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蓄电池监控技术的应用与发展
摘要：阀控式密封铅酸蓄电池由于具有电压平稳，成本低，使用和维护方便等优点使得其得到了广泛的应用，虽然现在各种新型的电池材料不断出现，但目前甚至是可预见的未来一段时间，VRLA蓄电池仍然会在通讯，电力，轨道交通等领域作为后备电源和储能设备的主力军。
& & & &阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)由于具有电压平稳，成本低，使用和维护方便等优点使得其得到了广泛的应用，虽然现在各种新型的电池材料不断出现，但目前甚至是可预见的未来一段时间，VRLA蓄电池仍然会在通讯，电力，轨道交通等领域作为后备电源和储能设备的主力军。
　　虽然VRLA蓄电池号称是&免维护&的，但现在市场上电池厂家众多，鱼龙混杂，质量参差不齐，而且在实际使用中，由于蓄电池本身的劣化，蓄电池的容量也是在不断下降的，特别是在实际使用中，通常是多个蓄电池串联使用，这就使得一个蓄电池的性能劣化会拖累整组电池的性能，从而让电池组达不到设计容量，一旦停电，事故发生的可能性就大大增加，所以日常对电池组的监控和维护是必不可少的，从而避免电池故障给用电客户带来损失。本文就VRLA蓄电池的监控技术的发展和现状做一个全面的介绍和分析。
　　1.传统的电池监控方式
　　长期以来，蓄电池的维护单位都是以人工维护，最常见的是以下几种方式：
　　1.1. 核对性放电
　　这种方法是最准确知道蓄电池容量的方法。具体的操作是将浮充状态的电池组脱离负载，然后以电池标称容量的0.1C的速度放电(即100Ah的电池以10A的放电速度放电)，并记录电池到达规定的终止电压的时间以确定电池的实际容量。这种方法最大的优点是准确，但缺点也显而易见：这种方法需人工操作，有一定的危险性;需要脱离负载操作，所以放电过程中如果发生停电，系统就没有后备电源的保障;这种方法其实测试的电池组里面最差电池单体的容量，其他电池单体的容量仍然没有掌握的;另外对电池容量本身也有一定的损害，所以不能频繁的对电池进行核对性放电，一般的用电单位进行这种测试的频率是一年1-2次，而电池劣化的过程经常是在几周内发生的，这样在两次测试间隔时期电池的状态仍然是未知的，事故隐患仍然存在。
　　1.2.在线或者人工监测电池电压
　　这是长期以来监测电池状态最常用的方法。但从下图可以看出，在浮充状态下，容量不同的电池的浮充电压几乎是一致的，通过放电测试可以看到容量异常的电池很快就会下降到截止电压，从而说明通过这种方法来判断电池的容量是无效的。
图1：容量异常的电池在浮充状态下电池与正常的电池几乎一致
　　1.3.人工测量电池内阻
　　这种方法通常与方法2共同使用来判别电池好坏。即维护人员利用内阻仪手工测试电池单体的内阻。到目前为止，虽然大量的文献指出蓄电池的内阻和容量状态并没有一个明确的数学对应关系，但业界里公认内阻的变化是和容量的变化相关的。在图2里面黄色趋势线显示蓄电池的内阻在10月到11月期间因为各种原因急剧上升，因此可以判断出蓄电池的状态已经严重劣化，经过对电池的放电证实的确是电池已经失效。
图2. 电池劣化过程中内阻变化曲线
　　但这种方法的缺点也显而易见：不能实时在线监测电池的状态;花费的时间长，人力成本高;有些电池组由于空间的限制，并不便于人工操作;每次测试由于人员和仪器的不同数据会有较大的差异。这种测试方法也不再适应现在的电池监控系统的需求，取而代之的是在线式的内阻监控方式。下面我们就这种监控方式作详细的介绍。
　　2.在线电池内阻监控方式
　　从系统架构来看这种监控方式分为集中式和分布式。
　　2.1 集中式在线电池内阻监控系统
　　集中式监控系统是指将一组甚至多组电池连接到同一台设备上进行测试，图3是集中式监控系统的一个例子。
图3.集中式电池监控系统
　　集中式监控系统测试电池内阻大都采用交流注入法，即在设备内部产生一个一定频率和幅度的交流(基本是正弦)信号注入到蓄电池两端，然后通过探测并检出蓄电池两端同频率的电压波动即可确定电池的内阻。交流注入法也是大部分手持内阻仪检测内阻的方法。交流注入法不需要从电池中取电，从而不会对电池本身的容量和寿命有影响。但交流注入法对电池注入的电流一般不能太大(1A以下)以避免对动力环境系统产生干扰，这么小的电流引起的电池电压的波动是非常难以精确测试的，很容易受到动力环境系统中的噪声的干扰，特别是在UPS系统里电池两端存在大量的谐波干扰，如何滤除这些干扰是非常有挑战性的一项工作。就目前的集中式设备测试内阻的结果来看精度大都不太理想，距离分布式的采集模块还是有差距的。集中式设备由于要采集多个电池单体的参数，这样就需要从设备引出大量的连接线，而且由于电池摆放的位置不同，这些连接线的长度和走线都不一致，从而使得集中式监控系统的施工和维护都较为麻烦。
　　虽然集中式的监控方式有种种弊端，但由于其成本较低，所以在一些对内阻精度要求不高的场合还是有相当的市场。生产集中式设备的厂家包括艾默生，杭州高特以及一些较小的厂商。
　　2.2 分布式在线电池内阻监控系统
　　相对集中式监控方式，分布式系统的电池参数采集模块和蓄电池一一对应，采集模块通过导轨或者双面胶固定于电池表面，由于每一个电池单体配置一个传感器，因此连接线短，这样使得现场施工布线非常简单。图4是分布式监控系统的一个例子。
图4，分布式电池监控系统
　　在分布式监控系统中，电池参数采集模块将采集到的数据通过串行总线上报给现场主机，再由现场主机上报给中心服务器，用户通过客户端访问服务器即可查看电池运行的状态参数。
　　分布式系统的电池参数采集模块由于体积较小，不能自身内部产生较大电流的信号，需从电池本身来取电，所以测试内阻的方法一般采用直流或者交流放电法，即对电池拉取特定频率和幅度的直流(脉冲)或者交流(正弦)电流，然后通过测试电池两端的电压波动来确定电池的内阻。由于脉冲信号里面包含的谐波分量较多，对于后期信号处理来说比较复杂，从测试的内阻结果精度来看也是交流放电法较好一些。采用直流放电法的有莱姆，华塑等公司，海伟辰电子等公司采用的是交流放电法。
　　3.电池参数采集模块的性能指标
　　衡量模块内阻测试的性能指标包括测试的绝对精度，测试结果的重复度，模块的静态损耗以及模块测试内阻时的动态损耗以及模块的安全性能。
　　3.1 绝对精度
　　内阻测量的绝对精度是指传感器内阻测试的值与真实内阻值之间的差异。测试的结果应该越接近真实值越好，但长期以来这个指标都缺乏判断的依据，因为电池的内阻值并没有一个标准值。甚至有些人提出这个指标并不重要，但笔者看来这是衡量一个采集模块性能的重要指标，因为很多电池加装监控系统的时候已经使用了一段时间了，如果测试不准确，就很难与初始内阻值(厂家提供)来比较，从而难以判定电池的容量状态。解决这个难题其实也很简单，可以用标准的精密电阻来模拟电池内阻，然后用采集模块来测试电阻的阻值从而判断采集模块的绝对精度。
　　3.2 测试结果的重复度
　　内阻测试的重复度是指对同一电池单体，在同一时间和同一条件下，用同一采集模块反复测量内阻值，得到的结果的偏差范围。需要指出的是衡量这个指标的条件不仅是在电池脱机工作的时候，更要考虑电池在线工作时系统有大量谐波干扰的情况下采集模块的测试结果的一致性。测试表明很多厂家的采集模块在有干扰的情况下测试结果离散性非常大，有些模块甚至在有干扰的情况下不能正常工作。
　　3.3 模块的损耗
　　损耗包括模块不测试的时候的静态损耗和测试参数时候的动态损耗。静态损耗在电池脱机工作的情况下是个重要的参数，因为分布式的模块都要从电池本身取电，如果静态损耗太大，对电池本身的消耗也较大。动态损耗主要是模块在测试内阻的时候从电池内部拉电流的大小，电流越小对电池的冲击也就越小，但电流太小所引起的电压波动也较小，对于信号检测电路的设计要求相应提高，从而也会影响到最后测试结果的精确性。市场上现有的模块拉电流的大小从几百个毫安到几安培不等。
　　3.4 模块的安全性能
　　模块的安全性能是指模块在发生故障的情况下能否不影响系统的安全。这要求模块在内部短路的时候能从物理上与电池隔离开，另外在施工中很容易发生电池正负极接反的情况，这就要求模块本身要有反接保护，以避免反接时模块损坏。
　　4. 电池容量状态的判断
　　对于电池用户来说最关心的参数还是电池目前的容量状态，经常我们以电池的健康参数(SOH)来表示。前面我们有讲过电池的内阻与容量有一定的关系，但没有明确的数学对应公式，所以如何将测试得到的内阻转换成电池的健康参数是有很大的挑战性的工作。现在有些公司在这方面做了一些研究，也开发出计算软件，但从结果来看还没有达到很精确的程度，只能起到一些参考作用。这方面的工作还有待各方面继续研究。
　　5. 结束语
　　作为动力环境监控中的一环，蓄电池监控逐渐被重视。蓄电池监控近年来发展迅速，涌现出各种新技术和新产品，其中测试电池的内阻以监测电池的容量状态逐渐成为主流。随着这些新的技术和产品的推广使用，蓄电池的维护工作将从人工化，分散化向自动化，集中化迈进。
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蓄电池内阻在线监测系统的设计与实现
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电池在线监测系统　1． 特有的内阻测试技术，避免测试中对电池损坏和系统冲击。&2． 在线放电，通过测量电池电压、电流，计算出放电容量，根据设定放电要求，自动提示用户结束放电。3． 具有网报警、短信报警和声光报警功能。4． 可以4路、8路、24路、32路、48路、54路、108路、256路进行扩展。5． 全自动巡检电池内阻、端电压，自动记录监测数据。6． 受控单检、巡检电池内阻、端电压，自动记录测试数据。7． 自动监测电池组性能均衡性，诊断电池故障，当电池出现故障时可自动报警。8． 自动分析内阻变化趋势，预测电池寿命。9．单体电池和电池组性能状态既可在现场观测，也可在数据中心观测。标志明确，显示直观。10．现场检测无需人工介入，避免了因人工检测误操作引起的短路、触电我负载断电风险。11．全隔离独立测试回路，既不受用户设备干扰，也不影响用户设备和电池组的正常运行。12．电池资源管理全面数字化、信息化。13、电池资源充分利用，省资金、利环保。&产品参数项目参数通&&&&&&&讯RS232/RS485/以太网/USB单&节&电&压2V&0-3V精度0.5﹪rdg±6rdgt12V0-16V精度0.2﹪rdg±6rdgt内阻范围及精度2V0.00-10.0mΩ&12V0.00-100.0mΩ&精度0.2﹪rdg±6rdgt总体电压范围0-300V(更大电压可定制)总体电流范围0-100A（选配电流传感器）连&接&路&数4、8、12、24、32、48、54、108、256路存&储&&&器128MFlash屏&&&&&&幕128×64的液晶屏幕尺&&&&&&寸420×390×142mm(壁挂式）&483×386×185mm（机柜式）重&&&&&&量5Kg蓄电池在线监测技术在变电站的应用作者：中试高测&&&&&&时间：&&&&&&阅读：881、在变电站蓄电池作为备用电源在电力系统中起着极其重要的作用，在交流电失电或其它事故状态下蓄电池组一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。近年随着阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称阀控蓄电池电池）在电力系统的广泛使用，由蓄电池故障而引发的事故时有发生，甚至造成着火、全站停电。阀控蓄电池由于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，其“免维护”的这一优点，已经成为电池运行管理中的缺点和难点。武汉中试高测电气在提高电池性能，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。目前除了核对性放电、测端电压等常规维护检测手段外，随着技术的发展一些新的检测手段孕育而生，蓄电池在线监测这一新检测技术开始逐步运用到电力系统。蓄电池内阻检测仪2、蓄电池在线监测技术应用情况在电力系统变电站目前使用较多的蓄电池在线监测装置是电池巡检仪，电池巡检仪又分为两种，一种是测量蓄电池单体电压的巡检仪，结构是由一个主控模块和数个采集模块组成，主模块接收监控器的命令，发送电池数据到直流设备的监控器；采集模块中每个模块采集10～20节电池的电压、电流和温度；通过直流充电设备的监控器可显示各单节电池电压，判断故障电池的编号且给出报警。这类电池巡监仪一般由直流设备生产厂家提供，在订货直流设备时它是选配装置，由于功能单一、不能测试容量、且测量精度差、容易误报，限制了它的广泛使用。另外一种是智能巡检仪。智能巡检仪除了能测量蓄电池的单体电压，还具有测量和显示整组蓄电池的容量以及进行数据智能分析功能。结构上与上面一种类似，由主机和电池采集模块组成，主机可直接放置在蓄电池室内，数据显示和报警功能可通过通讯线送到控制室内设置的显示单元上。这类电池巡检仪一般由专业电池巡检仪厂家生产，它端电压监测部分同样误差较大、容易误报；容量监测，它是在电池放电和充电状态时测量电池电流及端电压的变化，并利用这些数据绘制曲线来分析电池的特性；通过内阻与端电压在充放电时产生的变化来分析电池容量，当蓄电池组在放电时内阻越大其端电压越低，而充电时内阻越大其端电压越高，找出特性最差的电池，根据欧姆定律计算出内阻，并描绘出电池组中哪些电池容量最小，利用特性曲线计算出电池组的容量。由于运行中，充放电电流是变化的，内阻不是一个恒定值，其计算分析出的容量不是很准确。电池巡检仪主要是能够发现蓄电池短路、断路和电池异常等状况，但对蓄电池容量下降很难发现，即时能够监测容量，与真实容量有很大的差距。随着人们对阀控式密封铅酸电池研究的深入，蓄电池内阻已经成为衡量电池好坏的一个重要指标，内阻检测成为电池维护一个重要手段。武汉中试高测电气内阻跟蓄电池容量之间没有严格的数学关系，无法根据单个电池的内阻值去预测蓄电池的寿命和容量，蓄电池内阻突然增大，蓄电池的容量将发生变化，通过对内阻测试数据不断累积和定量分析，可以推断出电池容量变化趋势和寿命情况。人工进行内阻测试耗时，测试数据少，一般要求一年一次，测试数据不能及时存储和多年保留，分析功能较差。因此在电池巡检的基础上，增加了内阻在线检测，并采用现代的通讯和计算机等技术，建立了蓄电池在线智能监控系统。武汉中试高测电气系统主要由数据采集模块、放电模块、监控单元三部分组成，具有实时监测电池的运行参数（电压、电流、温度）、定时自动测试电池内阻、静态放电测量电池容量、综合测量判断电池性能及变化趋势以及显示报警功能，系统还可实现网络化、智能管理。与电池巡检仪不同，在这个系统增加了一个放电模块，放电模块能承受较大的冲击电流，它接收监控主机的放电命令，接通放电回路，电池通过负载放电，同时采集模块将采集每节电池电压的变化，在主机中得到了每节电池内阻特性曲线。放电模块也可作为长时间放电负载，实现对电池容量的核对性测试及整组电池的活化处理。这个系统实现对蓄电池全方面的监测和维护管理。3应用中存在的问题蓄电池在线监测装置是电池检测和维护的一种新手段，尤其对无人值守变电站更加需要，它能够在第一时间及时发现蓄电池存在的问题，以减少运行人员和检修人员的劳动强度。但无论那种类型的蓄电池在线监测装置，在使用中都存在以下下几个问题，影响了在线监测所起的作用，反而增加一些维护工作。3.1电池端电压的测量误差根据规程的要求，日常测量蓄电池端电压采用是高精度4位半的数字万用表，一般高精度万用表蓄电池直流电压档测量精度为0.7%以上，绝大多数蓄电池在线装置产品说明书上提到的测量精度达到了0.5%以上；显示测量数值有些蓄电池在线装置的测量端电压数值为小数点后2位，与规程要求有较大误差；有些装置测量值虽可以到小数点后3位，但与实际用表测量数值相差较大。从运行情况看，端电压在线监测的误差是随机，每个数值偏差都不一致，而且偏差值随着环境温度、浮充电压变化等而变化。表1为现场任意抽查几个蓄电池浮充电压，现场测试值与在线测量值的误差情况，现场测试采用FLUK111数值万用表直流档测量精度0.7%，测试环境温度25℃。从抽检的情况看，现场测试值与巡检仪测量值误差较大，已经不能真实的反映蓄电池单体电压的情况。电力行业规程要求，在25℃时蓄电池浮充电压为2.23V-2.28V，如果测量误差超过10mV，对蓄电池检测会带来一定的影响，使一些电压异常电池无法检测出来，电压正常电池会检测出异常电池。目前，国家和电力行业对蓄电池在线监测这类装置，没有制定相关的标准，各类产品的好坏无从考证。在运行使用时，由于数据缺乏真实性，日常维护变电站依然采用人工测试端电压，蓄电池在线检测作用大大减弱。3.2误报警在用的电池巡检仪误报警现象比较多，除了因为测量误差引起的报警，还有比较多的是测量回路故障引起的报警。测量回路接线方式是在每个蓄电池的正、负极接一根采集线，带保险的一端与电池极柱螺栓连接，另一端接入采集单元。在运行中常常发现，由于保险管损坏、保险管与连接部分接触不良，而引起电压检测异常而引起报警。绝大部分蓄电池采集部分使用保险采用易损坏的玻璃管，由于玻璃管大小差异，容易出现接触不良的情况，这些误报警带来的维护工作量大大增加，不但没有减轻劳动强度，反而增加了不少工作。3.3内阻监测问题蓄电池在线内阻监测，通过电池向放电模块瞬时放电，测量电池断电瞬间的电压差，计算电池内阻（R内阻=△V/I），内阻测试原理如图3。由于在线监测中出现的端电压监测误差、放电过程电流波动、断电前后电压补捉测量技术，以及在线连接线电量衰检等问题，内阻在线监测精度不高。目前，在国内美国ABLER便携式内阻测试仪应用较多，它的在线式内阻测试系统测试精度与便携式相比稍差，但与目前使用的其他产品相比还是要好些。4蓄电池在线监测技术的发展当前，对阀控式铅酸蓄电池监测已逐渐成为一个热点，尤其是电力系统、电信、移动通信系统对蓄电池在线监测技术提出更高的要求，以满足重要系统的安全可靠性。蓄电池在线监测应从三个方面来提高系统可靠性，一方面监测可以保证蓄电池处于正确的运行状态，如对于蓄电池过充、欠充状态，能给出正确提示或警告。另一方面监测可以发现即将失效的蓄电池，即可监测发现短路、断路和容量下降蓄电池，以便及时提示处理。第三方面监测可以利用在线监测功能对蓄电池进行就地维护功能，如对异常的蓄电池进行及时活化处理、进行定期的核对性放电，不需要携带许多工具，就可以进行相关的维护工作，减轻了人员的劳动强度。 蓄电池在线监测还可以利用通讯手段进行网络化管理（如图4），将几个站或一地区的蓄电池监测通过光纤进行组网，建立一个实时远程智能化蓄电池监测网络化管理系统，以实现信息集中和远程控制，使运行检修人员、相关人员和管理决策层能够通过局域网内的任何一个终端用IE浏览的方式即可实时掌握各变电站蓄电池的运行情况及其性能变化趋势，使蓄电池得到及时的维护，同时也为“设备状态检修”提供可靠依据，将“定期维护检修”转变为“状态检修”，从而实现对蓄电池的科学化管理，保证系统的可靠、安全运行。当然，蓄电池在线监测技术的发展还是要研究高精度的检测手段，使监测的各类参数量值（端电压、内阻等），能够达到人工检测用仪器如高精度万用表、便携式内阻测试同样的水平，它是蓄电池在线监测技术生存的基础，也是广泛应用的基本条件。另外，监测工艺改进也是今后发展的方向，如蓄电池采集布线要更加合理，以减少线损；采集线接线要简单方便，减少保险原因引起的误报警。总之，蓄电池在线监测本身所具备优点，以及更多的扩展功能，广泛应用将是今后发展趋势。ZSBM-OL&蓄电池在线监测系统5结束语目前传统的检测维护手段存在众多的缺陷，如：人工测量精度差、易受人为因素影响、实时性（尤其是在放电过程中）和连续性差等，核对性放电测试虽然落后电池，但一般每年一次。
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蓄电池在线监测系统功能特点
蓄电池在线监测系统特有的内阻测试技术，避免测试中对电池损坏和系统冲击。在线放电，通过测量电池电压、电流，计算出放电容量，根据设定放电要求，自动提示用户结束放电。
在线监测系统特点
& & 特有的内阻测试技术，避免测试中对电池损坏和系统冲击。在线放电，通过测量电池电压、电流，计算出放电容量，根据设定放电要求，自动提示用户结束放电。具有网报警、短信报警和声光报警功能。可以4路、8路、24路、32路、48路、54路、108路、256路进行扩展。全自动巡检电池内阻、端电压，自动记录监测数据。受控单检、巡检电池内阻、端电压，自动记录测试数据。自动监测电池组性能均衡性，诊断电池故障，当电池出现故障时可自动报警。自动分析内阻变化趋势，预测电池寿命。单体电池和电池组性能状态既可在现场观测，也可在数据中心观测。标志明确，显示直观。现场检测无需人工介入，避免了因人工检测误操作引起的短路、触电我负载断电风险。全隔离独立测试回路，既不受用户设备干扰，也不影响用户设备和电池组的正常运行。电池资源管理全面数字化、信息化。电池资源充分利用，省资金、利环保。
蓄电池在线监测系统功能
& & 通过GPRS或以太网远程监控方式，应用强大完善PC机系统管理软件，可以通过以下功能实时对蓄电池进行管理：定时内阻检测功能：系统可设定电池内阻的自动定时检测，最低设定为10分钟一次。同时也可在服务器上对整组电池或单个电池的内阻进行检测。在测试内阻的同时，电池电压值也可同时测量。电压巡检功能：系统可对电池组电压、电流、正负极温度、单体电池电压等参数进行巡检。巡检的间隔可设定，最短间隔为20秒。
& & 容量监测功能：当电池组进行放电或充电时，电池监测仪自动进行容量测试。可测试各电池和电池组的放电容量和充电容量。同时在远程观察充电和放电过程。可以配合每年的核突放电，全过程监测放电时电池组电压和放电电流以及各电池的电压变化。报警记录功能：可对电池组电压、单体电池电压、电池内阻、温度等设定上下限极值。当监测仪检测到有参数超出设定的上下限时，监测仪可通过声、光等报警，并把这一事件记录下来。用户即可发现电池组工作状态的异常。电池质量分析及报表分析功能：B/S结构数据库管理：对电池的内阻和电压进行长期跟踪监测，并可形成每月、每季、每年的监测报表，全面掌握蓄电池的运行维护状况。
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2 蓄电池组工作状态检测方法 电动汽车蓄电池组一般都采用串联方式工作，工作电流与单体电池是一样的，检测比较容易，而端电压的检测则比较麻烦。若只检测电池组的端电压，方法很简单，只需在电池组的两端接上检测电路即可，但这样做是不行的，因为虽然可以得到总的工作电压，但无法判断具体单体电池的端电压，而只要有一块电池出问题就会影响整组电池的正常工作和性能；另外，对检测电路精度要求高。一个单体电池端电压的正常工作范围比较小，比如12V铅酸电池的终止电压在10V左右，电压变化范围在2～3V之间，检测电路只要10％的精度即可检测出1V的变化量。若24块12V铅酸电池串联，额定电压是288V，放电终止电压是240V，电压的正常变化范围是48V，如果一块电池的端电压降至9V，那么反映在总电压上为285V，只变化了大约1％。可见，检测电路的精度至少要达到1％以上才能检测出几伏电压的变化。而整组电池检测很难发现单体电池的缓慢变化，包括单体电池本身的老化和因单体电池一致性问题而带来的积累效应。整组检测无法检测电池及电池组实际容量，无法筛选其中已老化的电池。 实用的方法是检测每一个单体电池。但对于串联形成的电池组，要自动检测每个单体电池的端电压所遇到的主要问题是测量参考点的选择以及检测电路与被检测电池组的电隔离问题。电位参考点的选择不仅如上所述影响测量精度，还对测量电路的测量范围提出了很高的要求。而被检测电池组与检测电路的隔离不仅涉及到系统的安全还影响检测电路的复杂度和可实现性。目前采用的主要是分布检测和集中检测两种方法。 1)分布检测法 所谓分布式隔离检测技术，就是将单体电池电压及温度的检测模块化、本地化，然后再通过一定的通讯手段将这些检测模块检测的数据集中起来，最后统一处理。这样做的目的就是要解决集中检测方法所存在的种种问题。原理图见图2。
其主要优点是： (1)连线简单，省去了多路转换开关，性能可靠。 (2)测量精度较高，比较符合汽车电器CAN总线化的发展趋势。 (3)分布式模块解决了参考点问题，利用总线通信方式(采用光耦器件)解决了主控机与电池组的隔离问题。 但应用分布式检测技术还必须解决以下几个问题： (1)由于检测模块直接从被测电池上持续取电，不利于节能和安全。 (2)当电池较多时，模块数量也多，使得成本和复杂度提高，并且要求通信总线有较高的带载能力。 从功能上看，检测模块主要由检测子模块和通信子模块两大部分组成。检测子模块要完成数据的采集和调理任务，而通信子模块则要沟通与主控电路的信息交流，接收主控电路的指令，上传由检测子模块提供的检测数据。 因为汽车电器的发展方向是采用CAN总线技术，所以，通信子模块与主控电路之间应该采用CAN总线连接。 2)集中检测法 集中检测法(见图3)是用一套检测电路分时检测各个单体电池。检测技术比较直观，为了检测每只电池的电压，需要将每只电池的电压信号引入检测设备(如果蓄电池组由n节单体电池组成，需要引n+1条检测线)，采用多通道切换的技术，即通过开关器件(继电器)把多节单体电池的电压信号切换到同一个差分放大器，经信号处理后用一只A／D转换器进行采样。 “开关切换”动态地改变了参考点，保证每次测量都是一个单体电池的端电压；而差分输入则保证了电池组与检测电路不共地，虽然没有做到全隔离，但比共地连接要安全。电池温度的检测一般可采用数字或模拟温度传感器，由于测温过程与电池组没有电连接且技术也比较成熟，所以本文不再赘述。另外，因电动汽车要求的电流较大(几十到几百安)，所以对电池组充放电电流的检测，一般采用非接触式电流传感器或变送器实现。
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