[发明专利]一种通信蓄电池健康度在线监测方法

说明书

本发明公开一种通信蓄电池健康度监测方法，通过实时监测蓄电池在各种不同工作状态下的电流、端电压和内阻，并利用改进的安时法对蓄电池容量进行计算，同时修正蓄电池放电速率、充电效率和温度对容量的影响，实现了对蓄电池在充电和放电状态下的健康状态定量，也为浮充状态下蓄电池的健康状态定性分析提供了依据，进而实现了蓄电池在充电、放电和浮充条件下全方位的健康状况判定，具有适用性强、准确度高、实现简单等优点，从而可用于提前发现可能存在隐患的蓄电池单体，能够有效提高蓄电池的可靠性和保障水平，具有较强实用性。

技术领域

本发明涉及电网设备安全运行技术领域，特别是一种通信蓄电池健康度在线监测方法。

背景技术

近年来，免维护铅酸蓄电池在实际使用过程中，因蓄电池故障导致的通信重大事故时有发生，给电网的安全稳定运行造成极大的安全隐患。传统的蓄电池日常维护工作通常采用人工方式定期进行，由于电网的通信蓄电池通常分布在不同等级的变电站通信机房中，很难保证做到专人监管与检测，同时也缺乏相应的数据分析方法，无法实现有针对性的蓄电池健康状态评估与风险预警。

蓄电池实际容量的大小是对蓄电池健康状况最直接的表征。通常对蓄电池的研究主要有两个重要的参数指标，即SOC(State of Charge)和SOH(State of Health)。

SOC指蓄电池的荷电状态，其定义为：

其中，C_n为蓄电池的额定容量，C_r为蓄电池的剩余容量，C_u为蓄电池已经使用的容量(即已放出的电量)。在蓄电池实际使用过程中，常采用蓄电池的实际容量C_a来代替额定容量C_n，从而能够更准确地反映蓄电池的真实荷电状态。即：

SOH指蓄电池的健康程度(健康状况)，其定义为：

由于蓄电池的额定容量是已知的，因此对蓄电池健康状况的判断，主要是对蓄电池实际容量的精确预测与计算。当前国内外对于蓄电池实际容量的估算方法包括电池比重法、安时法、开路电压法、内阻法、神经网络方法、灰色理论预测方法、模糊控制理论方法和小波变换方法等。但在电力通信蓄电池的现场环境中，蓄电池实际容量估算会受到厂家品牌、充放电电流大小、温度变化等众多因素影响，使得蓄电池的实际容量变化计算是一个复杂的过程，现有的这些蓄电池实际容量的估算方法均存在各自的缺陷，导致蓄电池的实际容量计算存在较大的误差。并且当前对蓄电池实际容量的计算多在离线状态下通过放电测试获得数据，无法实现在线条件下蓄电池容量的精确预测和估算。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信蓄电池健康度在线监测方法，能够针对蓄电池的不同工作状态判定蓄电池的健康状况，从而提高蓄电池的保障水平。

本发明采取的技术方案为：一种通信蓄电池健康度在线监测方法，包括：

实时监测蓄电池的工作电流、电压、内阻以及工作温度；

根据蓄电池工作电流监测值判断蓄电池的当前工作状态；

蓄电池处于放电状态时：根据蓄电池的放电特性和当前温度确定放电电流修正因子K₁，进而计算放电期间蓄电池放出的容量，以及蓄电池的实时荷电状态；

蓄电池处于充电状态时：根据蓄电池的充电效率和当前温度确定充电电流修正因子K₂，进而计算充电期间蓄电池增加的容量，以及蓄电池的实时荷电状态；

在蓄电池放电和充电过程中，根据蓄电池的实时内阻和实时荷电状态，更新蓄电池内阻与荷电状态映射关系表；

在蓄电池由浮充开始放电至满放时，根据最大放出容量计算放电条件下的蓄电池健康状态SOH；