內(nèi)阻與容量關(guān)系
蓄電池內(nèi)阻與容量之間的關(guān)系其中有兩種含義:
電池內(nèi)阻跟額定容量的關(guān)系,以及同一型號(hào)電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)SOC的關(guān)系。十多年前人們?cè)?jīng)試圖利用閥控密封鉛酸蓄電池內(nèi)阻(或電導(dǎo))的變化去在線檢測(cè)電池的容量和預(yù)測(cè)電池壽命,但卻未能如愿;人們對(duì)動(dòng)力電池的大電流放電能力提出了越來越高的要求,這就要求盡可能降低電池內(nèi)阻。因而本文將進(jìn)一步探索和闡明一些常用蓄電池內(nèi)阻與容量之間的內(nèi)在關(guān)系。
閥控密封
當(dāng)前閥控密封鉛酸蓄電池已逐步取代開口式流動(dòng)電解液鉛酸蓄電池,廣泛用于郵電通信電源、UPS、儲(chǔ)能電源系統(tǒng)等。動(dòng)力型閥控密封鉛酸蓄電池已廣泛用于電動(dòng)助力車。這些領(lǐng)域都要求在線檢測(cè)蓄電池的荷電態(tài)。
蓄電池的內(nèi)阻跟荷電態(tài)的關(guān)系
蓄電池的荷電態(tài)SOC指的是電池可以放出的容量跟其額定容量的比。這一數(shù)據(jù)對(duì)郵電通信電源系統(tǒng)和正在使用的動(dòng)力電池組十分重要。
蓄電池的首次充電稱為初充電,初充電對(duì)蓄電池的使用壽命和電荷容量有很大的影響。若充電不足,則蓄電池電荷容量不高,使用壽命也短;若充電過量,則蓄電池電氣性能雖然好,但也會(huì)縮短它的使用壽命,所以新蓄電池要小心謹(jǐn)慎地進(jìn)行初充電。對(duì)于干荷電鉛蓄電池,按使用說明書,雖然在規(guī)定的兩年儲(chǔ)存期內(nèi)若需使用,只要加入規(guī)定密度的電解液擱置15min,不需要充電即可投入使用。但是,如果儲(chǔ)存期超過兩年,由于極板上有部分氧化,為了提高其電荷容量,使用前應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電,充電5h-8h后再用。
由于蓄電池正負(fù)極板材料不同,除了活性物質(zhì)外,負(fù)極板還添加了硫酸鋇、腐殖酸、炭黑和松香等材料,用來防止負(fù)極板收縮和氧化。另外,每個(gè)單格蓄電池的負(fù)極板數(shù)又總是比正極板數(shù)多一片,而且負(fù)極板比正極板略薄。當(dāng)進(jìn)行蓄電池的初充電或補(bǔ)充充電時(shí),若不注意極性,會(huì)使蓄電池充反,使正、負(fù)極幾乎都變成粗晶粒的PbSO4,造成蓄電池電荷容量不足,不能正常工作,甚至導(dǎo)致蓄電池報(bào)廢。因此,充電時(shí)一定要注意極性,切不可極性充反
UPS電源系統(tǒng)由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路,進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC),進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(INV),逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來完成,由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外,對(duì)整流器來說就像接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對(duì)干擾的屏蔽。