蓄電池安全檢測技術(shù)的半荷內阻測量方法介紹

　　3)與真實(shí)容量緊密掛鉤蓄電池維護專(zhuān)業(yè)最最關(guān)心的是蓄電池的真實(shí)容量，越能反映真實(shí)容量的方法越可靠。浮充內阻與真實(shí)容量的關(guān)系可概括為：“高度相關(guān)但確有例外”，其判別準確率欠佳很容易理解。而內阻拐點(diǎn)客觀(guān)存在于真實(shí)容量的50%點(diǎn)，已經(jīng)最大限度地與真實(shí)容量掛鉤。應該說(shuō)，正確排序及與真實(shí)容量的直接掛鉤這二點(diǎn)成為半荷內阻法最誘人之處。

　　4)減小非化學(xué)內阻的影響電池等效內阻是所有電化學(xué)內阻和非化學(xué)內阻的等效總和，非化學(xué)內阻也攜帶有重要信息(如內匯流條融焊缺陷、或腐蝕裂縫等)，卻和真實(shí)容量無(wú)關(guān)，由此對正確提取容量信息造成很大困難，這也是浮充內阻形成初期無(wú)序性的主要根源。在現有儀表尚不能分離不同內阻的客觀(guān)前提下，半荷放電可顯著(zhù)改善電化學(xué)內阻對非化學(xué)內阻的比例關(guān)系，這點(diǎn)對提高判別準確率有重要貢獻。

　　半荷內阻法在本質(zhì)上僅僅是把測試工作點(diǎn)由浮充滿(mǎn)荷點(diǎn)改變到半荷點(diǎn)，這個(gè)在選擇工作點(diǎn)上的一小步改進(jìn)，帶來(lái)以上4點(diǎn)很實(shí)惠的指標改善，最終獲得判別準確率上的一大飛躍。

　　從國內外大量實(shí)測數據看，無(wú)論采用哪種原理或哪家儀表，浮充內阻法的單體準確率普遍停留在90%左右難以突破，加上單節誤判須算全組誤判的行業(yè)判則(木桶判則)，整組準確率一般也就在80%左右，考慮到后備蓄電池組的重要性，這樣的準確率難以信賴(lài)應屬正常合理。

　　半荷內阻法恰倒好處地糾正了這約20%的誤判，實(shí)現了長(cháng)期苦苦追尋的、達到或超過(guò)容量放電法準確率的目標。以上結論已有初步實(shí)驗驗證。

　　5 半荷內阻法實(shí)用關(guān)鍵問(wèn)題探討

　　半荷內阻法進(jìn)入實(shí)用以前，明顯還有許多實(shí)際問(wèn)題需要探討解決。

　　5.1 適用約束條件

　　半荷內阻法很自然的要求以下約束條件：

　　1)正常而規范運行的蓄電池組，包括符合安裝規范和維護規范;

　　2)保證放電起始點(diǎn)為充分浮充以確保滿(mǎn)電;

　　3)內阻儀表具有夠用的測量精度和良好的在線(xiàn)抗

　　干擾能力;

　　4)有另外的輔助監測手段(如電壓)以預防單體過(guò)放。

　　這些約束條件完全與正常的維護規范相一致，并無(wú)特別之處。強調約束條件無(wú)非是想提請注意：任何超越以上條件的測試，都可能超越半荷法的適用范圍，產(chǎn)生與本文不符的未知結果。

　　5.2 放電深度的選擇

　　可以追求最大反差(準確率最可信)的目標，也可以追求最小放電深度(測試時(shí)間最短)的目標，關(guān)鍵是滿(mǎn)足維護需求和不斷總結完善?？桃庾非蠓烹娚疃葹榱?甚至固執到認為只要放電就沒(méi)有新價(jià)值的思維方式都極不科學(xué)。

　　在此，需要理性地思考“與真實(shí)容量掛鉤”的真正含義：在真實(shí)容量為未知數的條件下，不放電等于不掛鉤，也就是說(shuō)必須靠多少放出一些電量才能構建二者的函數關(guān)系，在計算公式中才能出現真實(shí)容量的數學(xué)因子。

　　更不應該以半荷法離不開(kāi)放電的理由而忽視與容量放電法的本質(zhì)區別：容量放電法在理論上要求把至少一節蓄電池放電到過(guò)放臨界點(diǎn)，已經(jīng)有損蓄電池組安全;而半荷放電法在理論上總是遠離過(guò)放危險區，還可保留部分電量以備不時(shí)之需。

　　5.3 放電深度的執行

　　放電電流可大可小，可使用專(zhuān)用負載，也可切斷交流供電使用真實(shí)負載;電量計算可以人工計時(shí)，也可采用電壓自動(dòng)監測;總之，對放電計量沒(méi)有精度要求，條件極為寬松。在驗證實(shí)驗中，曾以監測單體蓄電池電壓小于2.00V來(lái)把握放電深度，準確率已很理想。特別需要指出一點(diǎn)：最佳方案應該是結合原有規程中的“定期維護性放電制度”，不增加工作量，也無(wú)須修訂規程，只需附帶補充一項測試，就可以收到事半功倍的效果。

　　5.4 儀表的精度要求

　　反差的加大降低了對儀表精度的要求，這就是說(shuō)現有儀表完全夠用;一臺能在浮充內阻測試中表現較好的內阻測試儀(注意：僅僅判別準確率欠佳絕非儀表本身之過(guò))，應該足以勝任半荷內阻法的測試任務(wù)，無(wú)論它原來(lái)是哪種原理或哪家品牌。

　　6 從蓄電池組的壓阻曲線(xiàn)族看蓄電池檢測技術(shù)的演變

　　蓄電池組放電的內阻曲線(xiàn)族為我們補充了以前所不熟悉的一部分知識，新知識可以帶來(lái)新技術(shù)的突破，以后的電池說(shuō)明書(shū)應該增加內阻曲線(xiàn)的數據和圖表。如果把圖1的電壓曲線(xiàn)族和圖2的內阻曲線(xiàn)族合二而一，組成新的“壓阻曲線(xiàn)族”如圖4所示，則會(huì )帶來(lái)關(guān)于電池的更完整的知識。

　　有趣的是還能夠從壓阻曲線(xiàn)族上看到電池測試技術(shù)的演變軌跡，由此也可加深對半荷內阻法本質(zhì)的理解：

　　1)最古老的開(kāi)路電壓法，位于電壓曲線(xiàn)的左起點(diǎn)，必須加附測酸配合;

　　2)因密封電池無(wú)法測酸而不得不器重的容量放電法，位于電壓曲線(xiàn)的右半部，必須連續監測;

　　3)試圖縮短測試時(shí)間的快速容量測試法，位于電壓曲線(xiàn)的左半部，意在通過(guò)大電流大斜率，外延推算電壓拐點(diǎn)，終因電壓反差小、缺少準確度而流產(chǎn);

　　4)另辟蹊徑的浮充內阻法，位于內阻曲線(xiàn)的左起點(diǎn)，方便實(shí)用，卻因初始內阻反差小、且無(wú)法克服10%的誤判而始

　　終難以完全信賴(lài);

　　5)本文的半荷內阻法，恰當占據了內阻曲線(xiàn)族中部的寬廣區域，直觀(guān)展現其數據反差大，準確率高，適應范圍寬，操作安全等優(yōu)點(diǎn)。

　　7 結語(yǔ)

　　內阻數據是蓄電池非常寶貴的一項信息資源。密封蓄電池可看作物理學(xué)上的黑匣子，黑匣子上的兩極柱僅僅能提供電壓和內阻兩個(gè)獨立的電學(xué)物理參數，其中內阻比電壓更加反映蓄電池內部的真實(shí)狀況，這樣寶貴的資源卻至今遲遲未能得到合理的開(kāi)發(fā)和利用。半荷內阻法對此作了大膽嘗試，其核心是以主動(dòng)放出部分電量為代價(jià)，換取內阻反差的“拉開(kāi)和排序”，以獲得滿(mǎn)意的判別準確率，希望本文的論題能為蓄電池安全檢測開(kāi)辟一條新的學(xué)術(shù)思路有所助益。