目前德國陽光蓄電池安全檢測(cè)技術(shù)正面臨這樣的困境：容量放電試驗(yàn)對(duì)電池有損，耗時(shí)費(fèi)力且含有令人不安的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，不可多用;內(nèi)阻測(cè)試的判別準(zhǔn)確率欠佳而難以完全信賴。能否尋找到一種能把容量放電法的高準(zhǔn)確率和內(nèi)阻法的方便安全集中于一身的新方法?這就是介于二者之間、又兼具二者之長(zhǎng)的“半荷內(nèi)阻法”。本文著重討論半荷內(nèi)阻法的理論依據(jù)和實(shí)用關(guān)鍵。
1 陽光電池組放電的電壓曲線族
單體電池的放電曲線作為電池最重要的性能指標(biāo)早已為人熟知，放電曲線直觀展現(xiàn)了其電池在一定負(fù)載電流下其端電壓的變化規(guī)律，在忽略細(xì)節(jié)后可表述為：
1)終止電壓前的平穩(wěn)緩慢下降;
2)終止電壓后的快速下跌;
3)終止電壓為上述二線段之間的拐點(diǎn)，可以用二折線法粗略表現(xiàn)一條電壓曲線;
4)電壓拐點(diǎn)前的放電時(shí)間和負(fù)載電流的乘積被定義為電池的實(shí)際容量。
陽光電池最終都以串聯(lián)方式成組使用，把串聯(lián)電池組各電池的放電曲線繪制在同一坐標(biāo)中，就能構(gòu)成一族曲線，簡(jiǎn)稱“電壓曲線族”。圖1是用二折線法繪制的電壓曲線族。
德國陽光蓄電池組在運(yùn)行中電壓曲線族不斷變化，其變化規(guī)律為：投運(yùn)初期各電池一致性較好，曲線族分布相對(duì)集中，長(zhǎng)期運(yùn)行中單體差異逐漸加大，曲線族分布也逐漸向左移動(dòng)。圖1中電壓拐點(diǎn)的水平分布表征了電池性能的好壞，電壓拐點(diǎn)靠左的電池應(yīng)予關(guān)注或維護(hù)，按照規(guī)范，在維護(hù)后電壓拐點(diǎn)仍落后于80%標(biāo)稱拐點(diǎn)的電池應(yīng)予更換。
需要說明的是：以上電壓曲線族的概念只適合理論分析，在維護(hù)實(shí)踐上價(jià)值不大，因?yàn)楸緛碇恍铚?zhǔn)確監(jiān)測(cè)到達(dá)電壓拐點(diǎn)的時(shí)間就足以解決一切問題，沒有逐點(diǎn)測(cè)繪整族曲線的必要。
2 德國陽光蓄電池組放電的內(nèi)阻曲線族
等效內(nèi)阻是電池兩極柱上可直接測(cè)量的真實(shí)物理量，為討論方便忽略不同內(nèi)阻測(cè)量?jī)x的差別，那么以繪制電壓曲線族的同樣方法，也可繪制出蓄電池組放電下的內(nèi)阻曲線族。
放電狀態(tài)下的內(nèi)阻變化規(guī)律不象電壓變化規(guī)律那樣為人熟悉，但經(jīng)大量研究后公認(rèn)有以下特點(diǎn)：
1)50%荷電率以上變化很小;
2)50%荷電率以下快速上升;
3)放電終止前，內(nèi)阻值可能上升為初始內(nèi)阻值的2～4倍;
4)50%荷電率為內(nèi)阻曲線的拐點(diǎn)，簡(jiǎn)稱內(nèi)阻拐點(diǎn)，可以用二折線法粗略表現(xiàn)一條內(nèi)阻曲線。
