電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
我們越來越依靠技術為我們供應安全感:相機、應急電話甚至安全照明都給人可靠的感覺,讓我們明白,倘若要,可以隨時使用它們。確保緊急情況下的可用性依靠于不出差錯的電源,這相應意味著高品質的備用電池。但是,要怎么樣知道備用電池真地不出差錯呢?
這個問題困擾著依靠電池供應應急電源的設備制造商;要怎么樣知道在您最要的時候,它能夠發揮用途?這對不間斷電源(UpS)制造商尤其緊要,因為UpS的唯一用途是在主電源發生故障時確保計算機系統或醫療設備的電力供應。在這些情況下,電力供響應在確定的時間和供給容差范圍內供電是極其必要的。
大多數備用電池使用多個閥控鉛酸(VRLA)電芯做成整體電池。雖然稱作免維護,但這項技術有眾所周知的不足,其中的任何一個都可能造成電池低效甚至完全不起用途。
因此,弱、老化或其他不健康的電池構成這些系統的嚴重危險,要定期維護檢查它們的健康狀態(SOH)與荷電狀態(SOC)。不論這些維護多么頻繁,在維護檢查間隙仍有發生電池故障的風險。為了克服這種狀況,一些公司正轉向供應繼續原位SOH和SOC監測的系統。
繼續監測
這仿佛是個簡單的處理方法,但在實際中面對經濟上的難題。繼續監測辦法通常要新增50%的電池成本,倘若把安裝和運行考慮在內,新增比例甚至高達70%。面對這么高的成本,在提示電池壽命終結的均勻無故障時間(MTBF)之前定期更換電池,可能是更經濟的做法。然而,和例行維護相同,這也洋溢不確定性,因為環境條件對電池的MTBF有很大影響。
制造商因而把目光轉向低成本的繼續監測系統,全面診斷電池在各個條件下的SOH和SOC。2007年三月,供應這類智能變送器的專業公司LEM與密封及排氣式鉛酸蓄電池診斷和管理范疇領先的權威機構RWTH亞琛大學合作,確立了先進的低成本電池監測管理的發展方向。
在其他制造商追逐更時尚的電池技術時,RWTH亞琛大學則已建立起技術中心并加強其力量,聚集研究最為成熟和普遍銷售的電池化學工藝。LEM-亞琛結成長期合作關系,共同研究VRLA(閥控鉛酸)富液和膠體電池的故障模式,開發包括SOH和SOC在內的下一代監測與分解系統。
通過這種合作和知道用戶要,LEM繼續開發用于繼續監測的Sentinel處理辦法,終于研制出最新一代產品SentinelIII。Sentinel能夠測量電池電壓、內部溫度和內部阻抗,其診斷測量水準可媲美高度復雜且昂貴的試驗設備,但成本因素使其可用作繼續監測辦法。
為了開發Sentinel,如圖1所示,LEM使用上述試驗設備并選用眾多的電池樣式和品牌,進行廣泛的研發。在這個項目中,Sentinel運用和復制了電化學阻抗頻譜分解法。在解釋高性價比的單芯片處理辦法中要怎么樣復制這項先進技術之前,值得我們確切說明的是它實現的診斷水準以及要怎么樣保護基于電池的UpS的完整性。
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