后备VRLA电池运行中的检测与自动测试
2 铅酸蓄电池在后备电源运行中的问题
我们所研究的蓄电池是作为后备电源使用的，平时处于充电状态，与充电装置的输出并联，一旦市电中断，蓄电池立即开始放电。与循环深度放电使用情况相比，由于蓄电池长期处于浮充状态，即使偶然放电，因放电深度与市电中断时间有关，因此很难获得蓄电池的保有容量。在电池运行过程中检测蓄电池的劣化程度（ SOH-State of health ）是用户最为关心的问题，也是后备方式使用蓄电池的最大难题之一。
目前后备蓄电池运行中存在的隐患：
1 ） 蓄电池寿命无法达到设计要求
目前我们使用的蓄电池都存在这样的问题，在蓄电池安装时，蓄电池的厂家都称阀控铅酸蓄电池在浮充下的使用寿命可以达到 10 年以上。但在实际中，蓄电池往往在三年时就出现严重劣化，使用超过 5 年的蓄电池更是少之又少。这其中存在两个方面的问题，其一，个别蓄电池厂家夸大蓄电池的使用寿命；其二，在使用中对于蓄电池的管理以及维护，没有有效、合理地进行，造成蓄电池在早期就出现劣化，并且没有及时发现落后电池，致使劣化积累、加剧，导致蓄电池过早报废。
2 ） 对于蓄电池的运行情况、性能状况不明
由于没有良好的手段以及管理，蓄电池的使用者对于蓄电池的运行情况缺乏足够的了解，特别是对于蓄电池历史数据的整理以及分析。
对于蓄电池内部性能参数，如蓄电池的内阻、当前的剩余容量，无法十分清楚地了解。因为蓄电池组中如果有落后的蓄电池，可以通过一定深度的放电、充电循环，可以一定程度上减少落后的差别。但由于情况不明，所以相应的措施就无法实施。
3 ） 对于单体电池而言，充电机制可靠性需要完善
由于目前国内的直流系统的充电机制不是非常的完善，在实际中存在电压漂移的情况，为此蓄电池长期处于浮冲状态，如果浮冲电压偏离正常的范围，就会造成蓄电池的过充或欠充，长期的过充或欠充对于蓄电池的性能影响非常大。
4 ） 单体电池之间不均衡
目前蓄电池组往往有数量很多的单体电池组成（如 190 只、 108 只、 35 只等），在实际运行中存在单体电池之间充电电压、或内阻等差异较大的情况，特别是在浮充下，这种不均衡现象显得非常严重。
出现单体电池不平衡是一方面由于蓄电池在出厂配组中，没有进行一致性能的严格考核，在许多运行场合，新电池采购后，蓄电池在运行前就带着问题投入运行。另一方面目前蓄电池的充电机制不但无法消除单体电池的一致性问题，并且会加剧单体电池的不均衡。
因为出现个别落后电池充电不完全，如果没有及时发现、或没有处理，这种落后就会加剧。如此反复，这种不均衡就加重，致使落后电池失效，从而引起整组蓄电池的容量过早丧失。
5 ）无人值守站点的维护工作缺乏良好的管理监测手段
对于许多无人值守的站点，由于没有网络管理监测的手段，对于蓄电池的维护更加薄弱，特别是对于蓄电池的运行情况以及性能状况，没有清楚的了解。大量的维护与管理工作由人工进行，同时对于维护人员有较强的专业知识要求，以便对于数据进行整理与分析。
6 ）蓄电池终止寿命无法提前判断以及蓄电池的更换缺乏科学的依据
我们对于蓄电池的寿命终止，希望能够提前作出判断，为蓄电池的更换赢得时间的提前量。但目前对于蓄电池的寿命的终止，没有一个可靠的手段，仅仅根据多年的经验来进行。所以在实际中，往往是蓄电池放电的容量低于最低要求后，才在放电中发现蓄电池的寿命终止。
3 目前蓄电池人工检测与在线监测现状
目前在蓄电池监测与维护方面存在很多不足，其中各个部门、单位的监测与维护的手段不一，技术水平参差不齐，大体可以分为以按照检测与监测进行分类：
定期或不定期维护用设备 ------- 检测设备
实时在线监测的仪器 ------------- 监测设备
3.1 人工检测方法与设备
目前很多后备蓄电池的使用部门，仍然延续定期或不定期人工检测维护的方法来完成蓄电池维护的工作。检测的方法与仪器设备有以下几类：
放电测试
放电测试需要恒流负载、容量测试仪等专用设备，按照蓄电池厂家要求，对蓄电池进行定期的放电测试，通过容量的计算来考察蓄电池的健康程度。目前相当多的用户仍然采用。恒流负载是实现放电容量测试的关键设备，用其完成放电的恒流设定，通过人工数据的测量与记录，计算蓄电池的容量；但由于人工测量与记录的诸多不便，而后产生了容量测试仪，即将大部分的人工完成的工作由装置自动完成。定期的放电测试可以发现蓄电池中问题，但需要提前加以准备：
必须将蓄电池与直流系统断开（无法在线进行），同时由于放电测试的时间较长（大约 20 小时），为此需作好充分准备，避免在放电过程中出现直流系统的停电情况出现，从而造成损失。
必须完成深度放电，才能发现容量下降的电池。
放电中监测每只电池的情况，防止容量小的电池过度放电而损坏。
由于放电测试费时费力，不能经常进行，大约每一年进行一次即可。
电导测量
这是在考虑到日常工作中无法测量蓄电池的健康程度而开发的便携式装置。即用电导仪定期测量蓄电池组中各个电池的电导，并通过相近几次电导的比较，分析蓄电池失效的趋势，现在许多用户大都采用该方法。但是该方法存在以下几点不足：
·由于是人工完成（尤其是夹具），重复性不好；
·由于各厂家的具体实现的技术特点不同，有交流法、直流法的区别，其测量的准确度与抗干扰性相差较大，所以各个厂家不同仪器测量的数据无法比较；
·即使交流法虽然可以在线测量，但由于是定期测量，不能实现实时在线测量。
放电测试与电导测试混合使用
由于以上的方法都存在各自的不足之处，所以目前有不少用户将以上两种方法混合使用，但无论怎样，这样的方法始终是被动的、非实时、非在线的，只能是检测手段而已，没有突破原来的检测限制。
3.2 在线监测的方法与装置
一些重要的部门，由于没有检修时间的安排，亦或由于空间的限制，无法进行以上的检测，这产生了蓄电池实时在线监测 ----- 巡检。目前市场上关于巡检装置有两类：单电池电压监测，单电池内阻监测与分析。
电压巡检 是以电池组中单电池电压为监测核心，辅以电池浮充电流、电池环境温度等，使这些参数始终保持在正常的数值范围内，一旦出现异常，监测就会报警。可以说这些参数正常与否是保证蓄电池运行的关键，为此电压巡检在目前的电力系统应用较为普遍，同时由于技术难度不是很大，目前很多的直流电源的生产厂家都可以生产电压型的巡检装置（又分为继电器式、全电子式两种）。
电压型巡检装置是比以往的人工检测较为可靠、准确，是蓄电池监测的第一代产品，但虽然电压巡检可以解决以前较为困难的问题，它仍然是从一个单一的方面监测蓄电池，即只能监测蓄电池的运行参数，对于用户十分关心的蓄电池健康度问题没有很好的解决，这样就在实际应用中带来诸多影响，例如新电池在投运时从电压巡检的角度看新电池没有差别，但利用其他方法测量就会发现一组蓄电池中电池之间的明显差异；在蓄电池运行一段时间后，进行蓄电池放电测试，发现已经有一些蓄电池的容量下降较为明显，但此前电压巡检却无法发现。其实出现以上情况是正常的，因为电池电压、电流、环境温度这些参数只是蓄电池能否正常运行的前提条件，或者只是蓄电池运行参数，因为蓄电池的端电压并不能反映电池的容量特性，容量严重下降的电池，在整组浮充电的电池中，其浮充电压的区别不足以用来判断电池是否因因容量降低而失效。至于蓄电池的健康度等用户十分关心的问题，不是电压巡检所能够解决的（在实际中电压巡检也可以发现落后电池，但此时往往是蓄电池早已进入寿命后期；如果试图用电压巡检发现蓄电池健康问题，那么电压巡检所提供
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