圣阳蓄电池12V26AH渠道报价
北京华誉鼎盛科技有限公司
蓄电池用户关心的问题是电池监测产品能否满足他们应用系统的安全要求。而市场上销售的电池监测产品并非都能令用户满意。从国内外的研究结果来看，单体电池电压监测除了能够发现电池短路和电池断路这样类型的电池失效外，对电池容量下降很难发现，电池容量下降是电池失效的主要模式，目前只有电池内阻监测可以有效地发现这样的电池。
圣阳密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析
摘要：论述了目前的铅酸圣阳蓄电池容量测试技术，如核对性放电法，不完全放电测试法，电导测量法，安时容量法等，对蓄电池容量快速测试难点进行了分析,并提出解决的方向 。
关键词：铅酸蓄电池；内阻；剩余容量；快速检测技术
the difficult point analysis of soc fast measuring technology on sealing lead-acid battery
wu zhong-ming wu hao
（information technology instiiute of ocean university of china, shang dong qingdao ,266003）
abstract：this paper introduces the states of soc of battery measuring technology in sealing lead-acid battery, analysis the difficult point ,advance the direction in measuring technology
key words： lead-acid battery internal resistance state of charge(soc) fast measuring technology
1当前蓄电池容量测试技术现状
1.1核对放电法
核对放电法即100%c的深度放电，它具有容量测试准确可靠的优点，因此，仍然是目前世界上检测圣阳蓄电池性能的可靠方法 。核对放电法即全放电的容量试验，是检测电池容量直接、可靠的方法，无论是在线还是离线进行检测，都必须设置备用电源作为防范措施，以保证系统的安全。
传统的核对放电设备普遍采用电阻丝进行核对放电，并且是人工操作，程序繁琐，存在一定的人身危险，这种传统的核对放电试验方式正在逐步被淘汰。目前，国内外普遍采用了新型的等效的电子负载，以保证电池组恒流放电。经过数小时后，可以找出落后的一到几节电池，以落后电池到达终止电压时的放电时间与放电电流来估算其容量，并以此容量作为整组电池的容量。不过它的缺点也很突出，主要表现为：
（1） 放电时间长，风险大，电池组须脱离系统，蓄电池组所存储的化学能全部以热能形式消耗掉，既浪费了电能又费时费力，效率低；少数放电系统采用逆变技术可以将化学能予以回收利用。
（2）进行核对性放电试验，必须具备一定条件，首先，尽可能在市电基本保障的条件下进行；其次 ,必须有备用电池组 。
（3）目前，核对放电只能测试整组电池容量，不能测试每一节单体电池容量，以容量低的一节作为整组容量，而其他部分电池由于放电深度不够，其劣化或落后程度还不能完全充分暴露出来。
（4）有损蓄电池的容量。由于蓄电池的内部化学反应不是完全可逆的。全深度循环放电的次数是有限的，所以，不适宜对铅酸圣阳蓄电池频繁进行深放电。但是间隔时间过长，两次核对之间的蓄电池的状态是不确定的。我们会面临两难的选择。
圣阳密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析
密封圣阳蓄电池的使用寿命是否终结的主要判据为，电池的剩余容量是否满足机房工作要求，或者满足有关维护规程的要求。 国家有关电源维护规程中的核对放电试验目前仍是一被公认的测试剩余容量的有效方法，它是衡量蓄电池在关键时刻能否发挥作用，确保通信畅通与生产正常的重要手段。
1.2不完全放电测试法
对于电池组采用1%---5%c的浅度放电；机房可没有备用电池组。在放电状态下，对蓄电池组的各单体电池的端电压进行巡检，找出端电压下降快的一只，将其确认为落后电池，再利用核对放电仪器，对该节电池进行核对放电，检测其容量，即代表该组电池的容量。
目前，此法可以较快地判定电池组中部分或者个别落后或劣化电池，但还不足以准确测定电池的好坏程度，包括电池的容量等指标，仅适宜作为一个定性测试的参考。以前有厂家根据客户的需求特点，推出一系列在线测试电池容量的设备与仪器，即在线监测仪或在线巡检仪，但是除了少数情况外，一般都达不到一个很理想的效果。原因是多方面的，其中有蓄电池的生产制造工艺的原因，有蓄电池电化学特性的原因，即容量相同的蓄电池的负载电压本身具有离散性。大量研究实践证明，即便是浅度放电状态，单纯通过电压高低完全不足以判别电池性能的好坏
这种方法的优点是操作简单，风险系数小，并可以快速查找落后电池。不过大的缺点还是测试精度低，只能作为电池落后状态判定依据，不能准确测算电池的好坏程度及电池容量指标。同时测试要求较高，测试情况还不是很理想，尤其是容量测试准确度较低。
1.3 电导（内阻）测量法
它是目前主要的日常维护仪器。从测试技术分为交流法和直流法，使用中95%以上的电导（内阻）测量仪属于交流法。
交流法电导测量是向圣阳蓄电池两端加一个已知频率和振幅的交流电压信号，测量出与电压同相位的交流电流值，其交流电流分量与交流电压的比值即为电池的电导。电导是频率的函数，不同的测试频率下有不同的电导值， 电池的容量越小，电池电阻越大，电导值越小。电导法能准确查出完全失效的电池，根据大量的实验分析及研究结果证明，电池的容量只有降低到50％时，内阻或者电导会有所变化，降低到40％以后，会有明显变化，所以，根据电池电导值或者内阻值，可以在一定程度上确定电池的性能。采用电导法测试电池的内阻或电导是判定蓄电池好坏的一种有价值的参考思路，但是问题如下：
（1）但对于电池的好坏程度，还不能提供准确的数据依据。不足以准确地测算出电池的实际性能指标，尤其是容量指标。不能判断（soc）容量50％以上的蓄电池的好坏[2]。不能到达国标的要求。根据国家有关电源维护规程以及蓄电池维护效果要求，电池组荷电容量达不到80％便应整组淘汰。
（2）不同型号的仪表测量结果的差异性较大，由于各种交流法测量仪的测量频率（15hz—1000hz）、测量方法(相位差法、有效值法、调制解调法、比较法等等)和测量电流（1a---10a）相差较大，使得使用不同的测量仪对于同一块电池的测量结果相差较大，有时相差一倍[3]。造成用户选择仪表的困难,以及对于仪表测量结果的可信度的怀疑。
目前基于直流法的电导（内阻）测量仪检测水平也未能超出交流法测量仪。
电导测量技术虽然测试工作比较简单，但是，由于内阻与容量是非线性的，所以，测试结果不能很好地反映圣阳蓄电池的真实健康状况。
1．4 安时ah容量法
对于动力蓄电池，蓄电池需要频繁的充电、放电。往往采用ah容量法。使用ah容量法记录的电能量，需要知道蓄电池的初始状态soc和终点soc；但是初始状态soc和终点soc受到下述多种因素的影响，在一般情况下，并不是一个常数。所以安时ah容量法仅能纪录已经使用或通过电量计的电量，而不能较为准确地预测终点soc。
2 快速容量测试技术的难点分析
针对目前的实际情况，蓄电池制造厂家、蓄电池测试技术研究机构，以及广大蓄电池维护人员而言，都在积极探索一种快速、准确、可靠、安全的蓄电池测试技术。特别对于广大现场维护工程师而言，这种需求更显迫切。遗憾的是，蓄电池是实现化学与电能之间转换的一种非常复杂的装置。圣阳蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程，蓄电池的充电过程是电能转化变为化学能的的过程。从电化学的角度，不能对于使用者提供更多的内部的信息。
圣阳蓄电池化学反应方程式可见,正极板上市pbo2，负极板上是pb。这两种物质的导电性能和物理性质都随温度变化极小，因此，可以说，铅酸电池放电性能的温度效应是由于硫酸所致，因为只有它的活化性能(离解程度和离子迁移速度)与温度相关。
圣阳蓄电池硫酸电解液的温度高,容量输出就多，电解液的温度低，容量输出就少。照成这种情况的原因，除由于温度降低之外，还由于温度降低时，硫酸铅在硫酸电解液中的溶解度也将降低，这必然使极板周围的铅离子造成饱和，迫使形成的硫酸铅结晶致密，这个致密的结晶阻碍了活性物质与硫酸电解液的充分接触，从而使铅蓄电池容量输出减少。
铅蓄电池在放电时如果硫酸电解液温度较高，这就会使极板表面的pbso4在硫酸电解液中的过饱和度降低，而有利于形成疏松的硫酸铅结晶，使之在充电时生产粗大坚固的pbo2层，从而可延长极板活性物质的使用寿命。铅蓄电池在充电时如果电解液的温度过高，则会使电解液的扩散加快，极板板栅的腐蚀加剧，从而也就使铅蓄电池的使用寿命缩短。
实践表明:
1、蓄电池在充电时,随着电解液的温度升高，极板和铅合金板栅腐蚀增大。
2、铅蓄电池中,正极板铅合金板栅的腐蚀要比负极极大。
ups快速充电：是近随着电动汽车等设施所使用蓄电池需要快速充电而出现的，也更能接近蓄电池的理想充电曲线，主要的方式有脉冲充电和变电压间歇充电。
由于在线式ups电源的蓄电池时刻要挂在直流母线上，这样就限制了对ups蓄电池充电有些充电方式是不能使用的，综合以上各个充电方法的优缺点，本文中对蓄电池充电采用分阶段充电方式，在开始阶段采用大电流恒流充电，当蓄电池荷电量达到一个阶段后，采用小一级的电流恒流充电，后转为恒压充电，将直流母线电压稳定在浮充电压值。并检测环境温度，根据稳定的变化，对蓄电池的浮充电压进行温度补偿，防止蓄电池出现过充或者欠充。本文所涉及到的ups电源采用12伏的阀控式铅酸蓄电池，设定终止放电电压为10．5v，浮充电压为13．5v。在充电过程中，根据蓄电池特性设定初始充电电流，当蓄电池电压达到标称值后，降低充电电流，继续恒流充电，直到到达浮充电压，切换为恒压充电，并将直流母线电压稳定在浮充电压。
圣阳蓄电池。但在实际使用中,许多电池远未达到设计寿命,甚至使用一年左右就报废的也有。造成电池不能达到额定使用寿命的原因除了电池本身的质量问题以外,充电不当是其主要原因。因此,正确使用和维护阀控式铅酸蓄电池,提高其使用寿命,具有十分重要的意义。
1 浮充电压对电池寿命的影响
电池在充电时的端电压等于电池的开路电压与极板的极化电压之和,对于阀控铅酸蓄电池,在浮充状态下主要是正极板极化电压。图1为j.j.lander在1951～1956年间在美国海军研究中心的研究成果。图中表明极板的极化电压与腐蚀系数之间的关系。正常的腐蚀系数为1,随着极化电压的增高和降低都会加速极板的腐蚀。优秀的极化电压应限制在方框之内,即极化电压应在50～120mv之间。
除了极板腐蚀外，过高的浮充电压也会造成电池的失水，过低的浮充电压会造成电池硫化。因此，极板腐蚀、电池失水、电池硫化是电池失效的主要模式。因此对电池设定精确的浮充电压对保证使用寿命是十分必要的。
但在电池组中各个电池的浮充电压是不平衡的。造成电池电压不均衡的原因是电池间的漏电流不同。由于串联电池组的浮充电流相同,不同的漏电流长期积累必然引起电池电压的不同,有些电池欠充、有些电池过充。电池漏电流不同的原因有以下几种:
(1)制造的原因。两个圣阳蓄电池之间在制造过程中必然存在某种差异,造成漏电流不同;
(2)电池室中温度差异。由于光照、空调等原因,电池室内不同地点的温度存在差异,通常电池组中高和低温度相差5℃左右。电池在不同的温度下有不同的漏电流,温度越高漏电流越大；
(3)软短路。电池在使用过程中,有些电池中的活性物质会在相邻极板中逐渐形成通路,造成自放电加大。长时间会使该电池电压降低,而使其他电池电压升高。
欲保证电池有精确的浮充电压,达到电池额定使用寿命,要满足以下条件:
(1)充电机输出的浮充电压要精确,纹波要小;
(2)要根据电池室环境温度调整浮充电压;
(3)电池室环境温度不能太高或太低,好维持在20℃～30℃之间;
(4)电池之间电压要均衡。
山东圣阳阀控式铅酸蓄电池组主动均衡研究
前两个条件目前都可以满足,第3个条件通过室内设置空调也不难满足,目前问题大的是第4个条件,电池之间的电压存在较大的不均衡。
所谓均衡充电,就是均衡电池特性的充电,是指在电池的使用过程中,因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡,为了避免这种不平衡趋势的恶化,需要提高圣阳蓄电池组的充电电压,对蓄电池进行均衡充电,达到各个单只电池的端电压相等。
毫无疑问,这个定义是在传统的铅酸电池维护中提出来的,并不适用于免维护电池。
在以前的电池维护中，伴随着均衡充电的过程是进行电池比重的调整，也就是说采用添加蒸馏水的办法补充水量，以保持电池的均衡性。但在免维护电池中，在现有的维护制度下是不能加水的，这样一来，将不可避免造成电池的失水、电池干枯。
事实上，均衡充电电压，对于大多数电池来说,都是较高的浮充电压。在这种情况下，对于大多数正常的电池来说，无疑是处于过充电状态。这将产生大量的o2和h2。理论上讲，阀控密封电池是不失水的，但事实是不可避免的:首先，化学反应效率是不可能达到100%的，不能复合的气体在电池内部形成一定的压力，压力超过安全控制阀阀值时，阀门打开，气体从控制阀中排出。其次,电池是不可能完全密封的，电池失水是一个缓慢的过程。
免维护电池失水会与普通铅酸电池一样,会造成电池的伤害,影响电池的容量与寿命,还存在免维护电池独特的故障特点。免维护电池的失水,必然引起电池内部胶体电解液液面的降低,当电解液的高度低于极板时,由于系统的复合效率不可能是100%,因此将有部分氧气在正极板电解液浸泡处发生下列反应:
o2+2h2so4+2pb=2pbso4+2h2o
产生后的pbso4、h2o将流回电解液中,在充电过程中上述反应不断产生,这样一来,极板上部的铅被不断地转移到下部,在长期使用后,极板汇流条慢慢地被腐蚀,直致电池终出现断路。
如上所述，传统的均衡充电不能使阀控式圣阳蓄电池达到电压均衡的目的，必须使用主动均衡的方式使电池电压达到平衡。主动均衡的方法很多,主要有:
(1)电阻放电法。每只电池通过一个开关并联一个电阻,当充电电压大于电池的高限压时,使开关闭合,通过电阻使充电电流旁路,而其他电池继续充电,直到所有电池都充满。此电路的优点是方法简单,缺点是要将多余的能量消耗掉,转变成热量,效率低,对电池组又带来了散热的新问题。此方法只适于小容量电池,因为放电电流不可能太大,一般限制在100～200ma之间。
(2)“开关电容”法。在每两只电池间或多只电池间通过双向开关并联一个电容,在两只电池间频繁切换电容,使电压高的电池电量流向电压低的电池。
(3)“变压器”法。变压器原边接电池组电压,副边为多个相同绕组,每个电池对应一个绕组。原边接控制开关控制均衡过程。均衡时,副边输出电压相同,soc低的电池会接受更多电流,从而使电池组达到均衡。缺点是线圈存在漏感和互感,做到各绕组输出电压完全一致较困难。
(4)dc/dc转换法。通过dc/dc转换将soc高的电池能量向soc低的电池转移。
在经过深入研究各种均衡方法后,提出了解决方案。此方案不需对现有直流电源做任何改动,将均衡器与电池电压巡检仪集成在一起,接线方式与电压巡检仪相同,同时兼有电池电压均衡和电压巡检的功能。每个模块负责8只电池的电压检测和均衡,对于多于8只的电池组,通过通讯线将模块级联起来实现整组圣阳蓄电池的检测和均衡。
采用电池均衡装置具有以下优点:
(1)各个单电池电压都均衡的电池组,其性能和寿命与单个电池类似,不会有巨大差异;
(2)可以摆脱由于电池不均衡造成的电池失效,常见的是某些电池长期处于欠充状态下极板硫化失效和过充电造成电池失水;
(3)加主动均衡的电池组不再需要被动均衡的高压过充电,可降低高充电电压,这样可以使电池失水更少,延长电池寿命,并且大大降低电池热失控的可能性;
(4)当电池组中某只电池损坏后,只需将该只电池更换,而不需整组更换,可节约可观的费用。均衡器将使新旧电池电压保持一致,正常工作。
5 结束语
要增加阀控式铅酸圣阳蓄电池组的安全可靠性，提高使用寿命，正确充电是非常重要的。由于备用电源电池长期处于浮充状态,所以,精确的浮充电压对电池寿命至关重要。要有精确的浮充电压,必须使充电机浮充电压准确,并随环境温度的变化进行调节,后要使各单电池的电压一致,才能保证正确的充电电压。传统的均衡充电方法通过升高充电电压达到电池均衡的目的,这种方法适合老式开口式铅酸电池,并不适合阀控式铅酸电池。因此必须采用主动均衡的方法使电池达到均衡状态。通过对各种均衡方法的深入研究,研制了适合阀控式铅酸电池的均衡器,达到了12v电池组大压差在100mv之内,2v电池组大压差在20mv之内的目标。满足了电池均衡的要求,提高了电池组的安全可靠性和使用寿命。
密封铅酸蓄电池要注意避免的另一种情况是深度放电。密封铅酸蓄电池的单体放电终止电压值与其放电电流的大小有着特定的对应关系。如电池以10小时率放电，即以电池标称容量1/10的电流放电，规定放电电压到单体电压1.8v时应停止放电，若此时电池仍继续放电，造成电池单体电压过低，便发生了上述过放电现象，也即深度放电。密封铅酸蓄电池深度放电必然会使其有效循环次数减少，缩短电池使用寿命。如深度放电后不能及时进行充电则会加速电池的早期失效。
蓄电池已经在我们的生活中很普遍了，家电、汽车等蓄电池的应用范围非常广泛。蓄电池在我们的生活中扮演着十分重要的角色，我们都知道，那就是电池用旧了要全部换掉，绝不能新旧混装搭配使用。
由于人们在蓄电池的使用中并不十分了解，所以在蓄电池使用中多多少少会出现一些错误。例如，新旧蓄电池一起串联使用，殊不知，这种做法会缩短新蓄电池的使用寿命。
新蓄电池由于化学反应物质较多，端电压较高，内阻较小，而旧蓄电池端电压较低，内阻较大，一般12v新蓄电池内阻为0.015-0.018欧姆，旧蓄电池的内阻却多在0.085欧姆以上，如果将新旧蓄电池串联使用，那么在充电状态下，旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压，结果造成新蓄电池尚未充满，而旧蓄电池早已经过高，而在放电状态下，由于新蓄电池的容量比旧的蓄电池容量大，结果造成旧蓄电池过量放电，甚至引起旧蓄电池反极，蓄电池鼓胀造成副作用。它会损耗新蓄电池的电能，同时也会造成电器内部的电压不稳，也存在着旧蓄电池使用过度所带来的危险。
新旧蓄电池千万不能混搭使用，混搭使用不但不能省电，反而浪费电能，结果是得不偿失。
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蓄电池用户关心的问题是电池监测产品能否满足他们应用系统的安全要求。而市场上销售的电池监测产品并非都能令用户满意。从国内外的研究结果来看，单体电池电压监测除了能够发现电池短路和电池断路这样类型的电池失效外，对电池容量下降很难发现，电池容量下降是电池失效的主要模式，目前只有电池内阻监测可以有效地发现这样的电池。
圣阳密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析
摘要：论述了目前的铅酸圣阳蓄电池容量测试技术，如核对性放电法，不完全放电测试法，电导测量法，安时容量法等，对蓄电池容量快速测试难点进行了分析,并提出解决的方向 。
关键词：铅酸蓄电池；内阻；剩余容量；快速检测技术
the difficult point analysis of soc fast measuring technology on sealing lead-acid battery
wu zhong-ming wu hao
（information technology instiiute of ocean university of china, shang dong qingdao ,266003）
abstract：this paper introduces the states of soc of battery measuring technology in sealing lead-acid battery, analysis the difficult point ,advance the direction in measuring technology
key words： lead-acid battery internal resistance state of charge(soc) fast measuring technology
1当前蓄电池容量测试技术现状
1.1核对放电法
核对放电法即100%c的深度放电，它具有容量测试准确可靠的优点，因此，仍然是目前世界上检测圣阳蓄电池性能的可靠方法 。核对放电法即全放电的容量试验，是检测电池容量直接、可靠的方法，无论是在线还是离线进行检测，都必须设置备用电源作为防范措施，以保证系统的安全。
传统的核对放电设备普遍采用电阻丝进行核对放电，并且是人工操作，程序繁琐，存在一定的人身危险，这种传统的核对放电试验方式正在逐步被淘汰。目前，国内外普遍采用了新型的等效的电子负载，以保证电池组恒流放电。经过数小时后，可以找出落后的一到几节电池，以落后电池到达终止电压时的放电时间与放电电流来估算其容量，并以此容量作为整组电池的容量。不过它的缺点也很突出，主要表现为：
（1） 放电时间长，风险大，电池组须脱离系统，蓄电池组所存储的化学能全部以热能形式消耗掉，既浪费了电能又费时费力，效率低；少数放电系统采用逆变技术可以将化学能予以回收利用。
（2）进行核对性放电试验，必须具备一定条件，首先，尽可能在市电基本保障的条件下进行；其次 ,必须有备用电池组 。
（3）目前，核对放电只能测试整组电池容量，不能测试每一节单体电池容量，以容量低的一节作为整组容量，而其他部分电池由于放电深度不够，其劣化或落后程度还不能完全充分暴露出来。
（4）有损蓄电池的容量。由于蓄电池的内部化学反应不是完全可逆的。全深度循环放电的次数是有限的，所以，不适宜对铅酸圣阳蓄电池频繁进行深放电。但是间隔时间过长，两次核对之间的蓄电池的状态是不确定的。我们会面临两难的选择。
圣阳密封铅酸蓄电池容量快速测试技术难点分析
密封圣阳蓄电池的使用寿命是否终结的主要判据为，电池的剩余容量是否满足机房工作要求，或者满足有关维护规程的要求。 国家有关电源维护规程中的核对放电试验目前仍是一被公认的测试剩余容量的有效方法，它是衡量蓄电池在关键时刻能否发挥作用，确保通信畅通与生产正常的重要手段。
1.2不完全放电测试法
对于电池组采用1%---5%c的浅度放电；机房可没有备用电池组。在放电状态下，对蓄电池组的各单体电池的端电压进行巡检，找出端电压下降快的一只，将其确认为落后电池，再利用核对放电仪器，对该节电池进行核对放电，检测其容量，即代表该组电池的容量。
目前，此法可以较快地判定电池组中部分或者个别落后或劣化电池，但还不足以准确测定电池的好坏程度，包括电池的容量等指标，仅适宜作为一个定性测试的参考。以前有厂家根据客户的需求特点，推出一系列在线测试电池容量的设备与仪器，即在线监测仪或在线巡检仪，但是除了少数情况外，一般都达不到一个很理想的效果。原因是多方面的，其中有蓄电池的生产制造工艺的原因，有蓄电池电化学特性的原因，即容量相同的蓄电池的负载电压本身具有离散性。大量研究实践证明，即便是浅度放电状态，单纯通过电压高低完全不足以判别电池性能的好坏
这种方法的优点是操作简单，风险系数小，并可以快速查找落后电池。不过大的缺点还是测试精度低，只能作为电池落后状态判定依据，不能准确测算电池的好坏程度及电池容量指标。同时测试要求较高，测试情况还不是很理想，尤其是容量测试准确度较低。
1.3 电导（内阻）测量法
它是目前主要的日常维护仪器。从测试技术分为交流法和直流法，使用中95%以上的电导（内阻）测量仪属于交流法。
交流法电导测量是向圣阳蓄电池两端加一个已知频率和振幅的交流电压信号，测量出与电压同相位的交流电流值，其交流电流分量与交流电压的比值即为电池的电导。电导是频率的函数，不同的测试频率下有不同的电导值， 电池的容量越小，电池电阻越大，电导值越小。电导法能准确查出完全失效的电池，根据大量的实验分析及研究结果证明，电池的容量只有降低到50％时，内阻或者电导会有所变化，降低到40％以后，会有明显变化，所以，根据电池电导值或者内阻值，可以在一定程度上确定电池的性能。采用电导法测试电池的内阻或电导是判定蓄电池好坏的一种有价值的参考思路，但是问题如下：
（1）但对于电池的好坏程度，还不能提供准确的数据依据。不足以准确地测算出电池的实际性能指标，尤其是容量指标。不能判断（soc）容量50％以上的蓄电池的好坏[2]。不能到达国标的要求。根据国家有关电源维护规程以及蓄电池维护效果要求，电池组荷电容量达不到80％便应整组淘汰。
（2）不同型号的仪表测量结果的差异性较大，由于各种交流法测量仪的测量频率（15hz—1000hz）、测量方法(相位差法、有效值法、调制解调法、比较法等等)和测量电流（1a---10a）相差较大，使得使用不同的测量仪对于同一块电池的测量结果相差较大，有时相差一倍[3]。造成用户选择仪表的困难,以及对于仪表测量结果的可信度的怀疑。
目前基于直流法的电导（内阻）测量仪检测水平也未能超出交流法测量仪。
电导测量技术虽然测试工作比较简单，但是，由于内阻与容量是非线性的，所以，测试结果不能很好地反映圣阳蓄电池的真实健康状况。
1．4 安时ah容量法
对于动力蓄电池，蓄电池需要频繁的充电、放电。往往采用ah容量法。使用ah容量法记录的电能量，需要知道蓄电池的初始状态soc和终点soc；但是初始状态soc和终点soc受到下述多种因素的影响，在一般情况下，并不是一个常数。所以安时ah容量法仅能纪录已经使用或通过电量计的电量，而不能较为准确地预测终点soc。
2 快速容量测试技术的难点分析
针对目前的实际情况，蓄电池制造厂家、蓄电池测试技术研究机构，以及广大蓄电池维护人员而言，都在积极探索一种快速、准确、可靠、安全的蓄电池测试技术。特别对于广大现场维护工程师而言，这种需求更显迫切。遗憾的是，蓄电池是实现化学与电能之间转换的一种非常复杂的装置。圣阳蓄电池的放电过程是化学能转变为电能的过程，蓄电池的充电过程是电能转化变为化学能的的过程。从电化学的角度，不能对于使用者提供更多的内部的信息。
圣阳蓄电池化学反应方程式可见,正极板上市pbo2，负极板上是pb。这两种物质的导电性能和物理性质都随温度变化极小，因此，可以说，铅酸电池放电性能的温度效应是由于硫酸所致，因为只有它的活化性能(离解程度和离子迁移速度)与温度相关。
圣阳蓄电池硫酸电解液的温度高,容量输出就多，电解液的温度低，容量输出就少。照成这种情况的原因，除由于温度降低之外，还由于温度降低时，硫酸铅在硫酸电解液中的溶解度也将降低，这必然使极板周围的铅离子造成饱和，迫使形成的硫酸铅结晶致密，这个致密的结晶阻碍了活性物质与硫酸电解液的充分接触，从而使铅蓄电池容量输出减少。
铅蓄电池在放电时如果硫酸电解液温度较高，这就会使极板表面的pbso4在硫酸电解液中的过饱和度降低，而有利于形成疏松的硫酸铅结晶，使之在充电时生产粗大坚固的pbo2层，从而可延长极板活性物质的使用寿命。铅蓄电池在充电时如果电解液的温度过高，则会使电解液的扩散加快，极板板栅的腐蚀加剧，从而也就使铅蓄电池的使用寿命缩短。
实践表明:
1、蓄电池在充电时,随着电解液的温度升高，极板和铅合金板栅腐蚀增大。
2、铅蓄电池中,正极板铅合金板栅的腐蚀要比负极极大。
ups快速充电：是近随着电动汽车等设施所使用蓄电池需要快速充电而出现的，也更能接近蓄电池的理想充电曲线，主要的方式有脉冲充电和变电压间歇充电。
由于在线式ups电源的蓄电池时刻要挂在直流母线上，这样就限制了对ups蓄电池充电有些充电方式是不能使用的，综合以上各个充电方法的优缺点，本文中对蓄电池充电采用分阶段充电方式，在开始阶段采用大电流恒流充电，当蓄电池荷电量达到一个阶段后，采用小一级的电流恒流充电，后转为恒压充电，将直流母线电压稳定在浮充电压值。并检测环境温度，根据稳定的变化，对蓄电池的浮充电压进行温度补偿，防止蓄电池出现过充或者欠充。本文所涉及到的ups电源采用12伏的阀控式铅酸蓄电池，设定终止放电电压为10．5v，浮充电压为13．5v。在充电过程中，根据蓄电池特性设定初始充电电流，当蓄电池电压达到标称值后，降低充电电流，继续恒流充电，直到到达浮充电压，切换为恒压充电，并将直流母线电压稳定在浮充电压。
圣阳蓄电池。但在实际使用中,许多电池远未达到设计寿命,甚至使用一年左右就报废的也有。造成电池不能达到额定使用寿命的原因除了电池本身的质量问题以外,充电不当是其主要原因。因此,正确使用和维护阀控式铅酸蓄电池,提高其使用寿命,具有十分重要的意义。
1 浮充电压对电池寿命的影响
电池在充电时的端电压等于电池的开路电压与极板的极化电压之和,对于阀控铅酸蓄电池,在浮充状态下主要是正极板极化电压。图1为j.j.lander在1951～1956年间在美国海军研究中心的研究成果。图中表明极板的极化电压与腐蚀系数之间的关系。正常的腐蚀系数为1,随着极化电压的增高和降低都会加速极板的腐蚀。优秀的极化电压应限制在方框之内,即极化电压应在50～120mv之间。
除了极板腐蚀外，过高的浮充电压也会造成电池的失水，过低的浮充电压会造成电池硫化。因此，极板腐蚀、电池失水、电池硫化是电池失效的主要模式。因此对电池设定精确的浮充电压对保证使用寿命是十分必要的。
但在电池组中各个电池的浮充电压是不平衡的。造成电池电压不均衡的原因是电池间的漏电流不同。由于串联电池组的浮充电流相同,不同的漏电流长期积累必然引起电池电压的不同,有些电池欠充、有些电池过充。电池漏电流不同的原因有以下几种:
(1)制造的原因。两个圣阳蓄电池之间在制造过程中必然存在某种差异,造成漏电流不同;
(2)电池室中温度差异。由于光照、空调等原因,电池室内不同地点的温度存在差异,通常电池组中高和低温度相差5℃左右。电池在不同的温度下有不同的漏电流,温度越高漏电流越大；
(3)软短路。电池在使用过程中,有些电池中的活性物质会在相邻极板中逐渐形成通路,造成自放电加大。长时间会使该电池电压降低,而使其他电池电压升高。
欲保证电池有精确的浮充电压,达到电池额定使用寿命,要满足以下条件:
(1)充电机输出的浮充电压要精确,纹波要小;
(2)要根据电池室环境温度调整浮充电压;
(3)电池室环境温度不能太高或太低,好维持在20℃～30℃之间;
(4)电池之间电压要均衡。
山东圣阳阀控式铅酸蓄电池组主动均衡研究
前两个条件目前都可以满足,第3个条件通过室内设置空调也不难满足,目前问题大的是第4个条件,电池之间的电压存在较大的不均衡。
所谓均衡充电,就是均衡电池特性的充电,是指在电池的使用过程中,因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡,为了避免这种不平衡趋势的恶化,需要提高圣阳蓄电池组的充电电压,对蓄电池进行均衡充电,达到各个单只电池的端电压相等。
毫无疑问,这个定义是在传统的铅酸电池维护中提出来的,并不适用于免维护电池。
在以前的电池维护中，伴随着均衡充电的过程是进行电池比重的调整，也就是说采用添加蒸馏水的办法补充水量，以保持电池的均衡性。但在免维护电池中，在现有的维护制度下是不能加水的，这样一来，将不可避免造成电池的失水、电池干枯。
事实上，均衡充电电压，对于大多数电池来说,都是较高的浮充电压。在这种情况下，对于大多数正常的电池来说，无疑是处于过充电状态。这将产生大量的o2和h2。理论上讲，阀控密封电池是不失水的，但事实是不可避免的:首先，化学反应效率是不可能达到100%的，不能复合的气体在电池内部形成一定的压力，压力超过安全控制阀阀值时，阀门打开，气体从控制阀中排出。其次,电池是不可能完全密封的，电池失水是一个缓慢的过程。
免维护电池失水会与普通铅酸电池一样,会造成电池的伤害,影响电池的容量与寿命,还存在免维护电池独特的故障特点。免维护电池的失水,必然引起电池内部胶体电解液液面的降低,当电解液的高度低于极板时,由于系统的复合效率不可能是100%,因此将有部分氧气在正极板电解液浸泡处发生下列反应:
o2+2h2so4+2pb=2pbso4+2h2o
产生后的pbso4、h2o将流回电解液中,在充电过程中上述反应不断产生,这样一来,极板上部的铅被不断地转移到下部,在长期使用后,极板汇流条慢慢地被腐蚀,直致电池终出现断路。
如上所述，传统的均衡充电不能使阀控式圣阳蓄电池达到电压均衡的目的，必须使用主动均衡的方式使电池电压达到平衡。主动均衡的方法很多,主要有:
(1)电阻放电法。每只电池通过一个开关并联一个电阻,当充电电压大于电池的高限压时,使开关闭合,通过电阻使充电电流旁路,而其他电池继续充电,直到所有电池都充满。此电路的优点是方法简单,缺点是要将多余的能量消耗掉,转变成热量,效率低,对电池组又带来了散热的新问题。此方法只适于小容量电池,因为放电电流不可能太大,一般限制在100～200ma之间。
(2)“开关电容”法。在每两只电池间或多只电池间通过双向开关并联一个电容,在两只电池间频繁切换电容,使电压高的电池电量流向电压低的电池。
(3)“变压器”法。变压器原边接电池组电压,副边为多个相同绕组,每个电池对应一个绕组。原边接控制开关控制均衡过程。均衡时,副边输出电压相同,soc低的电池会接受更多电流,从而使电池组达到均衡。缺点是线圈存在漏感和互感,做到各绕组输出电压完全一致较困难。
(4)dc/dc转换法。通过dc/dc转换将soc高的电池能量向soc低的电池转移。
在经过深入研究各种均衡方法后,提出了解决方案。此方案不需对现有直流电源做任何改动,将均衡器与电池电压巡检仪集成在一起,接线方式与电压巡检仪相同,同时兼有电池电压均衡和电压巡检的功能。每个模块负责8只电池的电压检测和均衡,对于多于8只的电池组,通过通讯线将模块级联起来实现整组圣阳蓄电池的检测和均衡。
采用电池均衡装置具有以下优点:
(1)各个单电池电压都均衡的电池组,其性能和寿命与单个电池类似,不会有巨大差异;
(2)可以摆脱由于电池不均衡造成的电池失效,常见的是某些电池长期处于欠充状态下极板硫化失效和过充电造成电池失水;
(3)加主动均衡的电池组不再需要被动均衡的高压过充电,可降低高充电电压,这样可以使电池失水更少,延长电池寿命,并且大大降低电池热失控的可能性;
(4)当电池组中某只电池损坏后,只需将该只电池更换,而不需整组更换,可节约可观的费用。均衡器将使新旧电池电压保持一致,正常工作。
5 结束语
要增加阀控式铅酸圣阳蓄电池组的安全可靠性，提高使用寿命，正确充电是非常重要的。由于备用电源电池长期处于浮充状态,所以,精确的浮充电压对电池寿命至关重要。要有精确的浮充电压,必须使充电机浮充电压准确,并随环境温度的变化进行调节,后要使各单电池的电压一致,才能保证正确的充电电压。传统的均衡充电方法通过升高充电电压达到电池均衡的目的,这种方法适合老式开口式铅酸电池,并不适合阀控式铅酸电池。因此必须采用主动均衡的方法使电池达到均衡状态。通过对各种均衡方法的深入研究,研制了适合阀控式铅酸电池的均衡器,达到了12v电池组大压差在100mv之内,2v电池组大压差在20mv之内的目标。满足了电池均衡的要求,提高了电池组的安全可靠性和使用寿命。
密封铅酸蓄电池要注意避免的另一种情况是深度放电。密封铅酸蓄电池的单体放电终止电压值与其放电电流的大小有着特定的对应关系。如电池以10小时率放电，即以电池标称容量1/10的电流放电，规定放电电压到单体电压1.8v时应停止放电，若此时电池仍继续放电，造成电池单体电压过低，便发生了上述过放电现象，也即深度放电。密封铅酸蓄电池深度放电必然会使其有效循环次数减少，缩短电池使用寿命。如深度放电后不能及时进行充电则会加速电池的早期失效。
蓄电池已经在我们的生活中很普遍了，家电、汽车等蓄电池的应用范围非常广泛。蓄电池在我们的生活中扮演着十分重要的角色，我们都知道，那就是电池用旧了要全部换掉，绝不能新旧混装搭配使用。
由于人们在蓄电池的使用中并不十分了解，所以在蓄电池使用中多多少少会出现一些错误。例如，新旧蓄电池一起串联使用，殊不知，这种做法会缩短新蓄电池的使用寿命。
新蓄电池由于化学反应物质较多，端电压较高，内阻较小，而旧蓄电池端电压较低，内阻较大，一般12v新蓄电池内阻为0.015-0.018欧姆，旧蓄电池的内阻却多在0.085欧姆以上，如果将新旧蓄电池串联使用，那么在充电状态下，旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压，结果造成新蓄电池尚未充满，而旧蓄电池早已经过高，而在放电状态下，由于新蓄电池的容量比旧的蓄电池容量大，结果造成旧蓄电池过量放电，甚至引起旧蓄电池反极，蓄电池鼓胀造成副作用。它会损耗新蓄电池的电能，同时也会造成电器内部的电压不稳，也存在着旧蓄电池使用过度所带来的危险。
新旧蓄电池千万不能混搭使用，混搭使用不但不能省电，反而浪费电能，结果是得不偿失。
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