1 引言

1.1 研究背景

阀控铅酸蓄电池

(Valve Regulated Lead Acid Battery——VRLAB)作为

后备电源已经广泛应用于工业生产，交通、通信和军事领域。如何高效率管理

这些蓄电池，提高后备电源系统的可靠性是一个很现实的重要课题。现代社会

在能源日益紧张的情况下，太阳能、风能等新能源的开发，电动汽车或混合动

力汽车的出现，能有效缓解能源紧张的局面，这就进一步引发了对具有高能量

储备性能的

VRLAB 的巨大需求。对动力型 VRLAB 电池组进行实时有效的监测

管理是提高系统可靠性必不可少的重要方法。本课题的研究设计具有非常广阔

的发展前景和巨大的经济价值。

1.2 蓄电池研究现状

目前测量蓄电池性能方法很多，常见的有以下几种：

第一种方法是通过检测电解液密度确定蓄电池剩余容量，这也是铅酸蓄电池检测

普遍采用的方法。电解液密度在充电过程中逐渐变高，放电过程中逐渐降低。通过测

量电解液的密度可判断蓄电池的充放电程度。

第二种方法是高电率放电法判断蓄电池剩余容量，它是通过测量大负荷下的端电

压来判断蓄电池的剩余容量。它是模拟启动机启动时的负载，测出蓄电池在大电流放

电时的端电压，根据端电压变化来判定蓄电池的技术状态。此方法能检测蓄电池有无

故障及向启动机基与单片机的船用蓄电池智能检测系统供电的能力，但不能测量正在

充电和刚充完电的蓄电池。

第三种方法是湿度法检侧蓄电池的容量，湿度法是借助固体电化学湿度传感器，

在蓄电池充放电过程中，将电解液相对湿度变化转化为传感器阻抗值的变化来确定蓄

电池的容量。相对湿度小时，阻抗较大，反之阻抗较小。这种方法只是刚刚提出，还

没有看到真正的应用。

第四种方法是利用蓄电池的阻抗求算蓄电池的剩余容量，这种方法多用来测量密

封的蓄电池。它是利用蓄电池充电过程中阻抗值升高，放电过程中阻抗值降低的特性 ，

从被测量电池的频率响应数据预示电池的容量。交流电桥法测量是在忽略浓差极化因

素下进行的，因为电池对交流信号既有电阻特性又有电容特性，使得所测电池内阻随

频率变化而变化。

目前电池内阻的测量方式主要有两种：直流放电法和交流阻抗

法．直流放电法以理想直流电路为基础，对蓄电池进行瞬间大电流放电

(一般为

几十到上百安培

)，然后测量电池两端的瞬问压降，再通过欧姆定律计算出电池

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