叉車蓄電池的檢測技術

目前叉車蓄電池組檢測 技術受諸多因素影響遠遠不能滿足用戶實際電能生產需求，其反饋信息單一，精度低；大量的人工測量費時費力，安全性差，周期長，無法及時發現落后、失效蓄電 池；頻繁的放電測試對蓄電池會造成無法恢復的傷害隱患。同時，蓄電池組在工作中，如電池本身的設計、生產廠工藝及使用維護等原因引發內部隱患，電池失效現 象時有發生，嚴重影響了電能系統的正常運行。為保證系統的安全、正常運轉，必須對叉車蓄電池的狀況進行在線實時檢測。從查閱大量資料和社會調研結果顯示， 重新考量電池組檢測技術是業內十分關注的課題。為此，在構建蓄電池在線自動檢測初始實驗中，已充分考慮到對電池相關的底層信息的采集通道采取了必要的電氣 隔離措施，從而避免電池組串聯高壓影響。經理論推演如果增加電池節數，相應的硬件系統只需增加與之相應的采集通道即可，能夠保證實驗成果的可應用性。

構建叉車蓄電池在線管理系統，如設計其主要功能有能報告電池組中單個電池狀態，以便及時消除個體隱患；能通過儀表對電池電量等多個參數實時顯 示，為同步操作提供精準信息；能對電能的穩定狀態維持時間作出預告，為電池維護留出充足時間；能實現電池環境溫度的自動調節，提高電能輸出效率；能對出現 的非正常工作環境發出警報，z大限度地延長蓄電池的使用壽命，節約運營成本，等等。設計蓄電池在線管理系統的這些重要的實用功能，為z終實現對蓄電池電能 輸出的穩定性控制，排除外界擾動引起的蓄電池輸出電流或電壓的波動，減輕操作人員工作強度提供了有力保障。

在線管理系統，主要包括數據采集的底層驅動程序設計，不平衡檢測、容量預測、失效判定等管理功能的算法設計與程序設計，以及系統界面的程序設計 等。數據采集，獲取電池工作狀態參數和相關環境參數，包括電池端電壓、充放電電流、電池體溫度、環境溫濕度等底層信息采集。通過對采集的若干檢測數據進行 算法處理，實現電池管理系統相關實用功能。電池狀態包括荷電狀態（SOC）和健康狀況（SOH）兩大方面。荷電狀態給出叉車電池剩余容量相關信息；健康狀 況給出與電池壽命相關的信息，可以近似表征電池的老化程度。能量管理，根據電池相關狀態的信息控制電池充放電。安全管理，監視電池電壓、電流和溫度，防止 電池的過充、過放電。溫度管理，控制電池組的溫度均衡，保證電池組在適宜溫度環境下工作。人機界面，有電池狀態的顯示，按鍵控制接口，報警裝置等，方便操 控人員獲知電池相關信息。

一般叉車電瓶的工作空間緊湊、數量眾多，且不能大量使用傳輸線纜。工作人員對電池的工作狀態逐一檢測既耗時又費力，工作量繁重且精度較差。通常 電池采用開口式結構，在工作過程中產生的即使些許酸霧和氫氣都會對工作人員的身體和用電設備運行安全造成較大威脅。因此設計的蓄電池在線管理系統，其方案 在生產運用中安全可靠、自動化程度高、容易操作和方便維修更換等方面的要求很高。叉車蓄電池在線監測管理系統，針對測量電池的運行條件和檢測電池本身的狀 況而設計，不僅要求能夠獲取系統多方面的數據，而且要求能夠在系統運作過程中獲得若干精準的實時數據。

叉車蓄電池組 由若干節電池組成，而單節電池內部又由多個單體電池組成。一般一個單體電池電壓為2V，6個單體電池串聯構成一組48V/80V/24V/72V電瓶。由 于生產工藝和成產過程的不一致，導致電池內部單體電池彼此之間的容量有偏差，不可避免的在整組電池中發生部分電池過充、過放或虧充的現象，這將使得電池性 能惡化，電池間不平衡程度進一步拉大，進入惡性循環。因此，能夠及時發現電池組中落后電池是哪一節或哪幾節落后，落后程度等信息，對維護電池性能具有非常 重要的意義。判斷工作電池之間的不平衡，對單體電池端電壓進行跟蹤檢測與比較，其內部單體電池故障狀況就可以實時反映出來。通常電池組故障處理的z小單位 是單節電池，而更換電池組中落后的單體電池成本低，更便捷。叉車蓄電池在線管理系統構建對蓄電池運行參數實行全面監管，諸如單體電池電壓、電池組電壓、充 放電電流、蓄電池的環境溫度等參數，從而保證蓄電池在正常條件下穩定工作。

當叉車電池性能出現惡化或者工作環境出現異常時，系統利用蜂鳴器發出報警信號。根據蓄電池在線管理系統整體設計的標準要求，針對各種情況設定相 關警報門限值。實驗中將整組電池電壓監測采用UPS設計在整流電源內。測量電池組的電壓、電流和溫度，進行充電和放電管理，尤其是根據環境溫度變化調整電 池的浮充電壓，在電池放電時電池組電壓低至某下限時報警。整組監測存在較大的不足是在蓄電池組放電時，放電的截止電壓是N×1.8V/只（N為蓄電池數 量），由于蓄電池組中蓄電池單體的一致性無法嚴格保證，因此在放電中當個別電池已經達到放電截止電壓，但電池組并沒有達到N×1.8V/只時，就會出現個 別電池過放電。當單節電池放電至終止電壓10.80V時，若還未停止放電，電池過放電需要發出警報。正常工作模式下，若放電電流超過10A則視為深放電， 長時深放電時發出警報；當電池運行環境溫度超過50℃時，發出溫度異常警報。