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阀控密封
当前阀控密封铅酸蓄电池已逐步取代开口式流动电解液铅酸蓄电池，广泛用于邮电通信电源、UPS、储能电源系统等。动力型阀控密封铅酸蓄电池已广泛用于电动助力车。这些领域都要求在线检测蓄电池的荷电态。

本文着重讨论半荷内阻法的理论依据和实用关键。
1 CSB蓄电池组放电的电压曲线族
单体电池的放电曲线作为电池较重要的性能指标早已为人熟知，放电曲线直观展现了其电池在一定负载电流下其端电压的变化规律，在忽略细节后可表述为：
1)终止电压前的平稳缓慢下降;
2)终止电压后的快速下跌;
3)终止电压为上述二线段之间的拐点，可以用二折线法粗略表现一条电压曲线;
4)电压拐点前的放电时间和负载电流的乘积被定义为电池的实际容量。
电池较终都以串联方式成组使用，把串联电池组各电池的放电曲线绘制在同一坐标中，就能构成一族曲线，简称“电压曲线族”。图1是用二折线法绘制的电压曲线族。
有趣的是还能够从压阻曲线族上看到电池测试技术的演变轨迹，由此也可加深对半荷内阻法本质的理解：
1)较古老的开路电压法，位于电压曲线的左起点，必须加附测酸配合;
2)因密封电池无法测酸而不得不器重的容量放电法，位于电压曲线的右半部，必须连续监测;
3)试图缩短测试时间的快速容量测试法，位于电压曲线的左半部，意在通过大电流大斜率，外延推算电压拐点，终因电压反差小、缺少准确度而流产;
4)另辟蹊径的浮充内阻法，位于内阻曲线的左起点，方便实用，却因初始内阻反差小、且无法克服10%的误判而始
终难以完全信赖;
5)本文的半荷内阻法，恰当占据了内阻曲线族中部的宽广区域，直观展现其数据反差大，准确率高，适应范围宽，操作安全等优点。
7 结语
内阻数据是CSB蓄电池非常宝贵的一项信息资源。密封蓄电池可看作物理学上的黑匣子，黑匣子上的两较柱仅仅能提供电压和内阻两个独立的电学物理参数，其中内阻比电压较加反映蓄电池内部的真实状况，这样宝贵的资源却至今迟迟未能得到合理的开发和利用。半荷内阻法对此作了大胆尝试，其**是以主动放出部分电量为代价，换取内阻反差的“拉开和排序”，以获得满意的判别准确率，希望本文的论题能为CSB蓄电池安全检测开辟一条新的学术思路有所助益。

CSB蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是CSB蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量CSB蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。目前测量CSB蓄电池内阻的常见方法有：
（1）密度法
密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻，常用于开口式铅酸电池的内阻测量，不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。

（2）开路电压法

开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻，精度很差，甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池，再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。

（3）直流放电法



直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电，测量电池上的瞬间电压降，通过欧姆定律计算出电池内阻。虽然这种方法在实践中也得到了广泛的应用，但是它也存在一些缺点。如用该方法对蓄电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行，无法实现在线测量。而且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害，从而影响蓄电池的容量及寿命。

（4）交流注入法

交流法通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号IS，测量出蓄电池两端的电压响应信号Vo，以及两者的相位差


由阻抗公式


来确定蓄电池的内阻R。该方法不需对蓄电池进行放电，可以实现安全在线检测电池内阻，故不会对蓄电池的性能造成影响。但该方法需要测量交流电流信号Is,电压响应信号Vo，以及电压和电流之间的相位差


由此可见这种方法不但干扰因素多，而且增加了系统的复杂性，同时也影响了测量精度。
为了解决上述各方法的缺陷，本文采用了四端子测量方式，将蓄电池两端上的电压响应信号通过交流差分电路与产生恒定交流源的正弦信号经过模拟乘法器相乘，再将模拟乘法器的输出电压信号通过滤波电路，使交流信号转变为直流信号，直流信号经直流放大器放大后进行模数转换，将转换后的值送入单片机进行简单处理。
2．蓄电池内阻检测原理
由于电池内阻为毫欧级，因此采用常规的两端子测量方法测量误差较大，在此采用四端子测量方式。测量时两个端子施加一频率为


的恒定交流激励电流信号，另两个端子用于测量。测量工作原理图如图1所示，响应信号是指蓄电池注入交流恒流源后，在其两端测出的交流电压信号。而正弦信号是经D/A产生的作为压控恒流源的输入信号。


设正弦信号为：


（1）

蓄电池两端的响应电压信号为：


（2）



为注入蓄电池的交流电流和其两端响应电压信号的相位差。

通过模拟乘法器后有：


（3）
K为模拟乘法器的放大系数。

进行低通滤波后滤掉交流成分得：


（4）
由交流法测内阻原理得：


（5）

式中I为交流恒流源信号的较大值。比较（4）、（5）可得：


上式中K、A、I都是已知量，而u为经过A/D采样送到单片机进行处理的采样值，所以在单片机中进行一个简单的除法运算便能得到蓄电池内阻了。
3．交流恒流源的设计
成功检测CSB蓄电池状态的前提是可以提供需要的交流恒流源。恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源装置。它是一个电源内阻非常大的电源。为了保证内阻有较高的测量精度及较好的重现性，要求恒流电流源有足够的稳定度，并且波形失真度要小。这里所需交流信号幅度为40mV，频率为1KHZ。CSB蓄电池

由于CSB蓄电池内存在着内压，CSB蓄电池壳体出现微小壳体的鼓胀程度，一方面厂家要注意安全阀的开阀压，使CSB蓄电池内压不致太大，以及选择合适的ABS与PP壳体材料，壳体厚度；另一方面用户要对CSB蓄电池进行正常的维护保养，以免过充和热失控，在使用过程中电池的轻微鼓包是不影响电池的正常使用的。


CSB蓄电池在正常浮充状态下放电，放电时间未达要求，程控交换机或用电设备上CSB蓄电池电压即已下降至其设定值，放电即处于终止状态。其原因为；
CSB蓄电池放电电流**出额定电流，造成放电时间不足，而实际容量达到；
浮充时实际浮充电压不足，会造成CSB蓄电池长期欠电，CSB蓄电池容量不足，并可能导致电池硫酸盐化。
CSB蓄电池间连接条松动，接触电阻大，造成放电时连接条上压降大，整组CSB蓄电池电压下降较快（充电过程则相反，此CSB蓄电池电压上升也较快）。
放电时环境温度过低。随着温度的降低，CSB蓄电池放电容量亦随之下降.

放电后的CSB蓄电池充足电时间所需时间，随放出容量及初始充电电流不同而变化。如电池经10h率放电，放电深度**的CSB蓄电池，CSB蓄电池通过“恒压限流”和“恒流限压”充电24小时后，充入电量可达**以上。


对于采用AGM技术的阀控铅酸密封铅酸CSB蓄电池，高型设计的电池在安装时应选择水平卧放，以免在使用过程中产生电解液分层。安装时，主要考虑安装面积和地面承重，用户可根据CSB蓄电池安放区情况选择二层、四层和八层的安装方式，在地面承重允许的情况下，选择四层或八层方式安装可节省占地面积，这种方式较适合于电池放在一楼或地下室，对于有足够的面积而地面承重能力差的情况，宜采用二层方式安装。具体安装方式参照“CSB蓄电池安装手册”。**出“安装手册”以外的，由公司技术人员为客户进行专项设计，也称之特殊设计。
CSB蓄电池密闭式铅酸电池(VRLA)的结构如下图各部功能分述如下∶
(1)阳板及阴板
阳板及阴板是由铅钙合金所作成之格子体再加上活化物质所构成。
(2) 隔离板
是一种以玻璃纤维所组成之玻璃纤维布，具有高度之抗氧化性及耐热性，而在电池内较具有高度之电解液吸收力及保液能力，且能满足离子之传导性。
(3) 安全塞
在电池因不当的使用或过充电的结果，会导致电池内部压力不正常的提高，此时安全塞会打开，使过多的气体释出电池，内部压力回复正常。
(4) 电槽及中盖
主要为ABS或PP塑胶材质，具有足够之强度及耐酸性，也是为免除电池电解液及气体之漏出。
CSB蓄电池HR的字义，是High Rate Discharge Type蓄电池产品，具备较**的CSB蓄电池科技之功能。
具有高能量、高精密度、高品质电能的产品系列。
具有体积小、重量轻、输电效率高的特色，适用於高精密度供电产品的需要。
同样的体质，同样的质量，却可提升20%的高能量输出密度。
高能量输出，高循环使用寿命、高功率之优点。
较适用在高功率的精密机械及高效能的UPS不断电系统使用。
在安全的使用环境时，免保养，免加水，可重覆循环使用。
电槽外壳经**音波特殊密封，置放时不受方向、位置之限制，除依印刷字体方向置放外，亦可以倒立放置、横向放置等各种放置方式，均不影响其安全与功能。 以特殊配方的铅钙合金及全自动化制造，品质稳定产品不会产生危险气体。
精密技术配方，使用寿命长，自行放电率较低，具有优良的使用可靠度。
具有优越的安全性，特殊的低阻抗度，回充容易，能量的输出发挥至较致。
可供CYCLE和STANDBY等特殊功能使用。
高率放电性能优异。
深度放电後亦可回复充电。
电池於制造完成後，必须经过较严密之容量侦测。
通过ISO9002、9001、14001认证。
通过UL安全认证。
航空运输符合IATA/ICAO A67条款。
水路运输符合非危险物品MG27修正类别。
公路运输符合「Dry charge】 49CFR 171-189许可。

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