蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用
一、电力系统直流系统蓄电池典型事故案例分析
直流电源在发电厂和变电站就相当于人身上的血液一样重要，所有开关的分、合闸、微机保护、自动控制都依赖于直流电源。据中国电力网不完全统计：变电站及电厂直流电源事故中，由蓄电池问题而引起的占83%以上：
1、2013年4月29日14时52分32秒220KV滥坝变110KV II母、I母相续发生三相故障，110KV母差保护动作，因直流电源损坏，只跳开5个110KV开关，其余10个开关未跳开，随后主变保护动作，1、2号主变三侧开关仍未跳开。后由滥坝站5回220KV线路的对侧保护动作跳闸，滥坝变全站失压。此次事件共造成2个220KV变电站全站失压，5个110KV变电站全站失压，1个220KV变电站110KV母线失压，2个110KV变电站部分失压。
事故暴露的问题：220KV滥坝变电站双套蓄电池故障（直接原因），在220滥坝变电站发生110KV母线三相故障引起站用间交流电压降低，10KV电压下降到68%Ue,导致两套充电机退出运行时，因220KV滥坝变电站双套蓄电池失效率，
造成开关未完全跳开，故障无法隔离，需由滥坝变对侧220KV线路后备保护动作切除故障。
蓄电池失效原因分析（直接原因）：蓄电池组为惠州海志电池有限公司产品，两组300Ah，2006年12月投运。检测结果显示，三个蓄电池的内阻达到欧姆级(分别是1组81号和2组68号、104号)，对蓄电池组的正常供电形成极大阻碍。解体检测表明该批蓄电池故障状况为部分电池内部出现不可逆硫酸盐化，同时硫酸盐化引起的极耳严重腐蚀现象。事故时，在冲击负荷的影响下，一组蓄电池组中81号电池、二组蓄电池组中68、104号电池损坏，两组电池输出电压大幅度下降，致使全站大部分开关、保护和自动装置不能正常工作。
2、2010年5月17日19时18分，大唐淮北发电厂D号机负荷300MW，机组厂用电源640开关跳闸，机组解列，汽轮机跳闸， D号机ETS系统发“DEH 故障”首出信号、发变组保护C柜发“热工保护动作”信号机组跳闸。
原因分析：故障录波显示640开关跳闸时，机组运行信号正常，640开关跳闸为首出;发变组保护无故障信号，无保护动作记录;电网系统电压正常，母差、失灵保护、高周切机联切无任何信号，无保护动作记录。跳闸后，检查640开关控制回路绝缘，跳闸线圈、跳闸中间继电器动作电压正常。根据上述情况，结合现场设备实际分析：由于640开关跳闸回路中的跳闸继电器TJ动作功率偏小(实测为2W);回路中的控制电缆长度超过了400m，长电缆存在对地电容效应，在蓄电池组存在漏液造成直流系统正对地电压偏低(实测52V)时，当直流系统发生某个较大的干扰时(如大功率负载启动、或某个瞬间接地)，造成直流系统电压瞬时较大波动或冲击，并在控制长电缆中的电容回路中产生冲击电流，进而导致跳闸继电器TJ动作。
3、郑州热电厂发电机定子接地保护动作跳闸分析。
郑州热电厂 3号发电机为典型的发电机变压器组(发变组)单元接线，发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2型，机组于1992年投运，现处于稳定运行期。2001-11-18，3号发电机处于正常运行状态，当时机组带有功负荷125 MW，无功负荷25 Mvar，对外供热量160 t/h。事故经过:凌晨01：35，3号机集控室铃响，中央信号盘发出“保护回路故障”和“故障录波器动作”光字，随即喇叭叫，中央信号盘又出“发电机定子接地”、“主汽门关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸
动作”、“6kV配电装置故障”光字，发变组表计无明显冲击，发变组控制盘发电机出线开关Ⅲ建石1、灭磁开关Q7、励磁调节柜输出开关Q 4绿灯闪光，除副励电压表外，发变组其它表计均无指示。
原因分析：此次事故原因通过电气检修做交、直流耐压试验及更换发电机出线电压互感器2YHA后，发电机重新零起升压正常的情况看，可以确认为是发电机出线电压互感器2YHA相对地绝缘降低，造成发电机定子接地保护动作引起。
(1)建备1开关未联动；由于建备1开关为老式多油开关，开关机构动作慢，合闸时间长，6kV厂用电电源开关为真空开关，开关机构动作快，合闸时间短，而BZT装置一次自投回路原设计是在6kV厂用电开关合上后合闸命令即消失，由于两开关动作时间不同，造成建备1开关在机构未合到位时就返回。(2)UPS直流电源未联动，原因为UPS直流蓄电池组连接线出厂时由于压接质量不好，致使多股导线在线鼻子处断线，再加蓄电池组运行中由于长期充放电，使其中一极连接线剩下的几股导线也被烧断，造成蓄电池组正负极回路开路，在UPS交流电源失电时，蓄电池组投不上，UPS装置对外供电中断，使机、炉用热工监视仪表无指示。
4、电力行业直流系统蓄电池的运行隐患
蓄电池组构成的直流控制电源系统，有很高的可靠性，整个蓄电池组故障造成停止供电的可能性极小。因为蓄电池组的故障，总是首先在个别电池中发生，而且其发展过程缓慢，这时及时发现和消除蓄电池故障成了重中之重，而不至波及整个蓄电池组可靠的、不间断的供电。特别现国网、南网110KV及以上的站几乎都采用智能一体化电源系统，智能一体化电源系统是为全站交直流设备提供可靠的工作电源，所以其输出包括380V/220V 交流电源、220V/110V 直流电源、48V 通信用直流电源。其中通信电源不单独设置48V 蓄电池及充电装置，而是使用DC/DC 电源模块直接挂接于直流母线。同样地，逆变电源也是挂接于直流母线，对重要交流负荷（如计算机监控设备、事故照明等）供电。一体化电源系统就只配置了一套蓄电池组，所以要保证蓄电池组构成的直流控制电源系统能可靠的、不间断的供电，蓄电池的正确使用和维护是个关键。
过去，开口式蓄电池维护起来比较麻烦，因为蓄电池在使用的时候要分解电解液中的水，所以要定期检测电解液的比重，蓄电池的电压等参数，消耗的电解
液，要定期加水来补充。而后又有密封式的蓄电池出现，主要以阀控式铅酸蓄电池为主，由于不需加水，所以阀控式铅酸蓄电池从一开始便被称为免维护电池，而生产厂家又承诺该电池的使用寿命为10~20年（最少为8年），这样就给国内的技术和维护人员一种误解，似乎这种电池既耐用又完全不需要维护，许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理，因而在90年代初国内使用的VRLA 电池出现了很多以前未遇到的新问题，例如，电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等。这些现象不单在国内，就是在比我国早采用VRLA电池的国外也同样存在。
实践证明，VRLA电池端电压与放电能力无相关性，VRLA电池和电池组在运行过程中，随着使用时间的增加必然会有个别或部分电池因内阻变大，呈退行性老化现象，实践证明，蓄电池组的性能取决于该电池组中性能最差那节电池的性能（木桶效应），而不是以平均值或额定值（初始值）为准，当电池的实际容量下降到其本身额定容量的90% 以下时，电池便进入衰退期，当电池容量下降到原来的80%以下时，电池便进入急剧的衰退状况，衰退期很短，而且蓄电池组都是串连起来，如果有一节发生问题，则整组都将失效，这时电池组已存在极大的事故隐患。
二、蓄电池运行与维护的电力行业标准
1、根据中华人民共和国电力行业标准，《DL/ T 724—2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》的6.34节：
“6.3.4 阀控蓄电池的运行维护
a)阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值应符合表1 的规定。
表1 阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值的规定V。
表1 阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值的规定
阀控式密封铅酸蓄电池
标称电压（V）
2V 6V 12V
运行中的电压偏差值
（均衡度）
±0.05 ±0.15 ±0.3 开路电压最大最小电压0.03 0.04 0.06
差值
放电终止电压值 1.80 5.40（1.80×3）10.80（1.80×6）
2、根据国家电网公司编写的《直流电源系统运行规范》的第十五条阀控蓄电池的运行及维护第十五条阀控蓄电池的运行及维护
（三）阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值应符合表1规定（四）在巡视中应检查蓄电池的单体电压值，连接片有无松动和腐蚀现象，壳体有无渗漏和变形，极柱与安全阀周围是否有酸雾溢出，绝缘电阻是否下降，蓄电池通风散热是否良好，温度是否过高等。
表1 阀控蓄电池在运行中电压偏差值及放电终止电压值的规定
阀控密封铅酸蓄电池
标称电压（V）
2V 6V 12V
运行中的电压偏差值±0.05 ±0.15 ±0.3
开路电压最大最小电压
差值
0.03 0.04 0.06
放电终止电压值 1.80 5.40（1.80×3）10.80（1.80×6）目前，电力行业充电机只能对整组电池组充电，无法对单节电池的电压、电流进行调整，从而无法保证国家行业标准中关于电池均衡性的要求。国标中要求电池的均衡性在2.5%以内，事实上运行的电池的均衡性很多运行场合大于10%，严重影响电池组的使用寿命及可靠性。
使用单位和管理单位，往往只重视备用电源的设备部分的维护和管理，而忽视电池组的重大作用，殊不知断电的危险很大程度上就潜伏在电池组。整组电池充电的特性是，如电池组内有一个或几个内阻变大的老化电池，其容量必然变小，充电器给电池组充电时，老化电池因容量小，将很快充满。充电器会误以为整组电池已充满而转为浮充状态，以恒定电压和小电流给电池组充电。其余状态良好的电池不可能充满。电池组将以老化电池的容量为标准进行充放电，经多次浮充--放电--均充--放电--浮充的恶性循环，容量不断下降，电池后备时间缩短。三、针对以上蓄电池运行隐患，我们的解决方案
目前，用充电机对一组串联的蓄电池组进行在线充电，无法保证蓄电池组中每节蓄电池的均衡充电，往往由于蓄电池组中某节蓄电池的端电压变化（变高或
变低），而导致其它蓄电池处于过充电或欠充电状态，长时间的这种状态势必大大降低蓄电池组的使用寿命，增加系统的安全隐患。传统的蓄电池组充电曲线是定期（720h）的强充电，目的是对蓄电池组中的性能落后蓄电池进行补偿性充电，恢复它的容量，但这种充电方式往往把蓄电池组中好的蓄电池过充了，大大降低了电池组的使用寿命以及可靠性。现有市场上出现很多蓄电池的维护设备，它们最多只能在线检测单体电池的端电压、容量及内阻进行在线监测，无法对蓄电池组进行在线均衡、在线活化。
LBE300蓄电池组在线均衡系统，是针对目前蓄电池的维护技术和蓄电池的特性进行深入研究，对蓄电池组进行全方位的维护方案，从根本上解决蓄电池组运行的安全性能问题。系统以全新的设计理念，通过采集蓄电池组中的维护参数，按国家标准参数进行维护管理，在提高蓄电池性能，减少维护工作的同时，可以快捷有效地检测出失效蓄电池，预测蓄电池性能变化趋势，修复性能落后的失效蓄电池，还可以均衡各蓄电池组单体电压，预防过充、欠充等现象，可延长蓄电池使用寿命；另外，均衡装置配有标准的以太网及RS485通信接口，可将采集数据上传至直流屏监控，直接在直流监控查看蓄电池全部数据。
在线均衡功能：蓄电池在线均衡装置能在线均衡每节电池，使他们工作在相同的电压状态，防止因蓄电池过充或欠充而导致蓄电池组快速老化。可自动对单节电池进行均衡调整（也可手动进入强行均衡状态），使各节电池的性能均衡一致，延长电池组使用寿命。
在线活化功能：蓄电池组在线均衡装置能对性能落后的单体电池进行在线活化，防止蓄电池长期浮充电导致硫酸盐化，延长蓄电池组的运行使用寿命两陪以上，减少环境污染，具有良好的社会效益和环保性。
在线监测功能：LBE300蓄电池组在线均衡系统是在线对电池组的全面监测和深入监测，不同于一般的电池监测设备，可全面在线监测电池常规参数和内在参数，通过监测设备与电池连接，实时采集和报告电池组电压、单体电压、充放电电流、温度等运行参数，并针对性地对蓄电池进行在线均衡、活化管理，有效地弥补了人工检查的弱点，同时也大大延长了蓄电池组的运行使用寿命，提高了在线运行蓄电池组的可靠性及性能。
四、蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用情况
1、蓄电池组在线均衡系统在五大发电集团及中国电企的应用情况
LBE300（系列）蓄电池组在线均衡系统已成功应用于中国五大发电集团（中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司）以及中国电企四小豪门（华润电力、国华电力、国投电力、中广核）之中，得到广大用户的认可及好评，赢得对公司及产品的肯定。
单位名称产品型号单位名称产品型号
华电坪石电厂LBE200-1500AH104/2C
国华台山电厂
LBE200-2000AH104/2C LBE200-400AH52/2B LBE200-200AH52/2B LBE300-800AH104/2A LBE200-100AH52/2B
华能井冈山电厂LBE200-1600AH104/2C
大唐潮州电厂
LBE200-220AH52/2B LBE200-400AH54/2A LBE200-330AH52/2B
国电吉林热电厂LBE200-1500AH104/2C
大唐合山电厂
LBE200-1800AH104/2C LBE200-500AH52/2A LBE200-600AH52/2B
大唐抚州电厂
LBE200-2000AH104/2C 汕头华能电厂LBE200-1500AH104/2C
LBE300-2000AH104/2C 华能荆门电厂LBE200-1400AH104/2V 华能青海西宁电厂
LBE300-1200AH104/2C 华能安源电厂LBE300-1800AH104/2C
LBE300-300AH104/2A
华能洛阳阳光光
电厂
LBE300-1500AH104/2C 备注：更多案例请浏览珠海朗尔电气公司网站。
2、蓄电池组在线均衡系统在南方电网、国家电网的应用情况
LBE300（系列）蓄电池组在线均衡系统已成功应用于南方电网、国家电网之中，得到广大用户的认可及好评，赢得对公司及产品的肯定。
单位名称产品型号单位名称产品型号
海南电网公司LBE200-300AH108/2A 广东电网公司新
丰供电局LBE200-200AH108/2B
哈尔滨供电局LBE200-200AH105/2A LBE200-300AH108/2A 青海省超高压局LBE200-800AH52/2C 珠海供电局LBE200-200AH105/2B
阳春供电局LBE200-200AH105/2B 国网湖南电科院LBE300-400AH103/2A 备注：更多案例请浏览珠海朗尔电气公司网站。
五、附录
BOMS蓄电池在线监测及自动维护系统 正通BOMS 开创蓄电池免人工维护新时代！！！ 目前蓄电池组的维护主要由人工利用一些智能仪表、设备根据相关规范进行。而且有些维护工作费时费力还容易发生一些安全隐犯。且随着蓄电池组大面积广泛使用，人工维护显然不能满足实际需求，实际中由于蓄电池使用不当或维护不及时导致的安全事故在逐年增加。 无需繁琐的放电容量实验….
无需定期的端电压及温度测量…. 无需定期做均充…. 无需进行内阻检测…. 不用担心容量不足….. 不用担心火灾，爆炸…. 一、产品概述 蓄电池在线监测及自动维护装置集在线监测、异常告警、在线检测及自动维护四大功能于一身。可在线监测蓄电池组的状态及各项参数，及时发现落后电池，进行异常告警，并对电池组的健康状况进行系统评估，提供状态维护、检修建议。同时装置能在线对电池组进行自动维护，确保电池组浮充时保持电压均衡，使每节电池都始终处于最佳活性状态，能有效抑制并消除硫化。具体采用对低于设定浮充电压的单体电池进行阶段性补充充电，夯实单体电池容量的同时提高了蓄电池组的后备时间，并且保证了整组蓄电池中单体电池的电压、容量整体一致性，打破“水桶原理”即使有落后电池存在也不会再影响其他电池性能。同时为日常维护中容量、性能试验提供一个“起点”一致的试验平台，提高了检测精度；此外，小电流脉冲还对落后电池的去硫有很好的效果。 本装置智能化程度高，可以实现在线自动监测、检测及维护，使蓄电池组中的每节单体电池保持最佳活性状态，提高了电池后备时间及运行寿命，及时发现落后电池并自动做相应的维护，极大的减少了人力、物力维护成本，有效的进行节能减排，为使用单位创造很好的经济效益和社会效益。 二、产品功能 1、在线监测功能： 实时监测的蓄电池组的：运行状态，总电压、总电流、、环境温度、单体电压、单体内阻、单体电池负极温度、软连接条压降、电压均衡度、电池组容量、放电可持续时间； 2、自动维护功能： 在蓄电池处于浮充状态时自动巡检各单体电池电压，并针对低于设定浮充电压的电池（长期欠充）进行阶段性补充充电，并对过充电池进行单体放电以解除
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水
平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电量不一致的情况，因为各单体电池之间不均衡会减少电池组的所能输出的最大能量和循环寿命，进而导致电动汽车的动力性能受到较大影响。 电池组均衡管理，用于使单体电池均衡充电、放电，保持动态平衡，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。其中，充电均衡一般在充电过程中后期，通过均衡电路来限制单体电池电压不高于充电截至电压；放电均衡是在电池组放电时，通过补充电能使单体电池电压不低于放电终止电压。由于均衡管理与动力电池组的使用寿命有直接的关系，因此均衡技术是电池能量管理系统中的关键技术。 电池组均衡管理的技术 目前电池组均衡管理技术，从被动均衡和主动均衡的角度，可以将电池组均衡管理技术分为两个大类。在被动均衡中，主要是通过旁路开关和电阻对电池组多余的能量进行消耗；而在主动均衡中，均衡电路可以通过将外部能量转换后用于均衡，也可以利用电池组自身能量转移后实现均衡，还可以通过改变电池组单体之间的串并联连接关系来实现均衡，以及实现不同电池组之间的均衡。 以下针对相关电池组均衡管理技术进行分析：
LBE300 TM （系列） 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 2013年版本 The Storage Battery Online Performance Balance System 电力行业
LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 目录 1、企业简介 2、直流电源在电力行业的重要性 3、传统蓄电池组运行状况 4、LBE300蓄电池组在线均衡系统在电力行业解决方案 5、LBE300在电力行业的应用价值 6、LBE300的应用案例与应用报告 7、企业资质 8、质量服务承诺
LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 珠海朗尔电气有限公司成立于2001年，国家高新技术企业，总部位于中国广东珠海。专注于电源解决方案及从事电源产品的研发、生产与销售，是国内最受信赖及著名的电源制造商之一。 多年来，朗尔电气一直走在技术发展的最前沿，不断开发、提供满足各种要求的电源产品及系统。目前朗尔生产的电源产品在安全、可靠的基础上，做到环保、智能、静音、模块化、数字化、网络化。
LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 2001 2002 200320062008-2012 Lonl产品“直流电源系统”通过中国电力科学院检测鉴定，并成功应用于国网及南方电网公司； Lonl被评为高新技术企业,同年通过了ISO9001质 量管理体系 认证；推出并网放电系统与节能老化负载产品，解决蓄电池活化放电与逆变并网的技术局 限； 2007 2005 200406年推出“LBE200蓄电池组在线均衡系统”，为蓄电池组的运行提供更为完善的解决方案；同年通过国家继电保护及自动化设备质量检测 中心的鉴定； 07年“LBE200蓄电池组在线均衡系统”获得国家实用新型专利证 书，填补了国内技术空白； 08年，Lonl获得国家软件企业证书； 09年，LBE200产品获得国家商标局商标注册； 10年，LBE200通过国家铁道部产品质量质量监督检验中心的检 测； 11年，LBE200获得广东省高新技术产品证书；同年蓄电池活化技术获得国家实用新型专利证书以 及两项发明专利； 12年，LBE200项目获得国家科技 部和珠海市科技局的创新资金扶持。
深入浅出史上最易懂的动力电池系统 设计讲解 2 [摘要]动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置，由一个或多个电池包以及电池管理（控制）系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 比如整车厂会针对要设计的整车，在考虑安全设计、线束连接线设计、接插件设计等相关要求后，形成一个有限的动力电池系统空间大小。然后在有限的空间约束下，进行电池模组、电池管理系统、热管理系统、高压系统等布置，保证电池单体及模块均匀散热，保证电池的一致性，提高电池系统的寿命与安全。设计时要考虑到的一些整体和通用性原则包括安全性好、高比能量、高比功率、温度适应性强、使用寿命长、安装维护性强、综合成本低等。
一种典型的动力电池系统 由于不同种类电动汽车的结构和工作模式的不同，导致对动力电池的性能要求也不一样。纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量，电池系统容量越大，可以续航里程越长，但所需电池系统的体积和重量也越大。虽然混合动力汽车对动力电池系统的容量要求比纯电动汽车要低，但要能够在某些时候提供较大的瞬时功率。而串联式和并联式混合动力汽车对电池系统的要求又有所区别。 因此动力电池系统的设计流程一般如下：（1）先确定整车的设计要求；（2）然后确定车辆的功率及能量要求（3）选择所能匹配合适的电芯（4）确定电池模块的组合结构形式（5）确定电池管理系统设计及热管理系统设计要求（6）仿真模拟及具体试验验证。
引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况 目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测；国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢
动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8MHz内部总线频率；(2)16KB的内置FLASH存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1MHz～8MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V～42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2V～3V，所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。
详解动力电池组均衡设计原理及意义 2011-12-0619:51:36来源：互联网 分享到：标签：电池组剩余电量平衡算法 引言 随着电池作为电源使用而日益受到欢迎，又出现了一种同样强劲的需求，即最大限度地延长电池的使用寿命。电池不平衡（即组成一个电池组的各节电池的充电状态失配）在大型锂离子电池组中是个问题，这个问题是由制造工艺、工作条件和电池老化的差异造成的。不平衡可能降低电池组的总容量，并有可能损坏电池组。不平衡使电池从充电状态到放电状态都无法跟踪，而且如果没有密切监视，可能导致电池过度充电或过度放电，这将永久性地损坏电池。电池制造商按照容量和内部电阻对混合电动型汽车以及电动型汽车电池组中使用的电池进行分类，以在交付给客户的特定批次中，减少电池之间的差异。然后，再仔细挑选电池来构成汽车电池组，以改善电池组中每两节电池之间的匹配。理论上，这应该能防止电池组中产生大量的不平衡，但是尽管如此，普遍的共识是，当构成大型电池组时，既需要电池监视、又需要电池平衡，以在电池组寿命期内保持大的电池容量。 要理解平衡的重要性，第一步是利用两个相同的电池组来评估两种基本的电池管理策略。该测试将探究，在电池寿命期内，电池组的总容量是怎样受到影响的。为了评估这两种策略，要设计一个电池监视系统（BMS）。该电池监视系统由3个部分组成：监视硬件、平衡硬件和控制器。用在测试中的电池监视系统能监视电池电压和电池负载电流、平衡电池，并能控制电池与负载及电池充电器的连接。 监视硬件 一个简单的电池监视器和平衡系统如图1所示。该电池监视系统的硬件是围绕高度集成的LTC6803-1多节电池监视IC设计的。每个LTC6803-1能测量多达12节电池，并允许以可连接多个IC的串行菊花链形式连接，从而使一个系统能通过一个串行端口监视超过100个电池。当设计一个电池监视系统时，某些规范应当给以特殊考虑，首先是电池电压准确度。当试图决定单个电池的充电状态时，电池电压的准确度至关重要，而且一节电池能否在接近工作极限的条件下工作，电池电压的准确度是限制因素之一。LTC6803具 1.5mV的分辨率，准确度为 4.3mV。这将允许该控制器就电池状态做出准确决策，而不论使用的是什么样的电池化学组成。其次，电池组不平衡的一个主要来源是，电池监视电路本身的电源和备用电流的差异。在汽车应用中，备用电流尤其重要，因为大多数汽车在大部分时间里都是熄火的，这时电池监视系统处于备用模式。LTC6803仅具12uA备用电流，电流范围规定为6uA至18uA，从而可保证在一个大型电池组中，最严重的不平衡为12uA，这使每月不平衡低于10mAhr。有两个ADC输入可用来监视电池温度或其他的传感器数据。图1中显示的设计用Vtemp1输入测量电池电流。电流用LT1999测量。LT1999是一款高压双向电流检测放大器，具-5V至80V的输入范围，而且在本文所述测试情况下，设置为监视电池组高压端的±10A。LTC6803上的两个GPIO引脚用来控制一个有源负载和一个充电器。当充电结束或达到放电点时，这允许LTC6803断开电池与充电器或负载的连接。
福建省沙县城关水电有限公司企业标准 直流系统蓄电池组维护规程 Q/2CD-1 02 04- 1 主题内容与适用范围 本规程规定了我公司直流系统及蓄电池的技术参数、技术要求，重要性及维护事项。 本规程适用于我公司直流系统及蓄电池的维护。 2 直流系统蓄电池的重要性及基本要求 2.1 重要性 2.1.1 蓄电池是一种直流电源，它具有电压稳定、供电方便和安全可靠等优点，适用于发电厂、操纵配电屏合闸、安全保护装置、信号指示及事故照明，是我厂重要电源设备之一。 2.1.2 蓄电池使用维护的好坏，对于保证电力生产的安全可靠关系极大，而且对蓄电池的使用寿命有直接影响。 2.2 基本要求 2.2.1 蓄电池维护工应做到安全，加强工作责任感。 2.2.2 在技术上精益求精、质量上严格要求，要以极端负责的态度对待维护工作，熟练掌握电源设备的性能，遵守工作规程，严防各种事故的发生。
3 技术参数 我公司使用的蓄电池主要有两类：一类是直流系统使用的德国阳光A412 型免维护铅酸蓄电池；另一类是UPS使用的蓄电池。 3.1直流系统蓄电池： 3.2直流系统整组电池：
Q/2CD-1 02 04- 4 电池组充放电技术要求 4.1 充电 4.1.1 浮充时可采用两种方法，连续充电和有强充步骤的连续充电。浮充电压2.27V/单元、限流0.1Cn（10小时放电率）,充至浮充电流小于1mA/Ah，且两小时不变视为充电完毕。 4.1.2 均充以0.1Cn电流值，恒流充至单体平均2.35V/单元，即转浮充。 4.1.3 放电后带有强充的浮充，最高强充电压是2.4V/单元。 4.2 放电 4.2.1 放电后或部分放电后，电池应再充电。 4.2.2 正常容量需从充满电的电池，在20℃情况不，放电20小时测得。 4.2.3 应避免100小时以上放电，如有此种情况应与供应商联系。 5蓄电池容量试验 5.1 容量试验的目的 蓄电池作为储能设备，对直流用电设备的安全运行起到核心的保障作用，而容量下降是蓄电池失效的最主要表现形式。为了确保设备的安全运行，必须掌握蓄电池的实有容量，为了达到这个目的，需要定期进行容量试验。同时，为了提高蓄电池的工作性能，延长蓄电池的使用寿命，防止蓄电池过早老化，必须定
安全管理编号：LX-FS-A95831 新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历
动力电池能量管理系统 检测时间：2016-05-23 09:39:53 摘要 近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。 本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。 上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性 关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制
ABSTRACT In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles
Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore, Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important. This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power. The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,
蓄电池在线监控方案研究
目录 一、目的和意义 (3) 二、蓄电池传统的测试法及缺陷 (3) 2.1蓄电池维护现状 (3) 2.2传统蓄电池检测维护手段存在的缺陷 (4) 2.3研发课题引出 (4) 二、蓄电池检测方法的比较研究 (5) 三、课题的理论和实践依据 (7) 四、课题研究内容 (7) 五、预期目标和成果形式 (8)
一、目的和意义 随着社会的进步和信息化、自动化程度的不断提高，人们对电力行业的依赖程度进一步加深，对电网系统的可靠性提出了更高的要求。无论在发电企业、供电系统中，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。不仅是发电机组正常启动的有力保证，也是通信网的安全运行的保证。平时蓄电池处于浮充电备用状态，由交流市电经整流设备变换成直流向负荷供电，而在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。 随着铅酸蓄电池技术的发展，原有的固定式隔酸防爆型铅酸电池逐渐淘汰，取而代之的是新型的全密封阀控式铅酸蓄电池（俗称“免维护”铅酸蓄电池）。虽然阀控式铅酸蓄电池的有众多的优点（如：大电流特性好、自放电小、性能稳定、无冒酸、干净安全），然而，近几年来的使用情况表明阀控式铅酸蓄电池并没有实现真正的免维护，由于受其质量、性能或使用不当（缺乏正确的维护）等原因，造成电池早期失效现象常有发生，有些只用了2至3年就失效了，远远短于预期寿命，严重影响了系统的安全运行。由于阀控式铅酸蓄电池特殊的阀控式密封结构，使得我们无法准确掌握蓄电池的健康状况，阀控式铅酸蓄电池“免维护”的这一优点，成为电池运行管理中的缺点和难点。原来采用的固定式隔酸防爆型铅酸电池运行维护方法（如看极板有无弯曲、腐蚀、脱落，测量硫酸密度，看液面高度，添加电解液等），已不适用阀控式铅酸蓄电池，所以在提高电池性能，减少维护工作量的同时，如何快捷有效地检测出早期失效电池并预测蓄电池性能变化趋势已成为电池运行管理的新课题，尤其对无人值守站更显重要。为了使通信网的安全运行以及整个电网的安全稳定运行，我们有必要对阀控式蓄电池进行有效的检测和活化维护，确保公司直流系统正常运行。
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电 动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池 系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用， 对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应 用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命 段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作 为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统 以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能 起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技 术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油
的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大
一、目的和意义 蓄电池是电力系统必备的后备电源,是设备运行中的最后一道防线。现有蓄电池组运行，从技术上讲存在一些缺陷，直流系统的蓄电池组一般由几十只至一百多只单体蓄电池串联而成，串联状态下的蓄电池组在充电和放电时，所有蓄电池的电流是一致的，但由于电池的参数、外部环境及单体自放电的差异，使得蓄电池组各单体电池的电压实际并不均衡，有些电压过高、有些则过低，造成蓄电池组中某些单体蓄电池出现过充电或过放电，过充的蓄电池水分蒸发、内阻增大造成容量减小，欠充的蓄电池涂层老化、活性物质减少、同样造成容量减少，而且这一过程一但开始，容量的减小是随着时间增加而不断加速的，这将进一步加深蓄电池参数的不一致性，正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。这样长时间的充电不均衡必将导致部分电池严重损坏,一旦蓄电池故障，将造成保护失灵、开关拒动、通道中断…后果不堪设想。 传统的蓄电池组充电曲线中定期（720h）的强充电，为了提高充电不足的个别单体电池的电压，人为地对蓄电池组进行所谓的“均衡充电”，对蓄电池组中的性能落后蓄电池进行补偿性充电，希望能够提升整组蓄电池电压一致性，恢复它的容量，实际上却牺牲了大部分单体电池的性能，大大降低了电池组的使用寿命以及可靠性。 立项的目的是研制出一套变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统，对蓄电池进行实时在线均衡，使每一节蓄电池处于相同的工作状态，蓄电池组始终保持在最佳运行状态；同时对性能偏弱的电池进行在线活化，大大延长了蓄电池的使用寿命；提供在线蓄电池内阻和容量检测，准确判断蓄电池的好坏，提高蓄电池组的可靠性。从根本上解决了蓄电池组不均衡的问题，让蓄电池组的运行稳定、可靠，使供电系统的正常运行得到全面保障。 二、国内外研究水平综述 目前国内尚无完善的变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统的研究 范例。针对于蓄电池的检测和维护，仅局限于电池巡检仪、放电仪、内阻 测试仪和蓄电池在线监测系统几种产品，但都存在功能单一，只能检测不能 维护的缺点。当前国内该项研究处于研发试制初期，个别省网公司有零
LXJZ-D蓄电池在线监测装置 使用说明书 保定市领新科技有限公司
引言 蓄电池作为直流系统的电源是系统中十分关键的设备，必须对其进行规范合理、真实有效的日常维护。对于富液式铅酸蓄电池，可以通过测量电池的电压、电解液的比重和温度，查看电解液的颜色、极板表面的颜色、极板是否弯曲断裂、极板有效物质是否脱落等来判断电池的性能。而阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)，因其密封，无法通过以上手段进行检测。另外，由于蓄电池数量多，情况各异，人工维护蓄电池组的工作量很大，只能定期测试，不能解决蓄电池性能的突变问题，出现大量的测试盲点；随着VRLA蓄电池的大量应用，铅酸蓄电池的在线实时监测、早期故障诊断技术的创新与发展已经迫不及待。 “蓄电池在线监测系统”是利用国家重大科技产业工程“电动汽车”项目中“电动汽车车载充电器、电池管理系统及剩余电量计的研制”专题的研究成果，深入研究了站用阀控式铅酸蓄电池组容量特性原理，并结合当今国际、国内在蓄电池容量组监测领域共同认可的方法，建立了一套完整的容量计算模型，真正解决了蓄电池组容量在线监测和单体电池故障早期诊断的难题。经过长期的研究和实践，研制出了适用于发电厂、变电站、微波机站、UPS机房等行业部门的蓄电池在线监测系列产品，该产品系列具有国内领先、国际先进水平，并已通过了有关部门的测试和认证。
第一章产品概述 1.1 产品特点 蓄电池在线监测装置具有以下优越的特点： 独特的蓄电池组剩余电量监测方法 单体电池内阻测量 监测过程实时进行 信号采集过程安全、可靠 信号采集精度高 蓄电池组网络化监测 1.2 产品用途 蓄电池在线监测装置主要应用于发电厂、供电局等电力直流系统，通信机房和基站，铁路供电变电站，金融、化工、企事业单位的UPS机房等后备电源使用场合，监测大容量蓄电池组的电池内阻、剩余电量、基本参数等，为蓄电池组的日常维护提供重要的依据，保证蓄电池组的可靠运行。 1.3型号说明 1.3.1系统命名规则： LXJZ—□□□□ 电池路数0~110 电池类型2/6/12V 电池容量20~2500Ah 产品型号A/B/C/D 产品简称 1.3.2系统配置
动力电池组特性分析与均衡管理 被认为是未来汽车的电动汽车是电动源、电机和整车三大技术的结合体,电动源是电动汽车的核心部件,目前已经形成动力锂离子电池及其专用材料的开发热潮.做为一种新型的动力技术,锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需要,单体性能上的参差不齐并不全是缘于电池的生产技术问题,从涂膜开始到成品要经过多道工序,即使每道工序都经过严格的检测程序,使每只电池的电压、内阻、容量一致,使用一段时间以后,也会产生差异,使得锂动力电池的使用技术问题迫在眉睫,而且必须尽快解决. 动力电池组的使用寿命受多种因素影响,如果电池组寿命低于单体平均寿命的一半以下,可以推断都是由于使用技术不当造成的,首要原因当推过充和过放导致单体电池提前失效.本文结合锂动力电池特性、电子电源、计算机控制技术研究动力电池组的使用技术,探讨动力电池组的均衡控制和管理. 1 动力电池主要性能参数 1.1 电压开路电压=电动势+电极过电位,工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗上产生的电压降.电动势由电极和电解质材料特性决定,电极的过电位与材料活性、荷电状态和工况有关.金属锂标准电极电位-3.05V,3V锂电池3.3~2.3V,4V锂 4.2~3.7V,5V锂4.9V~3.0V. 1.2 内阻电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源,其内部阻抗等效为电压源内阻,内阻大小决定了电池的使用效率.电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻两部分,欧姆电阻不随激励信号频率变化,又称交流电阻,在同一充放电周期内,欧姆电阻除温升影响外变化很小.极化电阻由电池电化学特性对外部充放电表现出的抵抗反应产生,与电池荷电、充放强度、材料活性都有关.同批电池,内阻过大或过小者都不正常,内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路,内阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减,内阻变化可以作为电池裂化的充分性参考依据之一. 1.3 温升电池温升
蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用 一、电力系统直流系统蓄电池典型事故案例分析 直流电源在发电厂和变电站就相当于人身上的血液一样重要，所有开关的分、合闸、微机保护、自动控制都依赖于直流电源。据中国电力网不完全统计：变电站及电厂直流电源事故中，由蓄电池问题而引起的占83%以上： 1、2013年4月29日14时52分32秒220KV滥坝变110KV II母、I母相续发生三相故障，110KV母差保护动作，因直流电源损坏，只跳开5个110KV开关，其余10个开关未跳开，随后主变保护动作，1、2号主变三侧开关仍未跳开。后由滥坝站5回220KV线路的对侧保护动作跳闸，滥坝变全站失压。此次事件共造成2个220KV变电站全站失压，5个110KV变电站全站失压，1个220KV变电站110KV母线失压，2个110KV变电站部分失压。 事故暴露的问题：220KV滥坝变电站双套蓄电池故障（直接原因），在220滥坝变电站发生110KV母线三相故障引起站用间交流电压降低，10KV电压下降到68%Ue,导致两套充电机退出运行时，因220KV滥坝变电站双套蓄电池失效率，
造成开关未完全跳开，故障无法隔离，需由滥坝变对侧220KV线路后备保护动作切除故障。 蓄电池失效原因分析（直接原因）：蓄电池组为惠州海志电池有限公司产品，两组300Ah，2006年12月投运。检测结果显示，三个蓄电池的内阻达到欧姆级(分别是1组81号和2组68号、104号)，对蓄电池组的正常供电形成极大阻碍。解体检测表明该批蓄电池故障状况为部分电池内部出现不可逆硫酸盐化，同时硫酸盐化引起的极耳严重腐蚀现象。事故时，在冲击负荷的影响下，一组蓄电池组中81号电池、二组蓄电池组中68、104号电池损坏，两组电池输出电压大幅度下降，致使全站大部分开关、保护和自动装置不能正常工作。 2、2010年5月17日19时18分，大唐淮北发电厂D号机负荷300MW，机组厂用电源640开关跳闸，机组解列，汽轮机跳闸， D号机ETS系统发“DEH 故障”首出信号、发变组保护C柜发“热工保护动作”信号机组跳闸。 原因分析：故障录波显示640开关跳闸时，机组运行信号正常，640开关跳闸为首出;发变组保护无故障信号，无保护动作记录;电网系统电压正常，母差、失灵保护、高周切机联切无任何信号，无保护动作记录。跳闸后，检查640开关控制回路绝缘，跳闸线圈、跳闸中间继电器动作电压正常。根据上述情况，结合现场设备实际分析：由于640开关跳闸回路中的跳闸继电器TJ动作功率偏小(实测为2W);回路中的控制电缆长度超过了400m，长电缆存在对地电容效应，在蓄电池组存在漏液造成直流系统正对地电压偏低(实测52V)时，当直流系统发生某个较大的干扰时(如大功率负载启动、或某个瞬间接地)，造成直流系统电压瞬时较大波动或冲击，并在控制长电缆中的电容回路中产生冲击电流，进而导致跳闸继电器TJ动作。 3、郑州热电厂发电机定子接地保护动作跳闸分析。 郑州热电厂 3号发电机为典型的发电机变压器组(发变组)单元接线，发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2型，机组于1992年投运，现处于稳定运行期。2001-11-18，3号发电机处于正常运行状态，当时机组带有功负荷125 MW，无功负荷25 Mvar，对外供热量160 t/h。事故经过:凌晨01：35，3号机集控室铃响，中央信号盘发出“保护回路故障”和“故障录波器动作”光字，随即喇叭叫，中央信号盘又出“发电机定子接地”、“主汽门关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸
动力电池的四种冷却方式 目前动力电池系统的热管理主要可分为四类，自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而风冷、液冷、直流是主动式的，这三者的主要区别在于换热介质的不同。 温度因素对动力电池性能、寿命、安全性有着至关重要的影响。一般来说我们期望电池系统能在15~35℃的区间内运行，从而实现最佳的功率输出和输入、最大的可用能量，以及最长的循环寿命（虽然低温存储更能延长电池的日历寿命，但在应用上实践低温存储的意义并不大，这一点上电池和人非常相似）。 目前动力电池系统的热管理主要可分为四类，自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而风冷、液冷、直流是主动式的，这三者的主要区别在于换热介质的不同。 1.自然冷却 自然冷却没有额外的装置进行换热。例如BYD在秦，唐，宋，E6，腾势等采用LFP电芯的车型上都采用了自然冷却。据了解后续BYD在采用三元电芯的车型将切换为液冷。 2.风冷
风冷采用空气作为换热介质。常见的有两种，第一种姑且称为被动风冷，直接采用外部空气换热。第二种则为主动风冷，可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统。早期许多日韩系的电动车型采用风冷方案。 3.液冷 液冷采用防冻液（比如乙二醇）作为换热介质。方案中一般会有多路不同的换热回路，例如VOLT具有散热器回路、空调回路、PTC回路，电池管理系统根据热管理策略进行响应调节和切换。而TESLA Model S有一个与电机冷却串联的回路，当电池在低温状态下需要加热时，电机冷却回路与电池冷却回路串联，电机可为电池加热。当动力电池处于高温时，电机冷却回路与电池冷却回路将被调节为并联，两套冷却系统独立散热。 4.直冷
郑州正方科技： 锂电池组在市场以及各个领域的应用已经屡见不鲜，给我们的生活，工业等等带来了很多的益处，当然，锂电池组在冲放电的过程中最重要的一个环节就是均衡环节，因为你需要保证锂电池组的输出以及输出合理到每一节电池，目前锂电池组最常见的两种均衡方式是耗能式均衡以及转能式均衡。 耗能式均衡顾名思义就是把锂电池组中某节电压高的电池用电阻把多余电量耗尽。这种方式的均衡的成本较低，设计也是相对简单，在锂电池组中单节锂电池之间的电压不能达到一致时能够起到一定的作用，但是相对的，这种方式的均衡也较为容易出现故障，而且均衡时锂电池所发出的温度较高。而且有一点，因为锂电池组中各个单节电池的电容都不尽相同，所以每次充电，容量较小的电池电量会很快的达到饱和，由于容量较大的电池还在充电中，容量较小的锂电池就会均衡，以类似于放电额形式去耗除电量一直循环直到大容量的电池电量饱和为止，所以大家可以想象时间久了，容量较小的电池整体性能就会大大额下降，这个就跟我们手机电池长时间用性能下降是一个道理。所以耗能式均衡存在着很大的弊端。 能量转移式均衡也很好理解，就是让电池组中能量较高额锂电池转移到能量较低的锂电池上，这种方式的均衡乍一听确实很实用，但是在实际情况下，目前的能量转移式均衡并不是很完善，因为这种方式的均衡并不能通过检测单节电池的电压来进行能量转移的，而是通过电池容量来进行能量转移的，当高能量的电池向低能量的电池转移
能量的时候，因为均衡电流以及充电电流时固定的，不可控的，所以在转移的时候，低容量的电池可能会达到过充值，锂电池保护板就会工作从而停止充电，那么整个循环就会因此终止。 纵观来讲，锂电池的均衡在目前来说还不能得到一个很好的完善，这方面的技术还有待改进！