一、原有蓄電池維護的不足

1、在直流電源或UPS配套電池老化的初期，只檢測總阻抗或歐姆電阻，難以準確將該問題電池檢測出來，誤判率較高。只有檢測電池的全部參數，包括歐姆電阻、極化電阻、極化電容，才能準確地檢測出問題電池。

2、對甄別出的落后蓄電池，需要將蓄電池從蓄電池組拆離進行活化，屬于治標不治本的后續補救措施，并且由于發現落后蓄電池的時間點存在隨意性，活化措施時間之后，一些問題嚴重蓄電池即使活化后也達不到預期效果。

3、蓄電池活化的維護手段本質上是蓄電池出現問題后才進行維護，缺乏有效的蓄電池預警和趨勢分析手段。

4、蓄電池運行維護人員只有在監控中心或者現場測量才能知道蓄電池各種運行狀態指標，單節蓄電池出現問題后，不能及時得到信息。

5、現場放電柜核容放電時，測試數據只能實時顯示而不能存儲記錄，必須靠人工填寫記錄，存在低效率、誤記錄等缺點，記錄數據要依靠人根據經驗甄別判斷蓄電池運行狀態的好壞。

 二、關于解決原有蓄電池維護不足點的必要性和實施方案探討

1、監測蓄電池極化電容、極化電阻的必要性

電流在電池內部的傳導包括歐姆路徑及電化學路徑。電池的電路模型被普大家普遍認可的是Thevenin電池模型，如圖1所示。其中歐姆電阻R1反映了電流的歐姆路徑，極化電阻R2反映了電流的電化學路徑，極化電容Cp反映了并聯的極板與它們之間的介電物質構成的雙電層電容。

圖1：電池的Thevenin電路模型

歐姆電阻R1：反映了電流的歐姆路徑，包括了極柱(R_terminal)、匯流排(R_strap)、板柵(R_grid)、板柵與涂膏間 (R_grid_to_paste) 的電阻。

極化電阻R2：反映的電流的電化學路徑，包括涂膏（R_paste）、電解質(R_electrolyte)、隔膜(R_seperator)的電阻。極化電容C2：并聯的極板與它們之間的介電物質構成了雙電層電容。電池歐姆電阻、極化電阻、極化電容的構成見圖2。

圖2：電池的歐姆電阻、極化電阻、極化電容

從圖2可以看到，由于較大的電容所產生的阻抗掩蓋了極化電阻所發生的變化，而該路徑恰好包含了儲存能量的涂膏和電解質。歐姆電阻存在問題時，電池在充電時有爆炸的危險，并且放電時會導致總線電壓的在沒有警告的情況下瞬間下降或完全中斷。

極化電阻和極化電阻反映了電池的電化學問題，即反映出電池的容量。

電化學問題影響電池的容量，老化的電池，涂膏電阻會增加，因而極化電阻會相應增加，同時極化電容會減小。另外，由于涂膏與板柵間的電阻也會增加，因而歐姆電阻也會相應增加，但是由于該部分電阻只占全部內阻很小的百分比。因而在電池老化的初期，只檢測總阻抗或歐姆電阻，難以將該問題電池檢測出來。只有檢測電池的全部參數，包括歐姆電阻、極化電阻、極化電容，才能準確地檢測出問題電池。

 2、把蓄電池維護由出現故障后維護調整為實時在線維護和問題預警的必要性和實施思路

蓄電池正極電位較高，負極電位較低，在電解液的作用下，會自動地產生化學反應而自放電；另外，電池的正極活性物質、負極活性物質、電解液中難免存在一定雜質，從而形成局部微電池，這也是電池自放電的重要原因。電池在使用過程中，環境溫度也會對電池的自放電速率產生影響。電池在制造過程中，無法保證電池內部正負極板、電解液雜質含量完全一致，使用過程中，電池所處的環境溫度也無法保證完全相同，因而，每節電池自放電速率或多或小地存在一定差異。

為補償電池自放電的影響，蓄電池通常采用浮充電運行方式，使電池始終處于滿電狀態。通常情況下，充電機對一串電池的浮充電流是完全相同的。

這樣，雖然電池安裝時都經過了嚴格的匹配，但是經過長時間的浮充后，部分自放電速率較小的電池將處于過充狀態，另一部分自放電速率較大的電池將處于欠充狀態。如不采取措施，電池的不均衡性將會越來越嚴重，過充電的電池將會由于電解液中水的電解而早期失效，欠充電的電池則由于自放電產生的硫酸鹽晶體逐漸長大而早期失效，從而造成電池實際壽命顯著小于理論壽命。

需要研發一種綜合蓄電池測試技術，實時監測電池的狀態，并采用被動電池均衡技術，自動調節各電池的充電電流，即減小過充電池的充電電流，增加欠充電池的充電電流，使電池處于均衡的充電狀態，從而有效地提高了電池的使用壽命。

3、關于蓄電池大數據的統計、分析、預警、預測的必要性和方案分析

把蓄電池維護前置，需要基于大量的蓄電池數據的全面記錄和分析，有必要開發一套系統，將蓄電池電壓、內阻、極化電容、極化電阻、溫度、充放電電流定時監測，并統計分析，通過人工智能的技術把握蓄電池變化趨勢并進行及時的故障或落后電池預警。

4、提高蓄電池維護人員對數據掌握的及時性和實時性

充分響應國家的互聯網+的戰略號召，利用好移動互聯技術和云計算技術，云端長期保存蓄電池管理關鍵數據 ，能充分了解電池組壽命周期管理歷史數據的同時可以作為制定有效管理提升的方案的數據依據. 在維護質量顯著提高的同時，可以顯著降低蓄電池維護成本。分析蓄電池電池的荷電量及健康狀態，于故障或隱患電池更換提供準確而有力的依據，減少電池浪費，有利于電池安全管理能力的提高。通過移動互聯技術，蓄電池維護人員用手機可隨時隨地查看電池狀態及變化趨勢，蓄電池異常時，系統應可以隨時短信通知維護人員。

5、放電柜核容放電時，測試數據實時顯示并且進行存儲記錄分析

直流系統蓄電池部分進入放電監測狀態時，利用蓄電池監測系統測試數據實時顯示并且進行存儲記錄分析，蓄電池放電柜只需配置放電負載即可，可節省初期建設投資成本，同時可解決蓄電池核容放電試驗數據以前未存儲的缺陷。