发表于：2011/12/3 8:46:32
#0楼
蓄电池的剩余容量是用户最为关心的一个问题，它与整个供电系统的可靠性密切相关，蓄电池剩余电量越高，则系统可靠性越高，否则反之。因此如何能够在既不消耗蓄电池能量又不影响用电设备的正常工作情况下，实时的在线监测蓄电池的剩余电量，将有重要的实际意义。
蓄电池是个复杂的电化学系统，它在不同负载条件下运行时，蓄电池实际可供释放的电量也不同。随着蓄电池使用时间的增加，其实际可释放的电量也将下降。过去，常依据蓄电池的端电压来判断蓄电池的好坏和其剩余电量的多少，但该方法有很大的局限性。随着电池老化，其端电压变化不明显。因此，利用端电压的变化来推算其剩余电量有一定困难，误差较大。以下是蓄电池剩余容量的几种在线检查方法：
几种常用的剩余电量预测方法
（1）密度法：蓄电池剩余电量和其内部电解液密度密切相关，电解液密度由硫酸铅、氧化铅和铅三者决定。通过测量电解液的密度值，即可间接推算其剩余电量。但在电池使用后期，随着正负极板的腐蚀、断筋，硫酸铅、氧化铅和铅三种物质的比例跟电池制造时的配制比例发生较大差异，从而导致用密度值推算剩余电量不再准确。同时由于目前的通信电源系统中大多采用的是阀控式铅酸蓄电池，这一方法难以应用。
（2）开路电压法：蓄电池的荷电程度跟蓄电池电解液密度密切相关。因此，通过测量蓄电池的开路电压，就可以推算出蓄电池的剩余电量。其缺点在于随着电池老化、剩余电量下降时，开路电压变化不明显，因此也就无法准确预测剩余电量。另外开路电压是电池无载时的稳态电压，因此只能在电池静置时方可测量，不适合实时在线测量。
（3）定时放电法：通过对蓄电池施加一负载，计算单位时间内的电池端电压变化率，根据变化率的大小推算剩余电量，变化量小意味着剩余电量大，否则反之。为了实现在线测量，缩短测量时间，需要对蓄电池大电流放电，而大电流放电对蓄电池将会产生严重损伤，严重影响电池的使用寿命。
（4）内阻法：电池的内阻与荷电程度之间有较高的相关性，容量由200~1000安时，电池组电压由18~360V的近五百个VRLA电池进行了测试，内阻与电池容量的相关性非常好，相关系数可以达到88%。因此，通过测量电池内阻可较准确地预测其剩余电量。蓄电池完全充电（充满）和完全放电（放完）时，其内阻相差2~4倍左右。随着电池充电过程的进行，内阻逐步减小；随着放电过程的进行，内阻逐步增大。另外，随着电池老化，其内阻也逐渐增大，其剩余电量也随之下降。
由于蓄电池完全充电和完全放电时内阻变化率比电池端电压变化率（端电压变化率约为30%~40%）要大得多，故用测量蓄电池内阻来预测其剩余电量，要比开路电压法精确得多。内阻法的优点在于对在线使用的蓄电池来说，此方法对系统影响最小，并可在电池的整个使用期内精确测量。
内阻法预测剩余电量的实施方案
内阻法预测剩余电量的具体实施方法是：首先将蓄电池充满电（以2V蓄电池为例，充电至2.35V，浮冲电流至10mA），然后以0.1C的放电率对电池放电，记录下放电过程中内阻与电量的大小。当蓄电池放电完毕后（2V蓄电池放电至1.75V）即可获得完整的放电曲线，即剩余电量与蓄电池内阻之间的关系。将此曲线存入EPROM中，在以后测试同型号同规格的电池时，单片机根据在线测到的电池内阻值，通过查表计算，得出其剩余电量值。因此，此种方法的关键在于如何在线测得蓄电池的内阻，其测量原理如下：在蓄电池两端施加一恒定的交流音频电流源Is，然后检测电池端电压Vo以及Is和Vo两者之间的夹角θ。显然三者之间的关系为其中300Hz信号发生电路由14位二进制串行计数/分频器CD4060以及低通滤波电路组成。恒流功放部分采用功率可达4W的音频功率放大器。
本文来自 http://www.glspower.org/c1466.html
蓄电池是个复杂的电化学系统，它在不同负载条件下运行时，蓄电池实际可供释放的电量也不同。随着蓄电池使用时间的增加，其实际可释放的电量也将下降。过去，常依据蓄电池的端电压来判断蓄电池的好坏和其剩余电量的多少，但该方法有很大的局限性。随着电池老化，其端电压变化不明显。因此，利用端电压的变化来推算其剩余电量有一定困难，误差较大。以下是蓄电池剩余容量的几种在线检查方法：
几种常用的剩余电量预测方法
（1）密度法：蓄电池剩余电量和其内部电解液密度密切相关，电解液密度由硫酸铅、氧化铅和铅三者决定。通过测量电解液的密度值，即可间接推算其剩余电量。但在电池使用后期，随着正负极板的腐蚀、断筋，硫酸铅、氧化铅和铅三种物质的比例跟电池制造时的配制比例发生较大差异，从而导致用密度值推算剩余电量不再准确。同时由于目前的通信电源系统中大多采用的是阀控式铅酸蓄电池，这一方法难以应用。
（2）开路电压法：蓄电池的荷电程度跟蓄电池电解液密度密切相关。因此，通过测量蓄电池的开路电压，就可以推算出蓄电池的剩余电量。其缺点在于随着电池老化、剩余电量下降时，开路电压变化不明显，因此也就无法准确预测剩余电量。另外开路电压是电池无载时的稳态电压，因此只能在电池静置时方可测量，不适合实时在线测量。
（3）定时放电法：通过对蓄电池施加一负载，计算单位时间内的电池端电压变化率，根据变化率的大小推算剩余电量，变化量小意味着剩余电量大，否则反之。为了实现在线测量，缩短测量时间，需要对蓄电池大电流放电，而大电流放电对蓄电池将会产生严重损伤，严重影响电池的使用寿命。
（4）内阻法：电池的内阻与荷电程度之间有较高的相关性，容量由200~1000安时，电池组电压由18~360V的近五百个VRLA电池进行了测试，内阻与电池容量的相关性非常好，相关系数可以达到88%。因此，通过测量电池内阻可较准确地预测其剩余电量。蓄电池完全充电（充满）和完全放电（放完）时，其内阻相差2~4倍左右。随着电池充电过程的进行，内阻逐步减小；随着放电过程的进行，内阻逐步增大。另外，随着电池老化，其内阻也逐渐增大，其剩余电量也随之下降。
由于蓄电池完全充电和完全放电时内阻变化率比电池端电压变化率（端电压变化率约为30%~40%）要大得多，故用测量蓄电池内阻来预测其剩余电量，要比开路电压法精确得多。内阻法的优点在于对在线使用的蓄电池来说，此方法对系统影响最小，并可在电池的整个使用期内精确测量。
内阻法预测剩余电量的实施方案
内阻法预测剩余电量的具体实施方法是：首先将蓄电池充满电（以2V蓄电池为例，充电至2.35V，浮冲电流至10mA），然后以0.1C的放电率对电池放电，记录下放电过程中内阻与电量的大小。当蓄电池放电完毕后（2V蓄电池放电至1.75V）即可获得完整的放电曲线，即剩余电量与蓄电池内阻之间的关系。将此曲线存入EPROM中，在以后测试同型号同规格的电池时，单片机根据在线测到的电池内阻值，通过查表计算，得出其剩余电量值。因此，此种方法的关键在于如何在线测得蓄电池的内阻，其测量原理如下：在蓄电池两端施加一恒定的交流音频电流源Is，然后检测电池端电压Vo以及Is和Vo两者之间的夹角θ。显然三者之间的关系为其中300Hz信号发生电路由14位二进制串行计数/分频器CD4060以及低通滤波电路组成。恒流功放部分采用功率可达4W的音频功率放大器。
本文来自 http://www.glspower.org/c1466.html
