Ni_MH电池和电池组放电过程中剩余容量的估算

N i M H电池和电池组放电过程中剩余容量的估算Ξ

陈永辉　魏进平　高　峰　杨化滨　周　伟　张允什　周作祥

(南开大学新能源材料化学研究所,天津,300071)

摘要

以D型镍氢电池或电池组在一定的工作电流范围内,测出不同放电电流下的一组放电曲线,结合Peukert 公式的适当变化,利用计算机程序实现了电池(或电池组)在任一工作电流下的放电曲线的模拟.模拟得到的曲

线与实际测量的曲线极其相近,达到了对电池或电池组荷电状态及尚能继续工作时间的估算.

关键词:镍氢电池;拟合;容量

中图分类号:O646121

0　引 言

为了满足电动车辆或电动工具等的功率要求,通常都是把一定容量的电池串联成适合用电器电压的电池组,而在使用电池组时,又不是把它所储存的能量一次全释放出来,因此这里就有个如何估算经过一定时间工作的电池组尚存多少电量,还能使电动车辆行使多远或使电动工具工作多长时间的问题.我们曾用频谱响应分析仪,研究单只C s型N i M H电池在不同放电深度下的法拉第电阻R f,发现电池的放电深度与R f间有线性关系[1].这个结果是就单只电池而言的,而且测试仪器复杂,很难适用于电动车和电动工具的电池组.文献[2]考虑到电池组在放电过程中的放电特性是多变的,很难用一般的模型来描述,因此用“使用模型”的概念,对潜水艇用蓄电池的放电过程进行了仿真研究.

现在可用于电动自行车的二次电池有:铅酸电池组,镉镍电池组,镍2氢化物电池组和锂离子电池组.按比能量大小的排列顺序是:

锂离子电池>镍氢电池>镉镍电池>铅酸电池

如果按单位瓦时价格的高低排列,则是铅酸电池最低,锂离子电池最高.这里还应该说明的是,铅酸电池和镉镍电池,无论在生产还是失效回收或废弃都会造成环境污染;而锂离子电池的价格又太昂贵,目前尚难作为民用商品被用户接受.而且锂离子电池的体积比能量并不比镍2氢化物电池高多少,因此后者是目前较理想的可充电的动力电池.

本文研究用于电动助力自行车7A h的D型N i M H电池及24V电池组.考虑到电动助力自行车电动机功率为150W左右,于是从1.4A到14A的电流范围内分别测试其不同电流时的放电曲线.根据Peukert 公式,编制特定的计算机程序,便可由电池或电池组的端电压估算出它们尚能继续工作的能力.

1　原 理

111　放电容量和放电电流的关系

N i M H电池在作为商品使用时,生产厂家都提供其放电特性曲线,图1列出本文所用电池在不同电流时的放电曲线.

第33卷　第4期南开大学学报(自然科学)V ol.33　№4

2000年12月A cta S cientiarum N aturalium U niversitatis N ankaiensis D ec.2000

Ξ收稿日期:2000201213

3国家自然科学基金(59776038)资助项目

图1　室温下D 型N i

M H 电池放电曲线F i g 1　D ischarge curve of D si ze N i

M H cell a t roo m te m pera ture 电池的电极反应如下:

正级 N i (OH )2+OH -充放N i O OH +H 2O +e 负级 M +H 2O +e

充放M H +OH

-放电开始前,活性物质微孔中的碱液浓度与主体溶液浓度相

同,电池的开路电压与此浓度相对应.放电一开始,表面(包括孔内

表面)的碱液不断消耗,碱浓度立即下降,而碱液由主体溶液向电

极表面扩散是缓慢过程,不能立即补偿所消耗的碱.故碱浓度继续

下降,而决定电极电压数值的正是活性物质表面处的碱浓度,结果

导致电池端电压明显下降.这一阶段表现为放电开始时的电压急剧下降.随着活性物质表面处碱浓度的继续下降,与主体溶液之间的浓度差加大,促进了碱的扩散过程.在一定的电流放电时,某一

图2　室温下D 型N i M H 电池工作曲线F i g 2　W ork i n g curve of D si ze N i M H cell a t roo m te m pera ture 段时间内,单位时间内消耗的碱液可以得到补充,这一阶段呈现

在放电曲线中是一个放电平台.随着放电的不断进行,活性物质

也在逐渐减少,电极反应向活性物质深处扩展,这使活性物质的

孔隙率减低,加剧了碱液向深处活性物质的扩散难度,使得电池

的端电压迅速降低,达到规定的终止电压.

由上面的分析可知,放电曲线基本由3部分组成:放电开始

短时间内端电压快速下降;然后电压缓慢下降;最后端电压在极

短时间内迅速降低.第二部分是电池稳定工作的阶段.所以电池

实际工作时的放电曲线只是第二平台段.本文所有计算都是针

对这段曲线而言的.

实际工作的放电曲线如图2所示.由这几条给定的放电曲

线,根据Peukert 方程[3],就可以得出任意工作电流下的电池放

电曲线,从而便能对电池在工作时的放电状态进行估算.

Peukert 提出,在任意放电电流下,放电电流与放电终止的时间有如下关系:I n t =k (1)

式中I 为放电电流(A ),t 为电池放空的时间(h ),n 为与蓄电池类型有关的常数,k 为与活性物质有关的常数.

为了求出两个常数n 、k ,用两种放电率进行放电可得

I n

1t 1=k

I n 2t 2=k 取对数得:

n lg I 1+lg t 1=lg k

n lg I 2+lg t 2=lg k

则

n =lg t 2-

lg t 1

lg I 1-lg I 2(2)

对两条已知恒定电流I 1、I 2放电到规定终止电压的时间分别为t 1、t 2的放电曲线,便可求得n ;再把n 代入(1)式即可求出k ,有了n 、k 即可求出任意放电率下的容量.

根据N i M H 电池的放电数据分析得出,Peutert 公式(1)中的n 值只能在一定条件下近似为一常数,实际上不同的电流值有不同的n 值.根据放电曲线,由公式(2)可整理出不同放电电流I 和n 值的关系,D 型N i M H 电池和24V 电池组室温下的I ～n 关系如图3所示

.?37?　第4期陈永辉等:N i M H 电池和电池组放电过程中剩余容量的估算

由图3可看出,电池放电电流在0.5c以上,2c以下时,n随电流I的变化较小,当电池以较小电流和大电流放电时,n的变化很明显.

不同温度下,电池的I～n关系曲线也略有不同,在低温下(如-30℃),电池在电流较大时也不能正常正作.所以只能给出0、-10、-20℃7A以下的I～n关系曲线(图4)

.

图3　室温下D型N i M H电池和电池组的I-n关系曲线图4　D型N i M H电池的I-n关系曲线

F i g3　I-n rela ti on sh i p curve of D-si ze N i M H cell and

ba tter i es a t roo m te m pera ture

F i g4　I-n rela ti on sh i p curve of D-si ze N i M H cell 112　任意恒定电流下的放电曲线的内插值计算

计算电池或电池组在任一电流下工作的端电压可用内插值法.首先测定电池在用电器工作的电流范围内,不同电流的一组放电曲线(图2);其次任意电流下的放电曲线可用内插值法求出.具体做法如下:对三条不同电流的放电曲线,I1,I2为已测定放电曲线的电流,I为用电器的工作电流,假定I1,I,I2放电结束时间分别为t1,t,t2,其中t可由关系式I n1t1=I n t求出.再将t1,t,t2分别分成相等的等份(如10等份),因为t1,t,t2不相等,所以三条曲线所分成的等份长度并不相等.各等分点之间有如下关系:

V-V1

I-I1

=

V2-V1

I2-I1

即:V=(V2-V1)I

-I1

I2-I1

+V1(3)其中V1、V2、V分别为电流按I1、I2、I放电至各等分点的端电压.

利用这种关系,当可由两条已知曲线求出另一条曲线,当已知两条放电曲线时,可求出电流值介于I1、I2之间的任意电流的放电曲线.

2　实际计算过程及实例分析

211　曲线拟合

在实际测量中,得到的数据都是间断不连续的,要得到放电曲线上任一点的电压值,必须对所有的数据进行拟合,拟合成一条平滑曲线.本程序采取B样条曲线拟合法[4],拟合所得到的曲线平滑且符合计算精度要求(图5).

212　任意恒定电流下的放电曲线的内插值

读入两条已知放电电流I1、I2下的放电数据,利用B2样条曲线拟合法将所读入点拟合成一条平滑曲线.再根据电池的n～I曲线查出所求电流I下的n值,利用公式(1)求出电流I下的放电时间t.将t1、t、t2分成相等的等份,在程序中为使所得的结果和拟合的曲线与实际曲线更吻合,所分的等份数可取100份,利用公式(3)内插值求出所求放电曲线的各等分点的电压值,拟合后即得到所求的放电曲线.

213　计算实例

按照上述计算方法,我们编写了一个计算机程序,可以方便地由已知的两条放电曲线求出其他任意电流下的放电曲线.

?

4

7

?

南开大学学报(自然科学版)第33卷

在计算之前,测量出电池的几条不同电流下的放电曲线,利用上述原理总结出I ～n 关系曲线.取其中的两条曲线,利用所编制程序进行模拟,将程序输出的曲线与测试所得曲线进行比较,D 型镍氢电池模

拟结果如图5.其中曲线(1)、(2)分别为放电电流为7A 时的测量曲线和拟合曲线.

由图5可以看出,对于单个电池的模拟结果与实际曲线基本吻合,符合测试的精度要求.现在来看一下电池组的拟合情况.假定电动助力自行车现在的工作电流是6A ,利用上面的程序对24V 的D 型N i M H 电池组的放电曲线进行拟合并与实际测量的结果进行比较(图6),可以看出,该计算方法也完全适合对电池组的拟合计算

.

图5　D 型镍氢电池放电曲线测量结果与计算结果比较

图6　D 型镍氢电池组6A 放电曲线测量结果与计算结果比较F i g 5　Co m par ison of si m ula ti n g curve and m ea sur i n g

F i g 6　Co m par ison of si m ula ti n g curve and m ea sur i n g curve of D -Si ze N i M H cell (7A )curve of D -Si ze N i M H ba tter i es (6A )

拟合得到放电曲线后,就可由电池工作的放电曲线中找出电池端电压所处的放电状态,从而对电池的已放电容量和继续工作的能力做出正确的判断.

214　程序说明

21411　B 样条曲线简介:　程序使用了B 样条曲线拟合方法.设给定n +1个向量P l (l =0,1,...n ),把n

次参数曲线段P (t )=∑n

l =0P l

F l ,n (t )叫做B 样条曲线段.其中

F l ,n =1n !∑n -1j =0(-

1)C j n +1(t +n -1-j )n (4)

对于二次B 2样条曲线,n =2,则

F 0,2(t )=(1 2)(t -1)2,　F 1,2(t )=(1 2)(-2t 2+2t +1)2,　F 2,2(t )=(1 2)t 2代入(4)式得:P (t )=(1 2)(t -1)2P 0+(1

2)(-t 2+2t +1)+(1 2)t 2按降幂整理得　P (t )=(1 2)[(P 0-2P 1+P 2)t 2+(-2P 0+2P 1)t +(P 0+P 1)]

(5)当t =0时,P (0)=(1 2)(P 0+P 1),当t =1时,P (1)=(1 2)(P 1+P 2),这表明曲线的两端点是二次B 特征二边形两边的中点.

对(5)式求导得:

P ′(t )=(t -1)P 0+(-2t +1)P 1+tP 2

当t =0时,P ′

(0)=P 1-P 0,当t =1时,P ′(1)=P 2-P 1,这表明曲线的两端点的切向量就是B 特征二边形的两个边向量.

如果继P 0、P 1、P 2之后还有P 3、P 4...,那么依次每取三点,例如P 1、P 2、P 3,P 2、P 3、P 4...,都可以得到一段二次B 样条曲线段,总和起来就得到二次B 样条.

如希望曲线从P 0开始,只需延长P 1P 0至P 21,使P 0P 21=P 1P 0即可.

在本实验测试数据中,使用本法拟合得到的曲线与实验曲线相吻合,符合计算的精度要求.21412　程序设计:　程序设计的基本思路见下面的流程图.

?57?　第4期陈永辉等:N i M H 电池和电池组放电过程中剩余容量的估算

3　结 论

D 型N i M H 电池(或电池组)不同温度下各放电电流下的放电曲线之间具有很强的规律性

.对Peukert 公式进行适当变化,利用计算机程序可以很方便地求出不同电流下的放电曲线,利用工作电流下的放电曲线,即可由电池(或电池组)的端电压得出电池继续工作的能力.用汇编语言即可在单片机上使用.实验结果我们将另文报道.

参考文献

　1　魏进平,曹学军,杨化滨等.C s 型圆柱密封N i M H 电池的研究.电源技术,1994,18(4):11

～20　2　许　健.潜艇蓄电池放电过程的仿真研究.电源技术,1998,22(2):75～78

　3　朱松然.蓄电池手册.天津:天津大学出版社,1998

　4　卢传贤,李睿谟.实用计算机图形学.峨眉山:西南交通大学出版社,1989

TH E EST I M A T I O N O F TH E R EST CA PAB I L IT Y O F

WOR K I N G N i M H CELL AND BA T T ER IES I N D ISCHA R GE Chen Yonghui ,W ei J inp ing ,Gao Feng ,Yang H uabin ,Zhou W ei ,Zhang Yunsh i ,Zhou Zuoxiang .

(Institud e of N e w E nerg y M aterial Che m istry ,N ankai U niversity ,T ianj in ,300071)

Abstract

U sing computer p rogra m to si m ulate any work curve of D 2Size N i M H cell or batteries from an array of discharge curves at differen t rate .Compared the curves ach ieved from i m itati on w ith those from p ractice ,the result show ed that th is m ethod w as effective .F rom that ,the rest capability of the battery (o r batteries )and the ti m e of contnue work ing from the output vo ltage could be know n .

Key words :N i M H battery ;si m ulate ;capacity

?67?　南开大学学报(自然科学版)第33卷

精确计算电池剩余电量

精确计算电池剩余电量 关键字：电池剩余电量测量电流积分电压测量 在当今的高科技时代，移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设备可谓随处可见。随着便携式应用越来越多的向多样化、专有化、个性化方面发展，有一点却始终未变，那就是所有的便携式设备均靠电池供电。 在对系统的剩余运行时间进行预测的时候，电池可以说是供电环节中最难理解的部分之一。随着便携式应用数量的不断增加，我们需要实现更多的关键性操作，例如利用移动电话进行账户管理、便携式数据记录器必须保留相应的功能以应对完全工作交接、医疗设备必须完整保存需要监控的关键数据等等。 本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是，仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术，该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。 现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法：一种方法以电流积分(current integration)为基础；而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想，即如果对所有电池的充、放电流进行积分，就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时，使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点，特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满电，那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电，所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集，即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题，那就是只有在完全充电后立即完全放电，才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少，那么在电量监测计更新实际电量值以前，电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新，可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。

太阳能电池方阵及蓄电池容量计算的一般方法

太阳能电池供电系统设计步骤 ⑴列出基本数据 ①确定所有负载功率及连续工作时间 ②确定地理位置：经、纬度及海拔高度 ③确定安装地点的气象资料： ★年（或月）太阳辐射总量或年（或月）平均日照时数 ★年平均气温和极端气温 ★最长连续阴雨天数 ★最大风速及冰雹等特殊气候资料 ⑵确定负载功耗：Q=ΣI2H 其中：I-负载电流，H-负载工作时间（小时） ⑶确定蓄电池容量：C = Q X d X 1.3 式中：d-连续阴雨天数 C-蓄电池标称容量（10小时放电率） C = （10～20）3Cr /（1-d） ⑷确定方阵倾角：推荐方阵的倾角与纬度的关系 ⑸计算方阵β倾角下的辐射量： Sβ= S3sin(α+β)/sinα 式中：Sβ—β倾角方阵太阳直接辐射分量 α—中午时太阳高度角 S 其它：α=90°-Φ±δ 式中：Φ—纬度 δ—太阳赤纬度（北半球取+号）地面即：α=90°-Φ+δ δ=23.45°sin[(284+n)3360/365] 式中：n—从一年开头算起第n天的纬度 那么 Rβ=S3sin(α+β)/sinα+D 式中 Rβ—β角方阵面上的太阳总辐射量 D—散射辐射量（查阅气象资料） ⑹计算方阵电流： Tm = (Rβ3mwH/cm2)/(100mw/cm2) 式中：Tm—为平均峰值日照时数 Imin = Q/(Tm3η13η2) 式中：Imin—方阵最小输出电流η1—蓄电池充电效率 η2—方阵表面灰尘遮散损失 Imax = Q/(Tmin3η13η2) ⑺确定方阵电压： V = Vf+Vd 式中：Vf—蓄电池浮充电压（25‵）Vd—线路电压损耗 ⑻确定方阵功率： F=Im3V/(1-α(Tmax-25)) 式中：α—一般取α=0.5% Tmax—太阳电池最高工作温度 ⑼根据蓄电池容量、充电电压、环境极限温度、太阳电池方阵电压及功率要求，选取适

蓄电池容量计算方法

蓄电池容量计算部分 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=0.885，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中Cc—事故放电容量； Kcc—蓄电池容量系数； Krel—可靠系数，一般取1.40 对于阶梯型负荷，可采用分段计算法计算。以东直门车站为例，各阶段负荷分布如下图所示： 图中： I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 80 .1 108 220 885 .0 = ? = Ud cc s rel c K C K C=

在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ，得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中，放电时间极短，放电电流较大。尽管消耗电量较少，但对电压影响较大。所以，按持续放电算出蓄电池容量后，还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中，在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 mi i mi t I C =n a a i mi sa C C ...2,11 |==∑=n a Kcca KrelCsa Cca ...2,1|== Cca n a Cc max 1 =≥10 tC KrelCs K =

蓄电池充放电试验

蓄电池放电试验方案 批准： 审核： 编写： 重庆大唐国际彭水水电开发有限公司设备部 二〇一二年七月二日

蓄电池放电试验方案 本次试验按DL/T724-2000-6.3.3阀控蓄电池核对性放电要求进行全核对性放电试验。 一、计划时间： 开关站直流Ⅰ组蓄电池充放电试验：2012年07月11日08：00至2012年07月14日23：00 开关站直流Ⅱ组蓄电池充放电试验：2012年07月15日08：00至2012年07月19日23：00 地下厂房直流Ⅰ组蓄电池充放电试验：2012年07月29日08：00至2012年08月01日23：00 地下厂房直流Ⅱ段充电装置试验：2012年08月02日08：00至2012年08月05日23：00 大坝直流充电装置试验：2012年08月11日08：00至2012年08月14日23：00 二、组织措施 现场指挥：李正家 成员：谭小华（工作负责人）、刘宏生、肖琳、肖力、陈灏、刘应西、韦黎敏、运行当班值 三、试验前准备工作 1、设备部 1)外观检查：蓄电池槽、盖、安全阀、极柱封口剂等的材料应具有 阻燃性，用目测检查蓄电池外观，蓄电池的外观不应有裂纹、变 形及污迹；

2)极性检测：用万用表检查蓄电池极性； 3)开路电压检查：蓄电池在环境温度5℃～３５℃的条件下完全充 电后静置至少24h，测量蓄电池的开路电压应符开路电压最大最小电压差值不大于； 4)蓄电池连接压降：蓄电池间的连接条电压降应不大于8mV； 5)内阻测试：制造厂提供的蓄电池内阻值应与实际测试的蓄电池内 阻值一致，允许偏差范围为±10%。 2、发电部 退出需放电试验的运行蓄电池组。 三、试验步骤 1、蓄电池核容试验： 1)以×10小时放电率电流对电池组充电，连续充电至少72小时， 直至3小时内充电电流基本稳定不变（电池组充满状态），静置1到2小时，电池组温度与周围温度基本一致后对电池组进行放电，放电电流为10小时放电率电流（120A），连续放电10小时（放电过程中调整负载，始终保持放电电流不变）或端电压达到终止电压或单个电池电压低于时，停止放电，记录连续放电时间，由此算出容量。 2)根据直流电源系统运行规范规定，若达不到额定容量的80%，此 组蓄电池为不合格。 3)根据附表格每小时进行一次数据测量和记录。在整组蓄电池合格 的情况下，如有单个蓄电池不合格，对不合格蓄电池进行更换后

光伏电站蓄电池容量的计算方法

光伏电站蓄电池容量的计算方法 在确定蓄电池容量时，并不是容量越大越好，一般以20%为限。因为在日照不足时，蓄电池组可能维持在部分充电状态，这种欠充电状态导致电池硫酸化增加，容量降低，寿命缩短。不合理地加大蓄电池容量，加大蓄电池容量，将增加光伏系统的成本。 在独立光伏发电系统中，对蓄电池的要求主要与当地气候和使用方式有关，因此各有不同。例如，标称容量有5h 率、24h 率、72h 率、100h 率、240h 率以及720h 率。每天的放电深度也不相同，南美的秘鲁用于“阳光计划”的蓄电池要求每天40%～50%的中等深度放电，而我国“光明工程”项目有的户用系统使用的电池只进行20%～30%左右的放电深度，日本用于航标灯的蓄电池则为小电流长时间放电。蓄电池又可分为浅循环和深循环两种类型。因此选择太阳能用蓄电池应既要经济又要可靠，不仅要防止在长期阴雨天气时导致电池的储存容量不够，达不到使用目的；又要防止电池容量选择过小，不利于正常供电，并影响其循环使用寿命，从而也限制了光伏发电系统的使用寿命；又要避免容量过大，增加成本，造成浪费。确定蓄电池容量的公式为: a K U L P F D C ????=0 C －蓄电池容量，kW ·h （Ah ）；D －最长无日期间用电时数，h ；F —蓄电池放电效率的修正系数，（通常取1.05）；PO －平均负荷容量，kW ；Ｌ为蓄电池的维修保养率，（通常取0.8）；U 为蓄电池的放电深度（通常取0.5）；Ｋα为包括逆变器等交流回路的损耗率（通常取0.7～0.8）。上式可简化为： C ＝3.75× D ×P0 这是根据平均负荷容量和最长连续无日照时的用电时数算出的蓄电池容量的简便公式。由于蓄电池容量一般以安时数表示，故蓄电池容量应该为： V Wh C Ah C )(1000)(?=' H I Ah C ?=')( C '为蓄电池容量，A ·ｈ；V 为光伏系统的电压等级（系统电压），通常为12V 、24V 、48V 、110V 或220V 。 例如，按宁波太阳能电源有限公司提供的晶体电池组件，对浙江南都电源动力股份有限公司的阀控式密封铅酸蓄电池进行选型。基本要求为：可为400W 的负载连续5天阴雨天的

计算电池剩余容量的常用方法

计算电池剩余容量的常用方法 阅读次数:105 我要发表评论 作者:optimumchina发表时间:2010-10-13 本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是，仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术，该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法：一种方法以电流积分(current integration)为基础；而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想，即如果对所有电池的充、放电流进行积分，就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时，使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点，特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用，或者几个充、放电周期都没有充满电，那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电，所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度，这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集，即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题，那就是只有在完全充电后立即完全放电，才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少，那么在电量监测计更新实际电量值以前，电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新，可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。 以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一，它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接，但却存在难点：在测量期间，只有在不施加任何负载的情况下，才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下)，电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外，即使去掉了负载，发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在，基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题，本

时间管理电池使用时间的计算办法

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ups电池使用时间的计算方法 市电停电后，UPS是依靠电池储能供电给负载的。标准型UPS本身机内自带电池，在停电后一般可以继续供电几分钟至几十分钟；而长效型UPS配有外置电池组，可以满足用户长时间停电时继续供电的需要，一般长效型UPS满载配置时间可达数小时以上。 一般长效型UPS备用时间主要受电池成成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。一般在电力环境较差、停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。当停电时，UPS先由电池供电一段时间，如停电时间较长，可以起动备用发电机对UPS继续供电，当市电恢复时再切换到市电供电。 电池供电时意主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因数影响。一般计算机UPS电池供电时间，可以先计算出电池放电电流，然后根据电池放电曲线查处放电时间。电池放电电流可以按以下经验公式计算： 放电电流=UPS容量(VA）×功率因数/(电池放电平均电压×效率）如果计算实际负载下的电池放电时间，只需将UPS容量换为实际负载容量即可 后备延时电池的配置方法

在UPS电源运行中，如果遇到市电供电中断时，蓄电池必须在用户所预期的一段时间内向逆变器提供足够的直流能源，以便在带额定负载的条件下，其电压不应下降到蓄电池组允许的最低临界放电电压以下。蓄电池的实际可供使用容量与下列等因素有关： ①蓄电池放电电流大小 ②蓄电池环境工作温度 ③蓄电池存储、使用的时间长短 ④负载特性（电阻性、电感性、电容性）及大小只有在考虑上述因素之后，才能正确选择和确定蓄电池的可供使用容量与蓄电池标称容量的比率。决定UPS后备长延时电池容量的重要因素是负荷大小、种类和特性。目前常用的微型机及其配件的负载特性如下表。常见的微机、服务器及其配件的负载特性

电池容量的计算

电池,充电器技术学习交流,求助-> 锂电池容量计算的电压法 一.首先几个概念解释: 1.OCV:open circuit voltage的缩写,开路电压. 2.锂离子电池:本篇讨论的是目前手机上普遍采用的以4.2V恒压限制充电的单节锂离子电池. 3.mAh:电池容量的计量单位,实际就是电池中可以释放为外部使用的电子的总数. 折合物理上的标准的单位就是大家熟悉的库仑. 库仑的国际标准单位为电流乘于时间的安培秒. 1mAh=0.001安培*3600秒=3.6安培秒=3.6库仑 mAh不是标准单位,但是这个单位可以很方便的用于计量和计算. 比如一颗900mAh的电池可以提供300mA恒流的持续3小时的供电能力. 4.fuel gauging:电量计量,原意是油量计量,后在电化学上被引用为电量计量的意思. 最科学的并且是最原始的电池的电量计量方法是对流经的电子流量的统计.即库仑计(coulomb count). ★要想获得锂离子电池的电量使用的正确情况,只有用库仑计.就象大家家里面的水量计量用的水表的作用原理.要计算流经的电荷的多少才能获得锂离子电池的电量使用情况. 二.电压与容量的关系 但是锂离子电池有一个对电量计量很有用的特性,就是在放电的时候,电池电压随电量的流逝会逐渐降低,并且有相当大的斜率.这就提供给我们另外一种近似的电量计量途径.取电池电压的方法.就好像测量水箱里面的水面高度可以大概估计剩余的水量这个道理一样.但是实际上电池的电压比水箱里面的平静的水面高度测量要复杂的多. 用电压来估计电池的剩余容量有以下几个不稳定性: 1.同一个电池,在同等剩余容量的情况下,电压值因放电电流的大小而变化. 放电电流越大,电压越低.在没有电流的情况下,电压最高. 2.环境温度对电池电压的影响, 温度越低,同等容量电池电压越低. 3.循环对电池放电平台的影响, 随着循环的进行,锂离子电池的放电平台趋于恶化.放电平台降低.所以相同电压所代表的容量也相应变化了. 4.不同厂家,不同容量的锂离子电池,其放电的平台略有差异. 5.不同类型的电极材料的锂离子电池,放电平台有较大差异.钴锂和锰锂的放电平台就完全不同. 以上这些都会造成电压的波动和电压的差异,使电池的容量显示变的不稳定 ★★一台手机上用电压计量电池容量时,因为手机不可能一直处于小电流的待机状态.暂时的大电流的损耗,比如开背光,放铃声,特别是通过,都会造成电池电压很快降低.此时手机显示的容量要降低得比实际容量降低更多.而当大电流撤掉以后,电池的电压会回升.这就会造成手机容量显示反而上升这种不合理的现象. 三.电池电压对电池容量的表格 说了这么多,下面给出一个标准的电压对电池剩余容量的表格(左侧) 以及大电流恒流放电是电池电压对容量的表格(右侧) 标准条件描述: 1.室温 2.新的电池 3.完全充饱以后进行GSM模拟放电 4.测量电池电压时,关断放电回路,测量电池开路电压.排除放电电流对电压的影响. 5.选用钴锂的电池,因为目前手机上大多选用的是钴锂.锰锂很少. 大电流恒流放电条件描述:

蓄电池实验报告doc

蓄电池实验报告 篇一：直流系统蓄电池充放电试验报告 2 篇二：蓄电池测试 报告 蓄电池测试报告 使用单位：凯翔电池型号：产品名称：制造厂商：测试单位：凯翔测试人员：测试日期：打印日期：测试站点：凯翔 05 XX-11-10 XX-02-20 电流曲线图: 特性比较图: 单体条形图: 容量分析: 篇三：实验报告01--车用蓄电池技术状况的检查 实验一车用蓄电池技术状况的检查 实验时间：XX年9月29日实验地点：A-08 107 指导教师：亢凤林 一、实验目的 1、认识铅酸免维护蓄电池 2、高效放电计在检测蓄电池技术状况中的正确使用； 3、认识和正确使用蓄电池充电机。 二、实验设备

蓄电池、12V高率放电计； GZL-24V-60型过载保护硅整流充电机。 三、实验方法及步骤 1、观察6-QW-54蓄电池外观； 记录：可以看到两个接线柱：红色的一个标有“+”，另一个黑色标有”—”两个都是螺栓接线柱，一个蓄电池技术状态观察窗口，从外边可以看到蓝色的圆点 2、观察蓄电池技术状态指示器 记录：看到蓝色的圆环中间位黑色的圆点 记录分析：说明技术状态良好存电充足 3、12V高率放电计的正确使用； （1）使用高率放电计辨别蓄电池正负极 方法步骤：把高效放电计两个接线端接在蓄电池的两极，要保证两个接线柱都与电极接触完好，通过观察高效放电计的只是灯判定蓄电池的正负极。 （2）使用高率放电计辨别蓄电池技术状态 方法步骤：保持高效放电计的两个接线端接通蓄电池的两极，通过观察放电计上的电压表示数，观察时间最好不超过五秒。 测量数据：11.2V 数据分析：11—12V技术状态良好，9-11V技术状态较好，小于9V技术状态不好。通过本次测量电压表示数为11.2V

UPS后备时间电池计算公式

U P S后备时间电池计算 公式 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

U P S电池放电时间计算方法（逆变效率按90%、12V电池放电终止电压10.5V） 1、计算蓄电池的最大放电电流值： I最大=Pcosф/（η*E临界） 注：P→UPS电源的标称输出功率 cosф→UPS电源的输出功率因数（UPS一般为0.8） η→UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94（实际计算中可以取0.9） E临界→蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.7V） 2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据： 电池组的标称容量=I最大/C 3、由于使用E临界——电池的最低临界放电电压值，所以会导致所要求的电池组的安时容量偏大的局面。按目前的使用经验，实际电池组的安时容量可按下面公式计算： 例如1.10KVAUPS延时60分钟 电池的最大放电电流26.4A=标称功率10000×0.8÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压） 电池组的标称容量=26.4A÷0.61C=43.3AH 10KVA延时60分钟，电池配置为32节1组12V44AH。选配时32节12V1组容量≥44AH 例如1.20KVA延时180分钟 电池的最大放电电流52.9A=标称功率20000×0.8÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压） 电池组的标称容量=52.9A÷0.28C=188.5AH 20KVA延时180分钟，电池配置为32节1组12V190AH。选配时32节12V1组容量≥190AH

蓄电池充放电试验方法

蓄电池充放电 阀控式蓄电池俗称“免维护蓄电池”被广泛应用于备用电源系统中，“免维护”仅指无需加水、加酸、换液，而日常的检测和维护工作仍是不可缺少的。因蓄电池在运行中欠充、过充、过放、环境温度过高等都会使蓄电池的性能劣化，所以只有对其进行核对性放电才能客观、准确地测出蓄电池的真实容量， 才能保证直流电源系统运行的可靠性。 步骤/方法 1.放电前，应提前对电池组做均充，以使电池组达到满充电状态，一般以 2．35V／单体充电12小时，静置12-24h。 2.记录电池组浮充总电压、单体浮充电压、负载电流、环境温度以及整流器 (或开关电源)的其它设置参数，同时检查所有的螺钉是否处于拧紧状态。 3.结合基站／交换局的实际情况，断开电池组和开关电源之间的连接，确认 假负载处于空载状态后，把假负载正确连接到电池组正负极上，15分钟后记录电池的开路电压。 4.根据情况需要，确定电池组的放电倍率，一般以3小时率或10小时率放 电(3小时率放电电流为0．25C10，10小时率放电电流为0．10C10)，在假负载上选择相匹配的负载档，对电池组进行放电。 5.在放电过程中，考虑到假负载上的电流表显示准确度不够，需用钳形电流 表对放电电流进行检测，根据钳形表的实际显示，对假负载进行调整，使电池组放电电流到要求的放电电流，等放电5分钟左右，开始记录电池组的总电压、单体电压、放电电流、环境温度以及连接条的温度等。

6.若是选择10小时率放电，应每1小时(3小时率放电，则每30分钟)测量 一次电池的放电总压、单体电压、放电电流等：在放电的后期应提高测量的频率，10小时率是在9小时后每30分钟测量一次；3小时率是在2小时后每15分钟测量一次。放电过程中，同时应重点监控环境温度、电池单体和连接条的温度，有没有出现异常情况，同时电池组中放电电压最低的单体电池。 7.对于新安装的电池组，放电结束条件是电池组放出容量达到额定容量要求 或电池组中有一个单体达到1．80V，而对于已经在线使用的电池组是以总压达到43．2V(48V电池系统)为放电结束。 8.对于放电过程中的情况，如在到放电终止时，电池组放出的容量经核算没 有达到所规定的额定容量，电池组的出厂容量可能存在问题，应及时联系相关厂家前来处理。 9.放电结束，先让假负载空载，接着再断开电池组与假负载的连接，把电池 与开关电源连接上，此时应注意已经放过电的电池组与整流器之间的压差较大，连接时可能会出打火现象，最好是先调低开关电源的浮充电压值，使开关电源的浮充电压值尽量接近电池组的开路电压，以减小火花。 10.若放电情况正常可观察和记录充电开始的情况，若放电情况不正常，应监 测电池组的充电情况，确保电池的正常充电。 注意事项：

UPS容量和蓄电池容量计算方法

UPS容量和蓄电池容量计算方法 UPS容量和蓄电池容量计算方法 蓄电池的放电时间定义为：当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时，蓄电池的端电压下降到所允许的临界电压(终了电压)时所经过的时间。 UPS容量计算 P入=P出／(COSφ×ц) COSφ----功率因数（一般取0.8） P出-------额定输出功率(KVA) (注：计算时负载多为W) P入-------输入功率（KVA）（UPS容量） ц--------保险系数（一般取0.8） UPS蓄电池容量计算 电池放电电流计算： I=(S×COSφ)／(n×V×ц逆) S----------UPS额定输出容量(或实际或预期负载)（VA） ц逆-------逆变器效率（一般取0.8～0.85） n----------蓄电池只数 V---------蓄电池放电终止电压（2V电池对应1.8V；12V电池对应10.8V）COSφ---- UPS (或负载)功率因数(1～20 kVA为0.7，20～120 kVA为0.8) 艾默生UH31系列（10-20KVA）UPS电池电压240VDC（2组）20节（2组） 艾默生UL33系列（20-60KVA）UPS电池电压360VDC 12V电池30节 蓄电池容量计算 1、普通蓄电池计算（与华为计算方法相同） Q：蓄电池容量（Ah）； K：安全系数； I：负荷电流（A）； T：放电小时数（h）； η：放电容量系数； t：实际电池所在地的最低环境温度数值，有采暖设备时，按15℃考虑；无采暖设备时，按5℃考虑； α：电池温度系数，电解液温度以25℃为标准时，放电小时率≥10时，取0.006；10＞放电小时率≥1时，取0.008；＜1时，取0.01 以上公式可以简化成：

电池放电时间计算

电池放电时间计算 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

新电池估算方法： 估计算法：电池容量×÷负载电流 详细算法： 第一，先求出电池10小时率的放电电流，即容量除以10，一组500AH的电池，10小时率放电电流为50A，二组500AH的，10小时率放电电流为100A。 第二，用实际放电电流除以10小时率放电电流，求出一个比率，根据这个比率，查《电池放电率与放电容量》表中的放电倍率，从这个放电倍率数中选择一个最为相近的值，对应看到放电率，和有效放电容量倍率这一栏，记录好表中数据。 第三，查看当时的放电环境温度。 第四，计算放电时长：t＝额定容量×放电容量倍率×〔1＋温度系数×（环境温度－25）〕/放电电流 一般温度系数基站里选用，机房里选用 注意事项： 1、实际放电中，电流是逐渐增大的，并不恒定，因此放电时长肯定要与计算出来的有差别，电流越大，同容量的情况下，放电时间就越短。 2、长期使用后，电池容量肯定要下降的，应该用实际容量进行计算，在初期，可以用额定容量进行计算。 3、如果电池前后两次放电间，由于种种原因没充满电，算出来的时间肯定也不一样，而且充电容量不能以小时×电流直接进行计算，存在一个充电效率问题，充电时，电池会把一部分容量转换为热能散失掉。

4、一般48v用电，电池都是以24节串联一组使用，根据规定，当其中最低一节电压率先达到，也就是只要有一只电池达到，放电终止，计算此时的容量。但实际应用当中，不是以此来停止电池放电的，而是整组电压降到多少V就终止放电，所以放电放到这个项目的时候，往往会有更大的误差。而且电池测试的一个项目是单体电压的最大最小差值，说明一组电池的单体电压是不均衡的。如果均衡的，那么以×24＝，即可以放到算做结束，但实际当中这种事情至少我是没碰到过，如果相差幅度较大，可能总电压在48v时，有一节达到，但由于终止放电判定条件以整组电压计量的，我设定在47v，那还继续放电，这个求出的容量于真正意义上的容量就不等了，所以反过来求放电时长，也就不准了。 5、综合上述所说，只能求一个大概值，除非在条件达到一定要求的情况下，才有可能算得很准。当然，具体相差多少，本人也没做过实验，但至少可以有这样一个概念：到底能放5小时左右还是10小时左右，这个左右可能是几十分钟，也可能是1或2个小时，但从大的方向来判断，还是可以依靠的。 电池常用术语解释一：放电倍率 电池放电电流的大小常用"放电倍率"表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示，由此可见，放电倍率表示的放电时间越短，即放电倍率越高，则放电电流越大。（放电倍率=额定容量/放电电流） 根据放电倍率的大小，可分为低倍率（<0.5C）、中倍率（-3.5C）、高倍率（- 7.0C）、超高倍率（>7.0C） 如：某电池的额定容量为20Ah，若用4A电流放电，则放完20Ah的额定容量需用5h，也就是说以5倍率放电，用符号C/5或0.2C表示，为低倍率。

蓄电池充放电试验方案.docx

蓄电池检查试验方案 一、目的 为延长蓄电池使用寿命，确保电源类设备处于最佳运行状态，需对蓄电池组进行充放电试验，为保证检查试验过程中的人员分工明确、安全风险可控、试验方法规范，特制定本方案。 二、组织与职责（一）组织管理组 组长: 1. 协调蓄电池检查试验的整体统筹与实施。 2. 监管各小组的履职情况。 副组长： 1. 配合组长监管蓄电池检查试验工作的开展与实施。 2. 配合组长监管各小组的履职情况。 安全负责人： 1. 全面监管蓄电池检查试验工作当中的票证、倒闸操作以及安全交底工作，一经发现违规行为，立即叫停改造工作。 技术负责人： 1. 负责监管蓄电池检查试验期间运行方式调整。 2. 负责蓄电池检查试验期间提供相关的技术支持。（二）现场实施组 组长： 成员： 三、编写依据 1. GB 50172-1992 电气安装工程蓄电池施工及验收规范 2.DL/T 5044-1995 火力发电厂. 变电所直流系统设计技术规程 3. 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 四、工作范围 UPS EPS直流屏装置蓄电池组。 五、工作前的准备

1. 方案学习 1.1组长负责对所有改造人员进行方案的学习培训，并进行签字确认 1.2各小组组长负责对自己的成员进行方案的分解落实。 1.3安全负责人对所有人进行安全交底及措施的落实情况。 2. 材料及工器具准备 六、工作项目及内容 1.按下表检查蓄电池型号及参数。 蓄电池型号及参数记录表

逐个目测检查蓄电池外观，不应有变形、污迹，蓄电池间连接可靠、无锈蚀。检查项目和结果满足下表要求。 蓄电池外观及接线检查项目确认表 蓄电池运行环境检查记录表

蓄电池容量计算方法之令狐文艳创作

蓄电池容量计算部分 令狐文艳 1、常用的蓄电池容量计算方法 （1）容量换算法（电压控制法） 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量，并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 （2）电流换算法（阶梯负荷法） 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法，考虑了大电流放电后负荷减小的情况下，电池具有恢复容量的特性，该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量，取电压系数Ku=0.885，则计算的单个电池的放电终止电压为： V （4-1） 蓄电池的计算容量： （4-2） 式中 Cc —事故放电容量； Kcc —蓄电池容量系数； Krel —可靠系数，一般取1.40 80.1108 220885.0=?=Ud cc s rel c K C K C =

I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 在4个不同阶段，任意一个时期的放电容量为： （4-3） 总的负荷容量为： （4-4） 在计算分段ta 内，所需要的蓄电池容量计算值为： （4-5） 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线)，对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ，得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量，然后按照其中最大者 mi i mi t I C =n

选择蓄电池，则蓄电池的容量为： (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期，电压将降到最低，校验是否符合要求的方法如下： 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中，Cs —事故放电容量（Ah ），t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间，可以通过蓄电池的冲击放电曲线，求出单只电池的电压，再乘以蓄电池只数，得到蓄电池整组电压，该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中，放电时间极短，放电电流较大。尽管消耗电量较少，但对电压影响较大。所以，按持续放电算出蓄电池容量后，还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中，在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 ①事故放电初期，电压水平的校验 事故放电初期的冲击系数为 (4-8) 式中，Krel —可靠性系数，一般取１.1 I ch0—事故放电初期的放电电流，(A) 10 tC KrelCs K

电池理论电容量的计算

文献上说该材料的理论电容量是多少mA h/g 下面给出理论计算方法： 1mol正极材料Li离子完全脱嵌时转移的电量为96500C（96500C/mol是法拉第常数） 由单位知mAh/g指每克电极材料理论上放出的电量：1mA?h＝1×（10**－3）安培×3600秒＝3.6C 以磷酸锂铁电池LiFePO4为例： LiFePO4的分子量是157.756g/mol, 所以他的理论电容量是 96500/157.756/3.6=170 mA h/g 关于法拉第常数 法拉第常数（F）是近代科学研究中重要的物理常数，代表每摩尔电子所携带的电荷，单位C/mol，它是阿伏伽德罗数 NA=6.02214?1023mol‐1与元电荷e=1.602176?10‐19 C的积。尤其在确定一个物质带有多少离子或者电子时这个常数非常重要。法拉第常数以麦可?法拉第命名，法拉第的研究工作对这个常数的确定有决定性的意义。 一般认为此值是96485.3383±0.0083C/mol，此值是由美国国家标准局所依据的电解实验得到的，也被认为最具有权威性。 最早法拉第常数是在推导阿伏伽德罗数时通过测量电镀时的电流强度和电镀沉积下来的银的量计算出来的。 在物理学和化学，尤其在电化学中法拉第常数是一个重要的常数。它是一个基本常数，其值只随其单位变化。在电解、电镀、燃料电池和电池等涉及到物质与它们的电荷的工艺中法拉第常数都是一个非常重要的常数。因此它也是一个非常重要的技术常数。 在计算每摩尔物质的能量变化时也需要法拉第常数，一个例子是计算一摩尔电子在电压变化时获得或者释放出的能量。在实际应用中法拉第常数用来计算一般的反应系数，比如将电压演算为自由能。

UPS电池容量计算

在用户和厂商的交流中,常常提到这样的情况:根据UPS的输出容量和所要求的后备时间,需快速、粗略地给出相关电池的配置。此时可用UPS电池容量的简便计算方法迅速做出。 1、对于109Ah?块/kVA设计寿命10年的UPS电池容量的算法 使用时按下列公式计算: 所需电池容量(Ah)= UPS容量（KVA）×109（Ah.块）/KVA/每组电池块数 例如:一台120kVA的UPS,每组电池32块,要求后备时间60min(即1h)。则所需电池容量为 120kVA×109Ah?块/kVA=13080Ah?块,13080Ah?块/32块=409(Ah),即可选12V,100Ah电池4组(32块/组)。注意:实际后备时间不足60min(欠缺一点)。 如果每组33块,则13080/33=396Ah,同样可选12V、100Ah电池4组(33块/组)。注意:实际后备时间超过60min(超出一点)。 如果要求后备时间为30min,则109×120=13080Ah?块,13080/32=409Ah,409/2=205Ah。由于电池的放电功率与放电时间不是线性的,即不能只简单除以2,还需乘以修正系数,见表1,因此205×1.23=252Ah。即可选12V、65Ah电池4组(32块/组)。注意:实际后备时间超过30min(超出一点)。 如果要求后备时间20min,则409/3=136Ah,还需乘以修正系数,见表1,136×1.41=192Ah,即可选12V、65Ah电池3组(32块/组)。注意:实际后备时间超过20min(超出一点)。 其它情况,以此类推。 2、对于126Ah?块/kVA设计寿命五年的UPS电池容量的算法 计算方法和需乘以修正系数与前述完全一样,只是要把上式中的109换成126。 如果计算时间是一小时以上,要在按上述计算后再除以一个修正系数,见表2。

蓄电池充放电实验记录.docx

` 吉沙电厂通讯电源直流蓄电池组容量校核充放电报告 时间： 2015/4/3 负责人：诺 参加人：付友国、周晓 放电前：（停充状态，供厂用负载电流4A）全组电压 50V 放电开始后：（放电总电流23A）全组电压V（盘上指针表读电流，并一只数字表读电压） 放电过程记录附后页 放电曲线充电曲线 单缸电压电压 1.83V 8.4h9h 时问时间 均充充入电量约 185Ah 后，充电装置过压保护动作，充电电流被限制，后改用大浮充再充，充入电量约 8×4=32（Ah）总充入容量：约 217Ah 后转为正常浮充。

` 蓄电池容量核定放电记录（2009/4/4 8：00） 缸电压 v缸电压缸电压全压放电电流记录时间 号号v号v v A 1 2.0339 2.0477 2.03214232009/4/3 8：40 2 2.0340 2.0378 2.03 3 2.0441 2.0379 2.04 4 2.0342 2.0380 2.03 5 2.0343 2.0481 2.03 6 2.0444 2.0482 2.03 7 2.0445 2.0483 2.03 8 2.0446 2.0484 2.04 9 2.0447 2.0585 2.04 10 2.0348 2.0486 2.04 11 2.0349 2.0487 2.04 12 2.0450 2.0588 2.04 13 2.0351 2.0489 2.04 14 2.0452 2.0490 2.04 15 2.0453 2.0391 2.03 16 2.0354 2.0492 2.04 17 2.0355 2.0493 2.03 18 2.0456 2.0394 2.04

电池电量计的原理与计算

[推荐]电池电量计的原理与计算 充电电池容量估算方法 在多数便携应用中，都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。 图1 简化的电池电量计框图 最早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。这是因为电池端电压和剩余容量之间有一个确定的关系，测量电池端电压即可估算其剩余容量。这种方法的局限是：1）对于不同厂商生产的电池，其开路电压与容量之间的关系各不相同。2）只有通过测量电池空载时的开路电压才能获得相对准确的结果，但是大多数应用都需要在运行中了解电池的剩余容量，此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。而电池内阻的离散性很大，且随着电池老化这种离散性将变得更大，因此要补偿该压降带来的误差将十分困难。综上所述，通过开路电压来实时估算电池剩余容量的方法在实际应用中无法达到足够的精度，只能提供一个大致的参考值。 另一种大量应用的方法是通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。这种方法对流入/流出电池的总电流进行积分，得到的净电荷数即为剩余容量。电池容量可以预置，也可在后续的完整充电周期中进行学习。在补偿电池自放电、不同温度下的容量变化等因素后，这种方法可以获得令人满意的精度，因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用中。 电池电量计工作原理 电池电量计对流入/流出电池的总电流持续进行积分，并将积分得到的净电荷数作为剩余容量。 简化的电池电量计如图1所示。其中，R SNS为mΩ级检流电阻，R L为负载电阻。电池通过开关、R SNS对R L放电时的电流I O在R SNS两端产生的压降为V S(t)=I O(t)×R SNS。电量计持续检测R SNS两端的压差V S，并

蓄电池容量的计算方法

蓄电池容量的计算方法 1.蓄电池容量的计算方法 蓄电池的容量必须是以所定的电压、所定的时间可向负载提供的容量。 以下就容量计算方法进行说明： 1、计算容量的必要条件 A、放电电流 有必要明确放电过程中负载电流的增减变化和其随时间变化情况。 B、放电时间 可预期的负载的最大时间。 C、最低蓄电池温度 预先推定蓄电池放置场所的温度条件，决定蓄电池温度最低值。一般设置在室内时为50C，设置在特别寒冷地区室内时为-50C。用空调保证室内温度时按实际温度作为最低温度。 D、允许的最低电压 单格允许的最低电压（V/单格）=（负载所允许的最低电压+导线的电压损失）/串联格数 2、容量的计算公式 C= 1*[K1I1+K2（I2-I1）、、、、、、、KN（IN-IN-1）]/L

C：250C的额定放电率换算容量（AH）、、、、、、UXL电池是10HR容量。 L：对因维护系数、使用年数、使用条件的变化而引起的容量变化而使用的修正值。一般L值采用0.8。 K：由放电时间T、电池的最低使用温度、允许的最低电压而决定的容量换算时间。 I：放电电流 下标1、2、、、、N：按放电电流变化顺序依次加给T、K、I 3、容量的计算举例 A、放电电流 140A（一定） B、放电时间 30分 C、最低蓄电池温度 -550C D、允许的最低电压 1.6V/单格 按上述条件，得出K=1.1 C= 1 X1.1X140=192（AH/10HR）/0.8 所以，可使用UXL220-2。 注：上述例子是针对放电电流一定的简单的负载类型电池容量的计算。其他负载类型的计算请参考日本蓄电池工业标准[SBA6001]。 2.关于UPS容量的计算举例 计算机设备应该加装不间断电源保护，其有两个主要作用： 一是在市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用；