非凡蓄电池管理控制系统

非凡蓄电池管理控制系统

非凡蓄电池管理控制系统中有应用[3-4]，是一个快速充电和连续的放电过程。在充电过程中，并不能保证串联非凡蓄电池组内的每只蓄电池电压保持一致，在充电过程中和使用过程中经过多次均衡才能达到各只非凡蓄电池电压基本一致[5-6]。并不能实现充、放电全过程的均压控制。

当发生过充和电压不平衡时，进行多次的能量转移，经历一定的时间才能达到均压。这在快速充电时，会发生个别非凡蓄电池的过电压或使整组非凡蓄电池不能充满电的情况，是事后的及时补救。

本文论述的是，应用于动力UPS[7]防止串联非凡蓄电池组在充电过程中任意一只非凡蓄电池过充电，与电动汽车非凡蓄电池组的工作过程有很大的不同。

动力UPS应用于抗电网闪络[8-9]，是化工生产装置抗电网闪络的一种很好的解决方案，有越来越多的化工生产装置应用动力UPS。动力UPS的储能设备是由2～40只额定电压2～36V铅酸非凡蓄电池串联组成的。

其工作特性是一个长时期的浮充电和瞬间大电流放电的过程。要求在非凡蓄电池放电后，在较短的时间内（0～12h内，视非凡蓄电池组的放电深度而定）就能一次对非凡蓄电池组充满电，然后一直处于浮充电状态，直到非凡蓄电池组再次放电为止。

非凡蓄电池组工作放电时，持续时间只有几秒钟甚至是毫秒级的，但放电电流是几倍于非凡蓄电池组I3[10]的大电流放电，然后又快速充满电，如此重复工作[11]。非凡蓄电池组工作放电是在动力UPS检测到电网闪络时向其所带负载供电的过程。

从这里可以看出，动力UPS的各只非凡蓄电池，只要在充电时不会发生过充电，由于长时期的浮充电状态，就能保证每只非凡蓄电池都能充满电。只有在非凡蓄电池都充满电时，才能保证动力UPS能够可靠的工作。

动力UPS非凡蓄电池组充电时，是否充满电是按整组的额定电压进行判定。分两个充电阶段，起初是以恒流充电，当电池组电压达到一定值后进行恒压充电。目前，动力UPS的充电控制系统并不能保证串联蓄电池组内每个非凡蓄电池都能充电到其额定电压。

一旦个别非凡蓄电池性能变差，充不上电或充不满电，在总电压一定的情况下，根据串联分压原理，就会导致其他的非凡蓄电池过充电，或过充电的非凡蓄电池会导致其他的非凡蓄电池不能充满电。

非凡蓄电池过充电对其损害很大，非凡蓄电池经常充不满电不仅影响非凡蓄电池的性能，也使动力UPS工作的可靠性下降，这将影响动力UPS的抗电网闪络的能力。因此，动力UPS串联非凡蓄电池组的充电系统就要具有在一套充电电源的情况下，满足每一只非凡蓄电池都能够在快速充电时不会发生过充电，进入浮充状态时都能够充满电的控制设备。

从动力UPS的工作过程可以看出，电动汽车的非凡蓄电池管理控制系统，由于应用的对象不同，并不适用于动力UPS串联蓄电池组的充电要求，其本身的优缺点[12]不是本文讨论的重点，这里不再做详细的分析。

目前动力UPS非凡蓄电池组的管理控制系统，还不是很完善。如果不解决好动力UPS非凡蓄电池组的充放电管理控制问题，将不能保证动力UPS的功能的可靠性。

以某型标称12V额定电压的铅酸非凡蓄电池（以下简称蓄电池）为例，由6个额定2V的单格（单体）非凡蓄电池串联组成。按照该型非凡蓄电池的技术规范，在0℃～40℃范围内，推荐的充电电压一个单格蓄电池是2.27V，放电终止电压是1.75V。

这样，一只非凡蓄电池在充满电时的允许最大电压是13.6V，放电允许最低电压是10.5V。那么，以40只非凡蓄电池串联使用为例，其充满电时的总电压就是544V，最低允许放电电压是420V。

以某动力UPS的非凡蓄电池组的充电为例，采用如图1所示的充电回路，是用恒电流充电和恒电压充电相结合的方法来进行的，在非凡蓄电池充电的后期一般都是恒电压的充电方式。

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