一种电池剩蓄电容量的测试方法技术

本发明专利技术是指一种电池特性的测试方法，详而言之乃是指一种电池剩余蓄电容量的测试方法，是将电池施以放电一小段时间，同时测取电池端电压值及放电电流值，并利用电池端电压与放电率于该区段间具有一反比的比例常数，则求得放电率，再将该放电率乘以放电电流，即可得剩余蓄电容量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是指一种电池特性的测试方法，详而言之乃是指一种电池剩余蓄电容量的测试方法。按，电脑或通信机房为维持在市电中断或整流设备故障时，能提供直流电流继续维持各项设备的正常动作，必须使用各种蓄电池组，平时该蓄电池组并接于整流设备浮充(Floating charge)，保持在充满状态以备不时之需。蓄电池组被安装妥当，完成初充电(Initial charge)及放电试验并再充电以后，即被加入直流供电系统使用，然而蓄电池经过一段时间以后，常易因活性(有效)物质的脱落，或极板硬化等因素而变坏，使蓄电容量逐渐减低，且其内阻亦逐渐增加。通常此种不良状况电池在整组蓄电池中可能仅一两个，但由于整组电池是各个单电池串联组成，因此其中一个电池的剩余蓄电容量不足或内阻过大，将造成电池在放电时，该不良电池可能造成逆充电，而成为该电池组的负载，近而严重的影响该组电池的供电能力。因此我们必须用各种方法来了解电池组的剩余蓄电能力和其特性，以保证当市电中断时，不致于因电池组不良使通信设备或不断电系统瘫痪。关于传统蓄电池组剩余蓄电容量试验方法。传统蓄电池组剩余蓄电容量试验是将电池组与其所供电的设备(如通信设备或电脑设备等不断电系统)分离，并接上假负载(如电阻等)来作放电试验，由于放电试验的电流与时间决定于电池的容量(AH安培小时)，因为一般放电试验是以10小时或8小时放电，故如3200AH的电池，以8小时率放电，则电流为400A，所以每作一组电池的容量试验，需要花数小时的放电，和十几小时的充电，才能估算出其容量，且在整个试验中心须有人随时在旁照料，记录每一电池的电压，电解液的比重，温度等，十分耗费人力与时间，且浪费能源，特别是以目前区域通信设备为例，其蓄电池组包含有二十四个以上电池，要随时判知各个电池特性、好坏，十分不容易，不仅电池组的维护成本高，且不能保证当市电中断时具有预期的供电能力。缘是，本专利技术人针对上述缺失，乃苦心研发“一种电池组特性的测试方法”并获第60688号专利技术专利在案，该案的主要技术是利用充、放电期间，各电池的电压及电流会自动经由多回路电压测试器送至电脑记录，等充、放电测试完成后，电脑将依电池组的各电池的端电压，计算出各别电池在放电时与充电时内阻的特性，由内阻特性绘成曲线，并依序绘成电池组特性曲线比较图，借由该特性曲线比较图的间距以判知电池组的个别电池特性。然而上述专利技术案仍有不足之处，其在于特性曲线比较图，是将各电池特性曲线并绘于同一比较图上，由于曲线数量过多，若尺寸比例(SIZE SCALE)不适当放大，易生混杂而影响判读，且其是利用视线去判读电压一内阻曲线的变化，而得知较差电池，但对任何电池而言，并无法得知其个别剩余蓄电容量；同时，其充、放电测试时间仍长约略50-60分钟，在时间上仍觉过长。有鉴于此，本专利技术的主要目的，乃在于提供一种电池剩余蓄电容量的测试方法，其针对各个电池的剩余蓄电容量作一数据化判读，可明确提供判读者。本专利技术的再一目的乃在于提供一种电池剩余蓄电容量的测试方法，其测试时间短，具有快速效益，可大量减少时间及成本的耗费。本专利技术一种电池剩余蓄电容量的测试方法，其特征在于，是将电池施以放电一小段时间，同时测取电池端电压值及放电电流值，并利用电池端电压与放电率于该区段间具有一反比的比例常数，则求得放电率，再将该放电率乘以放电电流，即可得剩余蓄电容量；其中该区段的反比比例常数除以端电压值，即可求得放电率；其中端电压值是利用反比的关系，以插入法对比出放电率；其中端电压值是利用反比的关系，以图表法对比出放电率。有关本专利技术的较具体方法、功效及特点，可由以下实施例配合附图说明而得充分了解，其中图1是为放电电流I1下，其端电压与放电率的关系图。首先，本案一种电池剩余蓄电容量的测试方法，需建立在放电时，电池特性的基本理论与实验数值的判别推断，兹将予以说明如下(一)电池内阻R与电池端电压V下降值约略成正比由于电池在放电过程中，电池内阻与端电压相互间的理论关系如下放电电流I×电池内阻R=电池的化学电势E-端电压V因电池在浮充状态下，电池的化学电势E可视为一常数，且放电电流I为特定值，所以电池内阻约略与端电压V下降值成正比；亦即内阻R愈大，端电压V下降值愈大。(二)电池内阻R与剩余蓄电容量C约略成反比在实验过程显示，电池放电时剩余蓄电容量C愈大，内阻R愈小；反之，内阻R愈大时，剩余蓄电容量C愈小。(三)电池端电压V下降值与剩余蓄电容量C约略成反比由上述(一)、(二)的推理判断，电池内阻R与端电压V下降宜及剩余蓄电容量C的互动关系，可知电池端电压V下降值与剩余蓄电容量C成反比，亦即剩余蓄电容量C愈大，则端电压V下降值愈小。(四)电流与放电率K约略成反比由于剩余蓄电容量C=放电电流I×放电率K因此放电电流一定时，放电率K与剩余蓄电容量C成正比，亦即由(三)推断该放电率K与端电压V下降值成反比。上述(一)、(二)、(三)、(四)的推断过程，主要系大胆假设端电压V下降值与放电率K的在系，此乃由于在电池放电过程中，其在可测得的某特定放电电流I下，其端电压V可测得，但剩余蓄电容量C并无法得知，因此经过此实验与理论基础下而推断电池的端电压V下降值与放电率K约略成反比，再经本专利技术人于放电测试过程中，于特定电流I1下，记载端电压V与放电率K的互动座标，如图1所示，可知其线段虽为波动且呈双段，但在小区段的线段区隔下，其反比关系仍可成立，并可求出其反比比例常数F；事实上，经本专利技术在不同的特定放电电流12、13、14……下，记载端电压V与放电率K的互动关系虽为波动且呈多段，但小区段的线段区隔下，该端电压与放电率的反比关系均可成立，且不同区段下，不同的反比比例常数F均可求得亦即在不同的某特定放电电流I下，该电池组端电压V与放电率K在不同的小区段下，其关系如下 因此，在不同的放电条件，该F(比例常数)均可以实验方式求出或以电池端电压V与 的关系以插入法或表列对比而出；有鉴于此，本专利技术一种电池剩余蓄电容量的测试方法的步骤如下(A)将电池施以放电一小段时间(约略5分钟)；(B)测取电池的端电压V值及放电电流I值；(C)利用电池的端电压V值与放电率K于该小区段放电过程约略成一预定的反比F关系，利用此反比关系F求得放电率K；(D)再将此放电率K乘以测得的放电电流I，即可得剩余蓄电容量C。该上述的方法，所得的剩余蓄电容量是为一单纯数字，换言之，本方法是将电池的蓄电容量予以数据化；且测试时间极短，与传统试验方法于长时间仅能检测出较差电池，且需凭肉眼判断曲线的方式的不明确性，截然不同，再经实际执行结果，为检验其准确度，测得数据的剩余蓄电容量值后，再以传统电池蓄电容量放电时间相比较后，其准确度可高达75％-95％左右，如再以温度或其它因素作修正，准确率将可为提升。关于本专利技术的优点(1)本专利技术剩余蓄电容量均能明确的以数据化，虽准确度未达百分之百，但仍能以小误差的数据提供给检测者作予电池劣化与否的判断；而无传统检测者以肉眼判断众多曲线变化而易产生混淆。(2)本专利技术的测试时间极短，且有快速效益，可大量减少时间及电力、人力的成本耗费。综上所陈，本专利技术一种电池剩余蓄电容量的测试方法乃为一国内外已知电池测试方法上的新专利技术，且具有产业价值，且附合专利的新颖性、创造性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池剩余蓄电容量的测试方法，其特征在于，是将电池施以放电一小段时间，同时测取电池端电压值及放电电流值，并利用电池端电压与放电率于该区段间具有一反比的比例常数，则求得放电率，再将该放电率乘以放电电流，即可得剩余蓄电容量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟建，
申请(专利权)人：群菱工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]