单体蓄电池温度在线监测

铅酸蓄电池作为后备电源的核心，其可靠性备受关注。行业内的使用者已经意识到，为了确保铅酸蓄电池能够达到其最大可靠使用寿命，必须对其小心维护，定期测试。近年来，随着铅酸蓄电池管理技术的日趋成熟，铅酸蓄电池的在线监测管理成为可能，常见的铅酸蓄电池在线监测系统多以铅酸蓄电池的电压、内阻作为主要监测参数，辅以环境温度或成组温度。但对于蓄电池本身而言，温度也是蓄电池监测中的关键参数，国际标准IEEE1188中规定，温度是固定型蓄电池定期维护中必要检测的参数之一。

由于不同的环境温度会极大地影响铅酸蓄电池中电解液的结冰点和活性物质的活性，为保证化学反应充分进行，蓄电池一般是按标准环境温度25℃设计的，其理想的工作范围是21-27℃。大量的运行数据证明，长时间不利的温度会缩短蓄电池的寿命。另外铅酸蓄电池的容量也和温度有关，大约是温度每降低1℃，容量将下降1％，所以厂家要求铅酸蓄电池的使用者在夏天电池放出额定容量的50％后，冬天放出25％后就应及时充电。

图：蓄电池寿命与温度曲线

温度作为铅酸蓄电池问题早期检测中的关键参数，蓄电池在线监测系统中仅仅依靠蓄电池室温或成组温度的测量远远不够，不能真正起到对蓄电池预防和保护，要想真正实现对蓄电池在线监测系统早发现、早预防、早维护的目的，单体蓄电池温度的测量必不可少。由LEM提供的Sentinel蓄电池监测模块在设计上充分考虑了影响铅酸蓄电池的因素，使得单体蓄电池温度的监测变得简单易行。

通常的蓄电池室温或成组温度都局限于某几点，在实际应用中，我们曾发现在某用户的蓄电池组，同时有6只蓄电池的温度出现低温报警，但动环监测系统中室温为18度，一切正常，经过对报警的蓄电池实际检测，发现这6只蓄电池的分别安装在靠近电池室的两个排风口，由于电池室的排风口的保温层破损以及管路上的故障，导致室温上的不均衡，使部分蓄电池处于低温工作状态。所以单体蓄电池的温度测试可以尽早发出预警信号，及时发现问题，更合理地设计和分配蓄电池的布局，有效地利用蓄电池的容量。

基于铅酸蓄电池受温度的影响，监测单体蓄电池的温度除了作为改善环境温度的依据，更重要的是可以为"带温度补偿"的充电设计提供准确的信息。

铅酸蓄电池出厂时承诺的使用寿命技术指标基于环境温度为25℃下给出的。实际应用中，铅酸蓄电池的充电电压及寿命都会随温度的变化而改变。当环境温度每上升1℃，单体铅酸蓄电池的充电电压下降约4mV，那么对于12V蓄电池，25℃时的浮充电压为13.5V；当环境温度降为0℃时，浮充电压应为14.1V；当环境温度升至40℃时，浮充电压应为13.14V。

当环境温度升高时，蓄电池所允许的浮充电压的阀值将逐渐下降。如果浮充电压阀值仍为固定值电压，（12V蓄电池为13.5V)，势必会将蓄电池组置于“过电压充电”工作状态，显然会使蓄电池加速老化。温度升高时，应降低充电电压，否则蓄电池中极板受硫酸腐蚀加剧，从而使其寿命缩短。当环境温度低于25℃时，充电电压应提高，以防止充电不足。

利用单体蓄电池的实测温度信号来实时自动调整充电器的浮充电压，从而将蓄电池组置于最佳的浮充电压-温度工作状态，实现温度补偿功能，保证蓄电池达到设计寿命。

LEM的Sentinel模块设计上采用高度集成的Soc芯片，集单体蓄电池温度、电压及内阻于一身，在线监测电压及内阻的同时可以精准测量到单体蓄电池的温度，是铅酸蓄电池在线监测系统的完美体现。