德国阳光蓄电池安全检测技术的半荷内阻测量方法

目前德国阳光蓄电池安全检测技术正面临这样的困境：容量放电试验对电池有损，耗时费力且含有令人不安的运行风险，不可多用;内阻测试的判别准确率欠佳而难以完全信赖。能否寻找到一种能把容量放电法的高准确率和内阻法的方便安全集中于一身的新方法?这就是介于二者之间、又兼具二者之长的“半荷内阻法”。本文着重讨论半荷内阻法的理论依据和实用关键。

　　1 阳光电池组放电的电压曲线族

　　单体电池的放电曲线作为电池最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。

　　阳光电池最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。

　　德国阳光蓄电池组在运行中电压曲线族不断变化，其变化规律为：投运初期各电池一致性较好，曲线族分布相对集中，长期运行中单体差异逐渐加大，曲线族分布也逐渐向左移动。图1中电压拐点的水平分布表征了电池性能的好坏，电压拐点靠左的电池应予关注或维护，按照规范，在维护后电压拐点仍落后于80%标称拐点的电池应予更换。

　　需要说明的是：以上电压曲线族的概念只适合理论分析，在维护实践上价值不大，因为本来只需准确监测到达电压拐点的时间就足以解决一切问题，没有逐点测绘整族曲线的必要。

　　2 德国阳光蓄电池组放电的内阻曲线族

　　等效内阻是电池两极柱上可直接测量的真实物理量，为讨论方便忽略不同内阻测量仪的差别，那么以绘制电压曲线族的同样方法，也可绘制出蓄电池组放电下的内阻曲线族。

　　放电状态下的内阻变化规律不象电压变化规律那样为人熟悉，但经大量研究后公认有以下特点：

　　1)50%荷电率以上变化很小;

　　2)50%荷电率以下快速上升;

　　3)放电终止前，内阻值可能上升为初始内阻值的2～4倍;

　　4)50%荷电率为内阻曲线的拐点，简称内阻拐点，可以用二折线法粗略表现一条内阻曲线。