，放电电流波动不得超过规定值的1%。 d) 放电期间应测量记录蓄电池的端电压及室温，测量时间间隔为1小时。在放电期末要随时测量，以便准确确定达到放电终止电压的时间。 e) 放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。蓄电池https://www.360docs.net/doc/9b6109551.html,按10小时率放电时，如果温度不是25℃时，则应将实际测量的容量按照下式换算成25℃时的容量Ce： Ce=Cr/﹛1+K(t-25℃)﹜------------------------(A) 式中：t—放电时的环境温度 K—温度系数(10H率放电时K=0.006/℃;3H率放电时K=0.008/℃; 1H率放电时K=0.01/℃) f) 放电结束后，要对蓄电池组进行充电，充入电量为放出电量的1.1～1.3倍。 2、在线式测量法 a) 在直流供电系统中，调整整流器输出电压至保护电压(如46V)，由蓄电池对实际负荷供电，在放电中找出蓄电池组中电压最低、容量最差的一只蓄电池作为容量试验对象。 b) 打开整流器对蓄电池https://www.360docs.net/doc/9b6109551.html,组进行充电，等蓄电池组充满电后稳定1小时以上。 c) 对a)中放电时找出最差的那只蓄电池进行10小时率放电试验。放电前后要测量记录该蓄电池的端电压、温度、放电时间和室温。以后每隔1小时测量记录一次，放电快到终止电压时，应随时测量记录，以便准确记录放电时间。 d) 放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。如果室温不是25℃时，则应按照(A)
蓄电池容量测试操作说明
1准备工作： 1.1工具准备 1.2资料准备 检修票，通信电源蓄电池组维护测试记录表（半年）， 1.3注意事项 放电仪的选用： 注意蓄电池放电仪型号选用，48V蓄电池放电仪（型号：IDCE-4815CT）只能用48V蓄电池测试，UPS蓄电池放电仪（型号：IDCE-6006CT）只能用于UPS蓄电池测试。切勿混用。 2操作步骤： 2.1手续办理： 2.1.1信息确认： 把测试事宜及内容告知管理处相关人员，了解测试站点近期市电供电情况，是否存在市电供电异常，确认测试站点当日及第二日市电供电正常，才进行测试，否则，不得进行测试。
2.1.2资料报备： （1）填写检修申请票，并由管理处相关人员签字确认，完成维护报备工作； （2）通知网管中心，测试前将测试内容和涉及的设备向网管中心值班人员报备。 2.2检查记录： 2.2.1设备检查 （1）设备检查记录电池组浮充总电压、单体浮充电压、负载电流、环境温度以及开关电源的其它设置参数，检查蓄电池组的现有容量是否100%。 （2）检查所有的电池端子是否处于拧紧状态 （3）检查电池是否有漏液、酸雾等异常。 2.2.2仪器检查 按照设备清单清点配件是否齐全， 面板介绍 2.3开机与参数设置 2.3.1开机 UPS电源系统：
1)断开待测电池组断路器（注意：严禁两个断路器同时断开），如下图： 2)接交流电源，打开仪表上的市电开关，正常开机 40V蓄电池： 1)断开开关电源柜内的待测电池组熔断丝（注意：两组熔断丝严禁同时断开） 2)把正负极电缆接入仪器正负极接口，另一端与蓄电池正负极相连，然后先打开仪表 市电开关，再合上F1空开，仪表正常开机。(拆下的电池线铜鼻子做好绝缘保护）
蓄电池容量计算方法
蓄电池容量计算部分 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=0.885，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中Cc—事故放电容量； Kcc—蓄电池容量系数； Krel—可靠系数，一般取1.40 对于阶梯型负荷，可采用分段计算法计算。以东直门车站为例，各阶段负荷分布如下图所示： 图中： I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 80 .1 108 220 885 .0 = ? = Ud cc s rel c K C K C=
在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ，得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中，放电时间极短，放电电流较大。尽管消耗电量较少，但对电压影响较大。所以，按持续放电算出蓄电池容量后，还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中，在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 mi i mi t I C =n a a i mi sa C C ...2,11 |==∑=n a Kcca KrelCsa Cca ...2,1|== Cca n a Cc max 1 =≥10 tC KrelCs K =
电池容量测试方法
容量是指电池存储电量的大小。电池容量的单位是“ mA”中文名称是毫安时（在衡量大容 量电池如铅蓄电池时，为了方便起见，一般用“Ah”表示，中文名是安时，1Ah=1000mAh ）。若电池的额定容量是1300mAh，如果以0.1C（C为电池容量）即130mA的电流给电池放电，那么该电池可以持续工作10小时（1300mAh/130mA=10h ）；如果放电电流为1300mA，那供电时间就只有1小时左右（实际工作时间因电池的实际容量的个别差异而有一些差别） 。 这是理想状态下的分析，数码设备实际工作时的电流不可能始终恒定在某一数值（以数码相机为例，工作电流会因为LCD显示屏、闪光灯等部件的开启或关闭而发生较大的变化），因而电池能对某个设备的供电时间只能是个大约值，而这个值也只有通过实际操作经验来估 计。 附：充电电池的分类 首先容我向大家介绍与充电电池种类以及相关术语。目前数码产品中使用最多的就是AA （俗称5号）和AAA （俗称7号）标准电池，还有一部份使用专用电池。不管它们的外形如何，从它里面的电芯可以分为镍镉可充电电池（Ni-Cd Battery ）、镍氢可充电电池（Ni-Mh Battery ）、锂离子电池（Li-lon Battery ）三种。 镍镉可充电电池 镍镉可充电电池采用 1.6倍电压充电，通常充电次数为300~800次。在充放电达500次后 电容量会下降，只能达到约80%。镍镉电池的缺点是在充放电时，阴极会长出镉的针状结 晶，有时会穿透分隔物而引起内部枝状晶体式的短路。 这里我顺带提一提大名鼎鼎的记忆效应”，相信不少朋友都知道这个词，但它倒底是怎么一 回事儿呢？针对镍镉电池而言，由于传统工艺中电池负极为烧结式，镉晶粒较粗，如果镍镉 电池在它们被完全放电之前就重新充电，镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点。尽管电池本身的容量可 以使电池放电到更低的平台上，但在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。也就是说电池容量变小了，这就是所谓的记忆效应”。 镍氢可充电电池 镍氢可充电电池主要是为了取代镍镉电池而设计的。镍氢电池是使用氧化镍作为阳极，以及吸收了氢的金属合金作为阴极，氢氧化钾碱性水溶液为电解液。镍氢电池的能量密度比镍镉 电池大，相同体积的镍氢电池容量可以达到镍镉电池的2倍左右。同时它不含有害金属、 更加环保，同时镍氢电池基本消除了记忆效应”。它的充电效率高，能在2小时内充足90% 电量。但是不耐过充和过度放电，因此这种电池的充电器必须可自动断电，否则易造成电池 损坏。 基于以上优点，镍氢电池几乎已经完全取代了镍镉电池。目前销售数码相机、MP3的电脑 市场上出售的标准AA、AAA电池绝大多数是镍氢电池，主流AA镍氢电池容量达到了1500?2600mAH 时，主流AAA镍氢电池容量达650?800mAH。而容量仅几百mAH的镍镉电池仅在一些百货商场可以见到，但与镍氢电池相同明显没有性价比，不建议贪图价格上的便宜 而选用镍镉电池。关于容量方面的选择，目前DC、MP3等产品的液晶屏越来越大，应该尽量选择大容量的产品。 锂离子电池
磷酸铁锂电池测试方法
低温磷酸铁锂电池测试方法及检测标准 1．电池测试方法 1.1蓄电池充电 在20℃士5℃条件下，蓄电池以1I 3 (A)电流放电，至蓄电池电压达到2.0 V，静置 1h，然后在20℃±5℃条件下以1I 3 (A)恒流充电，至蓄电池电压达3.65V时转恒 压充电，至充电电流降至0.1I 3 时停止充电。充电后静置lh。 1.2 20℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在20℃士5℃下以1I 3 (A)电流放电，直到放电终止电压2.0V 。 c) 用1I 3 (A)的电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计)。 d) 如果计算值低于规定值，则可以重复a)一c)步骤直至大于或等于规定值，允许5次。 1.3 -20℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在-20℃士2℃下储存20h。 c) 蓄电池在-20℃士2℃下以1I 3 (A)电流放电，直到放电终止电压2.0V。 d) 用c)电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计)，并表达为20℃放电容量的百分数。 1.4 -40℃放电容量 a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在-40℃士2℃下储存20h。 c) 蓄电池在-40℃士2℃下以1I 3 (A)电流放电，直到放电终止电压2.0V。 d) 用c)电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计)，并表达为20℃放电容量的百分数。 备注：1I 3— 3h率放电电流，其数值等于C 3 /3。 C 3 — 3 h率额定容量(Ah)。 1.5 高温荷电保持与容量恢复能力: a) 蓄电池按1.1方法充电。 b) 蓄电池在60℃士2℃下储存7day。 c) 蓄电池在20℃士5℃下恢复5h后，以1I 3 (A)电流放电，直到放电终止电压2.OV d) 用 c)的电流值和放电时间数据计算容量(以A.h计)，荷电保持能力可以表达为额定容量的百分数。 e) 蓄电池再按1.1方法充电。 f) 蓄电池在20℃士5℃下以11 3 (A )电流放电，直到放电终止电压2.0V 。
计算电池剩余容量的常用方法
计算电池剩余容量的常用方法 阅读次数:105 我要发表评论 作者:optimumchina发表时间:2010-10-13 本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是，仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术，该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法：一种方法以电流积分(current integration)为基础；而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想，即如果对所有电池的充、放电流进行积分，就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时，使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点，特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满电，那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电，所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集，即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题，那就是只有在完全充电后立即完全放电，才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少，那么在电量监测计更新实际电量值以前，电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新，可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。 以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一，它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接，但却存在难点：在测量期间，只有在不施加任何负载的情况下，才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下)，电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外，即使去掉了负载，发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在，基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题，本
汽车蓄电池容量的检测方法详解
汽车蓄电池容量的检测方法详解 汽车蓄电池是汽车启动时的唯一电源，在汽车发电机不工作时，它可以在一段时间内向汽车的用电设备供电（1～2h）；在发电机正常发电时，它将发电机供给用电器后多余的电能转化成化学能储存起来，供下次启动或其它用电。 蓄电池的工作能力随其规格型号不同而不同，也随其生产的年代、厂家牌号有较大区别。同一个蓄电池，由于不同的使用维护水平，其剩余的工作力也不同。加上蓄电池自身的自行放电，极板硫化等不可避免的因素作用，也会使蓄电池的工作能力逐渐削弱以至报废。因此，在必要时对蓄电池的工作能力进行检测就成为汽车维护与保养的重要工作之一。 一、蓄电池的容量指标及其测定 蓄电池的工作能力用“容量”来衡量，它是在规定的端电压范围内，蓄电池对负载供给一定电流所能持续的时间（t），即衡量蓄电池电能做功的能力A=UIt（瓦秒）。在实际运用中，蓄电池的容量指标Q常用安培小时（Ah）来表示： Q＝I·t（A·h） I—放电电流（A）；t—放电时间（h） 由于电流单位安培(A)＝库伦/秒，所以容量的单位安培小时（Ah）＝库伦/秒×3600秒=3600库伦（3.6kC）。 库伦是电荷量单位，1库伦=6.24×1018（624亿亿）个电子所带的电量，所以容量与电池的物质量（正负极板数、总面积、电解液密度）有关。对于标准正、负极板组而言，每片正极板的额定容量为15Ah，每个单格电池中负极板数总是比正极板多1片，因此可以算出一定容量的单格电池中正负极板的准确片数，如3-QA-60Ah蓄电池，其额定容量为60Ah，正极板数=60（Ah）/15（Ah）＝4；负极板数＝4+1＝5。如果蓄电池的额定容量不是15Ah 的整数倍数，则极板的尺寸、厚度及材料就会有所区别。 蓄电池的常用容量指标有“额定容量”、“储备容量”和“启动容量”三种。 1. 额定容量 根据GB5008-91规定，额定容量是：将充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下以20h率的放电电流（即0.05Q20）连续放电至单格电池平均电压降到1.75V时输出的电量。
充电电池容量测试仪实现方案
充电电池容量测试仪实现方案 电池容量是衡量电池质量的重要指标。充电电池的容量测试有很多的方法。可以依据电池的放电曲线，进行短时间放电，从而粗略得出电池容量。这种方法最大的优点是快速，但是充电电池的放电曲线并不具有普遍性，很多劣质电池放电初期电压也很平稳，一旦进入中后期，电压下降非常迅速，所以采用这种方法得出的结论将非常不准确的。 最可靠最准确无误的还是以标准电流放电，全程测量实际放电时间的方式。不同的放电电流，充电电池最终能够释放出的电量是不同的，有一定的差距。蓄电池的容量标注都是有统一标准的。目前使用最多的是10小时率放电容量与20小时率放电容量两种。10小时率放电容量就是电池以恒定电流放电，至电量耗尽放电时间能够维持10个小时左右，这个电流就被称作10小时率电流(衡量电量用尽的标准，不能以电池放电端电压降低到零为准。电池过度放电，会导致电池容量减少，无法恢复，乃至提早损坏、完全失效。所以每种电池放电终止电压都有严格的规定，这个可以查阅相关资料。 过度放电与过度充电是造成充电电池不能达到使用年限、提前报废的主要原因)。实时放电的测量方法最大的缺点就是费时费力，因为耗时久这样测量精度也很容易受到各种外部因素的影响。测量过程中如果用10小时率电流持续放电时间至少都要在5个小时以上，作这样长时间的测试更需要足够的耐心与精力以及充裕的时间。科技的发展是非常迅速，今天单片机已经非常普及了。通过单片机程序控制对放电时间，深度进行自动化控制，就很容易精准测出电池的实际容量，实现整个过程的自动控制。模拟实际放电测量容量的方法虽然对能源有一点浪费，但是对于1A、2A以下的小容量充电电池还是完全可行的，对大容量电池进行抽样检查也是很有必要。 下面介绍的电池容量测试仪采用89S51作为控制芯片，图1就是硬件的电路原理图。 图1 硬件的电路原理图 这个电池容量测试仪由放电电路、单片机控制计时两个完全独立部分组合而成。单片机部分制作费时费力，而且市面上单片机已很普及，没必要亲手制作，随便找一片51单片机实验板就可以了。放电电路则是比较简单的，仅由四五只元件构成。单片机部分主要负责对放电时间计时，最终得到一组可靠的数据，用于电池性能的考量。 这种放电电路的实质就是一模拟可控硅。当我们将待测电池接入电路相应位置时，点按启动键，如果电池尚有余量，则电池两端放电电压将维持在设定值以上，三极管VT1就会瞬间饱和，电池通过电阻R2进行放电。这种电路有可靠精确陡峭的开关特性，VT1绝对工作于饱和截止两种状态之下。通过可调电阻对开关电路临界值(即充电电池放电终止电压)进行调节设定，便可适应于各种不同类型充电电池的全程保护放电。由于个人的应用不需要非常精准的测试结果，所以实际测试中电池模拟放电原则上还是以快些为好，只需要得到一个大致的电池容量。为了较快完成电池测试过程，这里的电路设计采用两小时率电流进行放电。通过对各种电池测量结果的横向比较，容量的差异还是显而易见的，以此作为衡量电池优劣的标准，就已经足够了。这里以1000mAH、1.2V规格镍氢电池测试为例，放电电流500mA就需要采用2Ω的放电电阻，电池终止放电电压应控制在1V以上。放电终止电压通过可调电阻R1来调节设定。普通可调电阻精度较差，且容易产生漂移，会导致设定好的终止电压随时间推移以及使用环境变化产生较大的波动。为了保证放电终止电压的精准且易于设定，R1可以使用3296系列精密可调电位器。3296多圈可调精密电位器的可调范围一般在50T，所以每圈的调节范围为2%，每转动一度，阻值变化大约0.005%，所以很容易调节获得一个精确、稳定的阻值。 终止电压的设定必须在实际放电过程中进行，负载电阻R2阻值变动，已经设定的终止电压也
光伏电站蓄电池容量的计算方法
光伏电站蓄电池容量的计算方法 在确定蓄电池容量时，并不是容量越大越好，一般以20%为限。因为在日照不足时，蓄电池组可能维持在部分充电状态，这种欠充电状态导致电池硫酸化增加，容量降低，寿命缩短。不合理地加大蓄电池容量，加大蓄电池容量，将增加光伏系统的成本。 在独立光伏发电系统中，对蓄电池的要求主要与当地气候和使用方式有关，因此各有不同。例如，标称容量有5h 率、24h 率、72h 率、100h 率、240h 率以及720h 率。每天的放电深度也不相同，南美的秘鲁用于“阳光计划”的蓄电池要求每天40%～50%的中等深度放电，而我国“光明工程”项目有的户用系统使用的电池只进行20%～30%左右的放电深度，日本用于航标灯的蓄电池则为小电流长时间放电。蓄电池又可分为浅循环和深循环两种类型。因此选择太阳能用蓄电池应既要经济又要可靠，不仅要防止在长期阴雨天气时导致电池的储存容量不够，达不到使用目的；又要防止电池容量选择过小，不利于正常供电，并影响其循环使用寿命，从而也限制了光伏发电系统的使用寿命；又要避免容量过大，增加成本，造成浪费。确定蓄电池容量的公式为: a K U L P F D C ????=0 C －蓄电池容量，kW ·h （Ah ）；D －最长无日期间用电时数，h ；F —蓄电池放电效率的修正系数，（通常取1.05）；PO －平均负荷容量，kW ；Ｌ为蓄电池的维修保养率，（通常取0.8）；U 为蓄电池的放电深度（通常取0.5）；Ｋα为包括逆变器等交流回路的损耗率（通常取0.7～0.8）。上式可简化为： C ＝3.75× D ×P0 这是根据平均负荷容量和最长连续无日照时的用电时数算出的蓄电池容量的简便公式。由于蓄电池容量一般以安时数表示，故蓄电池容量应该为： V Wh C Ah C )(1000)(?=' H I Ah C ?=')( C '为蓄电池容量，A ·ｈ；V 为光伏系统的电压等级（系统电压），通常为12V 、24V 、48V 、110V 或220V 。 例如，按宁波太阳能电源有限公司提供的晶体电池组件，对浙江南都电源动力股份有限公司的阀控式密封铅酸蓄电池进行选型。基本要求为：可为400W 的负载连续5天阴雨天的
电池电量检测方法及原理 pdf
FUEL GAUGE 电池电量检测方法及原理锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点，已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用，尤其是在手机、多媒体播放器、GPS终端等消费类电子设备中。这些设备不但单纯地只是支持单一的通讯功能，还支持流媒体播放和高速的无线发送和接收等等功能。随着越来越多功能的加入且要获得更长单次充电的使用时间，便携式设备中锂电池的容量也不断地增大，以智能手机为例，主流的电池容量已经800mAH增长到现在1500mAH，并且还有继续增长的趋势。 随着大容量电池的使用，如果设备能够精确的了解电池的电量，不仅能够很好地保护了电池，防止其过放电，同时也能够让用户精确地知道剩余电量来估算所能使用的时间，及时地保存重要数据。因此，在PMP和GPS中，电量计不断加入到设备中，并且电量计也在智能手机中得到了应用，尤其是在一些Windows Mobile操作系统的智能手机中，如图1所示，电池电量的显示已由原来的柱状图变为了数字显示。 本文介绍和比较三种种不同电量计的实现方法，并且以意法半导体的STC3100电池监控IC为例，在其Demo实现了1%精度的电池精度计量。 （a）柱状图电量显示（b）数字精确电量显示 图1 Windows Mobile 手机中电量计量 1，电量计的实现方法和分类。 据统计，现行设备中有三种电量计，分别是： 直接电池电压监控方法，也就是说，电池电量的估计是通过简单地监控电池的电压得来的，尽管该方法精度较低和缺乏对电池的有效保护，但其简单易行，所以在现行的设备中得到最广泛的应用。然而锂电池本身特有的放电特性，如图2所示。不难从中发现，电池的电量与其电压不是一个线性的关系，这种非线性导致电压直接检测方法的不准确性，电量测量精度超过20%。电池电量只能用分段式显示，，如图1.a所示，无法用数字显示精确的电池电量。手机用户经常发现，在手机显示还有两格电的时候，电池的电量下降得非常快，也就是因为这时候电池已经进入Phase3。 图2 锂电池放电曲线
浅谈铅酸蓄电池容量 及其 测试方法
铅酸蓄电池剩余容量测试方法 1、容量的定义 铅酸蓄电池的容量即电池的放电能力，指的是当电池在一定的条件下进行放电，外界可以从电池中获取的容量，人们一般用安时数来表示，即AH，符号是C。 2、铅酸蓄电池容量的分类 铅酸蓄电池的容量分为额定容量、理论容量、实际容量。 1)额定容量 额定容量指的是在铅酸蓄电池设计和生产的时候，厂家规定在一定放电条件下，电池能放出的最低限度的电量。 2)理论容量 理论容量指的是按照理论计算，参照化学反应方程式以及电解液中每种化学物 质的含量，假设电池中的所有化学物质在电池放电时全部参加化学反应，所有 化学物质消耗完所计算得到的容量。 3)实际容量 实际容量指的是在实际的电池放电中，电池放电放到规定条件时所释放的电量。 实际容量达不到理论容量，与铅酸蓄电池使用的次数多少、使用时间的长短有 关。电池使用越多，时间越久，实际容量就会越少。 一般铅酸蓄电池放出1A的电量，其正极的二氧化铅就会被消耗掉4.463g 左右，负极的海绵状铅就会被消耗掉3.866g左右，电解液中的硫酸就会被消耗 掉3.660g左右。 3、放电率和放电终止电压 在讲电池容量的时候，首先，有必要来了解一下与铅酸蓄电池有关的两个重要参数。即放电率和放电终止电压。 1)放电率 放电率指的是铅酸蓄电池在一定条件下放电电流的大小，有电流率和时间率之分。电流率指的是对额定容量不同的铅酸蓄电池间的放电电流的比较， 。时间率指的是铅酸蓄一般用10小时率来作为电流率的标准，表示符号为I 10 电池在一定的放电条件下，电池放电放到电池的终止电压时止的时间长短。 2)放电终止电压 放电终止电压指的是铅酸蓄电池在一定的温度下（例如25℃），用一定的
电池电量检测方法
锂离子电池是目前最常见的二次锂电池，拥有高能量密度，与高容量镍镉/镍氢电池相比，其能量密度为前者的1.5～2倍。其平均使用电压为3.6V，是镍镉电池、镍氢电池的3倍。它的内阻较大，不能进行大电流充放电，并且需要精确的充放电控制，以防止电池损坏并达到最佳使用性能。锂离子电池广泛使用在各种便携电子产品中，包括手机、笔记本电脑、mp3等。 锂聚合物电池是一种新型的二次锂电池，具有更大的容量；内阻较低，允许10C充放电电流。它和锂离子电池一样需要精确的充放电控制。目前，锂聚合物电池主要用于一些需要大电流充放电的应用中，如动力/模型汽车等。 充电电池容量估算方法 在多数便携应用中，都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。 图1 简化的电池电量计框图 最早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。这是因为电池端电压和剩余容量之间有一个确定的关系，测量电池端电压即可估算其剩余容量。这种方法的局限是：1）对于不同厂商生产的电池，其开路电压与容量之间的关系各不相同。2）只有通过测量电池空载时的开路电压才能获得相对准确的结果，但是大多数应用都需要在运行中了解电池的剩余容量，此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。而电池内阻的离散性很大，且随着电池老化这种离散性将变得更大，因此要补偿该压降带来的误差将十分困难。综上所述，通过开路电压来实时估算电池剩余容量的方法在实际应用中无法达到足够的精度，只能提供一个大致的参考值。 另一种大量应用的方法是通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。这种方法对流入/流出电池的总电流进行积分，得到的净电荷数即为剩余容量。电池容量可以预置，也可在后续的完整充电周期中进行学习。在补偿电池自放电、不同温度下的容量变化等因素后，这种方法可以获得令人满意的精度，因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用中。
UPS容量和蓄电池容量计算方法
UPS容量和蓄电池容量计算方法 UPS容量和蓄电池容量计算方法 蓄电池的放电时间定义为：当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时，蓄电池的端电压下降到所允许的临界电压(终了电压)时所经过的时间。 UPS容量计算 P入=P出／(COSφ×ц) COSφ----功率因数（一般取0.8） P出-------额定输出功率(KVA) (注：计算时负载多为W) P入-------输入功率（KVA）（UPS容量） ц--------保险系数（一般取0.8） UPS蓄电池容量计算 电池放电电流计算： I=(S×COSφ)／(n×V×ц逆) S----------UPS额定输出容量(或实际或预期负载)（VA） ц逆-------逆变器效率（一般取0.8～0.85） n----------蓄电池只数 V---------蓄电池放电终止电压（2V电池对应1.8V；12V电池对应10.8V）COSφ---- UPS (或负载)功率因数(1～20 kVA为0.7，20～120 kVA为0.8) 艾默生UH31系列（10-20KVA）UPS电池电压240VDC（2组）20节（2组） 艾默生UL33系列（20-60KVA）UPS电池电压360VDC 12V电池30节 蓄电池容量计算 1、普通蓄电池计算（与华为计算方法相同） Q：蓄电池容量（Ah）； K：安全系数； I：负荷电流（A）； T：放电小时数（h）； η：放电容量系数； t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按15℃考虑；无采暖设备时，按5℃考虑； α：电池温度系数，电解液温度以25℃为标准时，放电小时率≥10时，取0.006；10＞放电小时率≥1时，取0.008；＜1时，取0.01 以上公式可以简化成：
万用表怎么检测电池容量_电池电量
万用表怎么检测电池容量_电池电量 1、怎样测量电池电量检测普通锌锰干电池的电量是否充足，通常有两种方法。第一种方法是通过测量电池瞬时短路电流来估算电池的内阻，进而判断电池电量是否充足；第二种方法是用电流表串联一只阻值适当的电阻，通过测量电池的放电电流计算出电池内阻，从而判断电池电量是否充足。 第一种方法的最大优点是简便，用万用表的大电流档就可直接判断出干电池的电量，缺点是测试电流很大，远远超过干电池允许放电电流的极限值，在一定程度上影响干电池使用寿命。第二种方法的优点是测试电流小，安全性好，一般不会对干电池的使用寿命产生不良影响，缺点是较为麻烦。 用MF47型万用表对一节新2号干电池和一节旧2号干电池分别用上述两种方法进行测试对比。假设ro是干电池内阻，RO是电流表内阻，用第二种测试方法时，RF是附加的串联电阻，阻值3，功率2W。 实测结果如下。新2号电池E=1.58V（用2.5V直流电压档测量），电压表内阻为50k，远大于ro，故可近似认为1.58V是电池的电动势，或称开路电压。用第一种方法时，万用表置5A直流电流档，电表内阻RO=0.06，测得电流为3.3A。所以ro+RO=1.58V3.3A0.48，ro=0.48-0.06=0.42。用第二种方法时，测得电流为0.395A，RF+ro+RO=1.58V0.395A=4，电流500mA档内阻为0.6，所以ro=4-3-0.6=0.4。 旧2号电池用第一种方法测量时，先测得开路电压E=1.2V，电表内阻RO=6，读数为6.5mA，万用表置50mA直流电流档，ro+RO=1.2V0.0065A184.6，ro=184.6-6=178.6。用第二种方法，测得电流为6.3mA，ro+RO+RF=1.2V0.0063A=190.5，ro=190.5-6-3=181.5。 显然两种测试方法的结果基本一致。最终计算结果的微小差别是由于读数误差、电阻RF 的误差以及接触电阻等多方面因素造成的，这种微小误差不致影响对电池电量的判断。如果被测电池的容量小、电压高（例如15V、9V叠层电池），则应将RF的阻值适应增大。 2、数字万用表测量电池的电压用数字万用表测量电池的电压，不但可以方便地判断出电池的正负极，还可以看出电池是否快没电了。如果测量出的电压大于或者等于标注电压，
蓄电池容量计算方法之令狐文艳创作
蓄电池容量计算部分 令狐文艳 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=0.885，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中 Cc —事故放电容量； Kcc —蓄电池容量系数； Krel —可靠系数，一般取1.40 80.1108 220885.0=?=Ud cc s rel c K C K C =
I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ，得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者 mi i mi t I C =n
选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中，放电时间极短，放电电流较大。尽管消耗电量较少，但对电压影响较大。所以，按持续放电算出蓄电池容量后，还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中，在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 ①事故放电初期，电压水平的校验 事故放电初期的冲击系数为 (4-8) 式中，Krel —可靠性系数，一般取１.1 I ch0—事故放电初期的放电电流，(A) 10 tC KrelCs K
UPS电池容量计算
在用户和厂商的交流中,常常提到这样的情况:根据UPS的输出容量和所要求的后备时间,需快速、粗略地给出相关电池的配置。此时可用UPS电池容量的简便计算方法迅速做出。 1、对于109Ah?块/kVA设计寿命10年的UPS电池容量的算法 使用时按下列公式计算: 所需电池容量(Ah)= UPS容量（KVA）×109（Ah.块）/KVA/每组电池块数 例如:一台120kVA的UPS,每组电池32块,要求后备时间60min(即1h)。则所需电池容量为 120kVA×109Ah?块/kVA=13080Ah?块,13080Ah?块/32块=409(Ah),即可选12V,100Ah电池4组(32块/组)。注意:实际后备时间不足60min(欠缺一点)。 如果每组33块,则13080/33=396Ah,同样可选12V、100Ah电池4组(33块/组)。注意:实际后备时间超过60min(超出一点)。 如果要求后备时间为30min,则109×120=13080Ah?块,13080/32=409Ah,409/2=205Ah。由于电池的放电功率与放电时间不是线性的,即不能只简单除以2,还需乘以修正系数,见表1,因此205×1.23=252Ah。即可选12V、65Ah电池4组(32块/组)。注意:实际后备时间超过30min(超出一点)。 如果要求后备时间20min,则409/3=136Ah,还需乘以修正系数,见表1,136×1.41=192Ah,即可选12V、65Ah电池3组(32块/组)。注意:实际后备时间超过20min(超出一点)。 其它情况,以此类推。 2、对于126Ah?块/kVA设计寿命五年的UPS电池容量的算法 计算方法和需乘以修正系数与前述完全一样,只是要把上式中的109换成126。 如果计算时间是一小时以上,要在按上述计算后再除以一个修正系数,见表2。
蓄电池容量测试常规方法介绍
定期对蓄电池进行容量测试要用到的三种常规方法 定期对蓄电池进行容量测试要用到的三种常规方法一般情况下在对蓄电池进行定期容量测试时，可选择以下几种容量测试方法。 1、离线式测量法 a) 将蓄电池组充满电后脱离系统静置1小时，在环境温度为25± 5℃的条件下采用外接(智能)假负载的方式，采用10小时放电率进行放电测试ZHCH516智能蓄电池放电仪。 b) 放电开始前应测量蓄电池的端电压、环境温度、时间。 c) 放电期间应测量记录蓄电池的端电压、放电电流、室内温度，测量时间间隔为1小时，放电电流波动不得超过规定值的1%。 d) 放电期间应测量记录蓄电池的端电压及室温，测量时间间隔为1小时。在放电期末要随时测量，以便准确确定达到放电终止电压的时间。 e) 放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。蓄电池https://www.360docs.net/doc/9b6109551.html,按10小时率放电时，如果温度不是25℃时，则应将实际测量的容量按照下式换算成25℃时的容量Ce： Ce=Cr/﹛1+K(t-25℃)﹜------------------------(A) 式中：t—放电时的环境温度 K—温度系数(10H率放电时K=0.006/℃;3H率放电时K=0.008/℃; 1H率放电时K=0.01/℃) f) 放电结束后，要对蓄电池组进行充电ZHCH517智能蓄电池充电机，充入电量为放出电量的1.1～1.3倍。 2、在线式测量法 a) 在直流供电系统中，调整整流器输出电压至保护电压(如46V)，由蓄电池对实际负荷供电，在放电中找出蓄电池组中电压最低、容量最差的一只蓄电池作为容量试验对象。 b) 打开整流器对蓄电池组进行充电，等蓄电池组充满电后稳定1小时以上。 c) 对a)中放电时找出最差的那只蓄电池进行10小时率放电试验。放电前后要测量记录该蓄电池的端电压、温度、放电时间和室温。以后每隔1小时测量记录一次，放电快到终止电压时，应随时测量记录，以便准确记录放电时间。 d) 放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。如果室温不是25℃时，则应按照(A)