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精确计算电池剩余电量

精确计算电池剩余电量
精确计算电池剩余电量

精确计算电池剩余电量

关键字:电池剩余电量测量电流积分电压测量

在当今的高科技时代,移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设备可谓随处可见。随着便携式应用越来越多的向多样化、专有化、个性化方面发展,有一点却始终未变,那就是所有的便携式设备均靠电池供电。

在对系统的剩余运行时间进行预测的时候,电池可以说是供电环节中最难理解的部分之一。随着便携式应用数量的不断增加,我们需要实现更多的关键性操作,例如利用移动电话进行账户管理、便携式数据记录器必须保留相应的功能以应对完全工作交接、医疗设备必须完整保存需要监控的关键数据等等。

本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是,仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术,该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。

现有的电池电量监测方法

目前人们主要使用两种监测方法:一种方法以电流积分(current integration)为基础;而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想,即如果对所有电池的充、放电流进行积分,就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时,使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。

但是该方法有其自身的弱点,特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用,或者几个充、放电周期都没有充满电,那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电,所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度,这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集,即便这样仍不能保证结果的准确性。

该方法还存在另外一个问题,那就是只有在完全充电后立即完全放电,才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少,那么在电量监测计更新实际电量值以前,电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新,可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。

以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一,它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接,但却存在难点:在测量期间,只有在不施加任何负载的情况下,才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下),电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外,即使去掉了负载,发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在,基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题,本文会在稍后讨论这些原因。

电池化学反应及电压响应

电池本身复杂的电化学反应导致其瞬态电压响应。图1a显示了从锂离子电池的电极开始的电荷转移基本步骤(其它电池

的步骤与其类似)。

电荷必须首先以电子的形式

穿越储存能量的电化学活性材料

(阳极或阴极),在到达粒子表面后

以离子的形式存储于电解液中。

这些化学步骤与电池电压响应的

时间常数相关。图1b显示了电

池的阻抗范围,时间常数的范围

从数毫秒到数小时不等。

在时域中,这意味着施加负载后,电池电压将随时间的推移以不同速率逐渐降低,并且在去除负载后逐渐升高。图2显示了在不同的充电状

态下,对锂离子电池施加负载后的电压张弛情况。

考虑到基于电压的电池电量监测会产生误差,我

们假定可以通过减去IR压降来校正带负载的电压,

然后通过使用校正后的电压值来获取当前的SOC。我

们将要遇到的第一个问题就是:R值取决于SOC。如

果使用平均值,那么在几乎完全放电的状态下(此时阻

抗是充电状态下的10倍以上),对SOC的估测误差

将达到100%。解决该问题的一个办法是根据SOC在

不同负载下使用多元电压表。阻抗同样在很大程度取决

于温度(温度每降低10°C,阻抗增加1.5倍),这种相

互关系应该添加到表格中,而这也就使得运算过程极为

复杂。

电池电压具有瞬态响应特性,而这意味着有效的R

值取决于负载的加载时间,显而易见我们可以将内部阻

抗简单视为欧姆电阻而无需考虑时间因素,因为即使电压表中考虑到了R和SOC的相关性,负载的变化也将导致严重误差。由于SOC(V)函数的斜率取决于SOC,所以瞬态误差的范围将从放电状态下的50%到充电过程中的14%不等。

不同电池间阻抗的变化加大了情况的复杂性。即使是新生产的电池也会存在±15%的低频DC阻抗变化,这在高负载的电压校正中造成很大差异。例如,在通常的1/2C充放电电流、2Ah电池典型DC阻抗约

为0.15Ω的情况下,最差时会在电池

间产生45mV的校正电压差异,而对

应的SOC估测误差则达到了20%。

最后,当电池老化时,一个与阻

抗相关的最大问题也随即出现。众所

周知,阻抗的增加要比电池电量的降

低显著得多。典型的锂离子电池70

个充放电循环后,DC阻抗会提高一

倍,而相同周期的无负载电量仅会下

降2%~3%。基于电压的算法似乎在

新电池组上很适用,但是如果不考虑

上述因素,在电池组只达到使用寿命

的15%时(预计500个充放电周期)就会产生严重的误差(误差为50%)。

两种方法取长补短

TI在下一代电量监测算法开发中选取了电流法和电压法各自的长处。该公司慎重考虑了这个看似理所当然,但迄今为止尚人涉足的方案:将电流法和电压法相结合,根据不同情况使用表现最为突出的方法。因为开路电压与SOC之间存在非常精确的相关性,所以在无负载和电源处于张弛状态的情况下,这种方法可以实现精确的SOC估算。此外,该方法也使得有机会利用不工作期(任何靠电池供电的设备都会有不工作期)来寻找SOC确切的“起始位置”。由于设备接通时可以知道精确的SOC,所以该方法免除了在不工作期对自放电校正的需求。当设备进入工作状态并且给电池施加负载时,则转而使用电流积分法。该方法无需对负载下的压降进行复杂且不精确的补偿,因为库仑计数(coulomb-counting)从运行初始就一直在跟踪SOC的变化。

这种方法还可以用来对完全充电的电量进行更新吗?答案是肯定的。依靠施加负载前SOC的百分比信息、施加负载后的SOC(两者均在张弛状态下通过电压测量获得),以及二者之间传输的电荷量,我们可以很轻松地确定在特定充电变化情况下对应于SOC改变的总电量。无论传输电量多大、起始条件如何(无需完全充电),这点都可以实现。这样就无需在特殊条件下更新电量,从而避免了电流积分算法的又一弱点。

该方法不仅解决了SOC问题,从而完全避免了电池阻抗的影响,而且还被用来实现其他目的。通过该方法可以更新对应于“无负载”条件下的总电量,例如可以被提取的最大可能电量。由于IR降低,非零负载下的电量也将降低,并且在有负载情况下达到端接电压值

的时间缩短。如果SOC和温度的阻抗关系式已知,那么有可能根据简单的建模来确定在观察到的负载和温度下何时能够达到端接电压。然而,正如前文所提到的,阻抗取决于电池,并且会随着电池老化以及充放电次数的增加而快速提高,所以仅将其存储在数据库中并没有多大用处。为了解决这个问题,TI设计了一种可以实现实时阻抗测量的IC,而实时测量则能够保持数据库的持续更新。这种就解决了电池间的阻抗差异以及电池老化问题(如图3所示)。阻抗数据的实时更新使得在指定负载下,可以对电压情况进行精确预测。

在大多数情况下,使用该方法可以将可用电量的估算误差率降低到1%以下,而最为重要的是,在电池组的整个使用寿命内都可以达到高精度。

即插即用是自适应算法带来的另一大优点,该算法的实施不再需要提供描述阻抗与SOC以及温度之间关系的数据库,因为这一数据将通过实时测量获得。用于自放电校正的数据库也不再需要,不过仍需要定义了开路电压与SOC(包括温度)关系的数据库。但是,这方面的关系由正负极系统的化学性质决定,而不由具体的电池型号设计因素(如电解液、分离器、活性材料厚度以及添加剂)决定。由于多数电池厂商使用相同的活性材料(LiCoO2以及石墨),因此他们的V(SOC,T)关系式基本相同。实验结果支持上述结论。图4显示了不同厂商生产的电池在无负载状态下的电压比较。

可以看出它们的电压值很接近,偏差不过5mV,由此可知在最差情况下SOC的误差也不过1.5%。如果开发一种新电池,仅需要建立一个新的数据库,而不像现在需要数百个用于不同电池型号的数据库。这样就简化了电量监测计解决方案在各种终端设备中的实施过程,且数据库并不依赖于所使用的电池。即使采用不同类型或不同厂商生产的电池,也没有必要重新编程。这样,在实现电池监控IC即插即用的同时,精确度及可靠性也相应提高。

作者:Yevgen Barsukov,Bernd Krafth?fer

德州仪器

太阳能电池方阵及蓄电池容量计算的一般方法

太阳能电池供电系统设计步骤 ⑴列出基本数据 ①确定所有负载功率及连续工作时间 ②确定地理位置:经、纬度及海拔高度 ③确定安装地点的气象资料: ★年(或月)太阳辐射总量或年(或月)平均日照时数 ★年平均气温和极端气温 ★最长连续阴雨天数 ★最大风速及冰雹等特殊气候资料 ⑵确定负载功耗:Q=ΣI2H 其中:I-负载电流,H-负载工作时间(小时) ⑶确定蓄电池容量:C = Q X d X 1.3 式中:d-连续阴雨天数 C-蓄电池标称容量(10小时放电率) C = (10~20)3Cr /(1-d) ⑷确定方阵倾角:推荐方阵的倾角与纬度的关系 ⑸计算方阵β倾角下的辐射量: Sβ= S3sin(α+β)/sinα 式中:Sβ—β倾角方阵太阳直接辐射分量 α—中午时太阳高度角 S 其它:α=90°-Φ±δ 式中:Φ—纬度 δ—太阳赤纬度(北半球取+号)地面即:α=90°-Φ+δ δ=23.45°sin[(284+n)3360/365] 式中:n—从一年开头算起第n天的纬度 那么 Rβ=S3sin(α+β)/sinα+D 式中 Rβ—β角方阵面上的太阳总辐射量 D—散射辐射量(查阅气象资料) ⑹计算方阵电流: Tm = (Rβ3mwH/cm2)/(100mw/cm2) 式中:Tm—为平均峰值日照时数 Imin = Q/(Tm3η13η2) 式中:Imin—方阵最小输出电流η1—蓄电池充电效率 η2—方阵表面灰尘遮散损失 Imax = Q/(Tmin3η13η2) ⑺确定方阵电压: V = Vf+Vd 式中:Vf—蓄电池浮充电压(25‵)Vd—线路电压损耗 ⑻确定方阵功率: F=Im3V/(1-α(Tmax-25)) 式中:α—一般取α=0.5% Tmax—太阳电池最高工作温度 ⑼根据蓄电池容量、充电电压、环境极限温度、太阳电池方阵电压及功率要求,选取适

常用(电)计算公式资料

电功率的计算公式 电功率的计算公式,用电压乘以电流,这个公式是电功率的定义式,永远正确,适用 于任何情况。 对于纯电阻电路,如电阻丝、灯炮等,可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方 除以电阻”的公式计算,这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路,如电动机等,只能用“电压乘以电流”这一公式,因为对于电 动机等,欧姆定律并不适用,也就是说,电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如,外电压为8伏,电阻为2欧,反电动势为6伏,此时的电流是(8-6)/2=1(安),而不是4安。因此功率是8×1=8(瓦)。 另外说一句焦耳定律,就是电阻发热的那个公式,发热功率为“电流平方乘以电阻”,这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说,电动机发热的功率是1×1×2=2(瓦),也就是说,电动机的 总功率为8瓦,发热功率为2瓦,剩下的6瓦用于做机械功了。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表,电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。 (一)利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数(即每kW·h转数) t——测量N转时所需的时间S

CT——电流互感器的变交流比 (二)在三相负荷基本平衡和稳定的情况下,利用电压表、电流表的指示数计 算视在功率 (三)求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 (四)根据有功功率和现在功率,可计算出功率因数 例1某单位配电盘上装有一块500转/kW·h电度表,三支100/5电流互感器,电压表指示在400V,电流表指示在22A,在三相电压、电流平衡稳定的情况下,测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少? [解]①将数值代入公式(1),得有功功率P=12kW ②将数值代入公式(2);得视在功率S=15kVA ③由有功功率和视在功率代入公式(3),得无功功率Q=8l kVar ④由有功功率和现在功率代入公式(4),得功率因数cosφ= 0.8 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 (一)首先选定圆盘转数,按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数(即每kW·h转数) CT——电流互感器交流比 (二)根据实际测试的时间(S)。求电度表误差 式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间(s)

锂纽扣电池可靠性预测和地的应用寿命估算

锂纽扣电池可靠性预测和应用寿命估算 工业设备尤其是便携式设备均离不开嵌入的锂纽扣电池--系统的“源动力”。据此,锂纽扣电池的制造厂商及产品又是层出无穷、品种繁多,从而导致使许多最终用户在对其锂纽扣电池的使用寿命和选用上不是茫茫然就是束手无策。为此,如何解决这致关系统可靠安全的重要问题及如何寻找出新方案、新产品等新途径就成为其重中之重。目前国际上有不少著名制造厂商, 能提供有备用锂纽扣电池的非易失存储器(NVM—Non volatile MEMORY)或实时时钟(RTC)的应用产品,以确保当系统(微控制器、嵌入式等系统)掉电时保存数据或信息。这些产品的典型规格是在没有系统电源的条件下提供10年的使用寿命。因为最终应用是不确定的,所以对使用寿命的预测还是比较保守的。最终用户针对锂纽扣电池的具体应用, 应评估(电池结构/特征、电池测试/筛选、容量等)或预期出使用寿命,特别是对那些工作环境超出了典型范围或所需应用时间超过10年的用户来说。必须了解这电池可靠性模型,这将有助于用户单独选购电池控制器, 从而又将电池控制器与电池组装在一起构成性能价格比较高的锂纽扣电池,也就解决了不必购买包含电池控制器和电池在内的高成本模块问题。本文论述了备用锂纽扣电池应用寿命估算及寿命对IC集成电路(指SRAM--静态随机存取存储器或RTC)影响的有关问题。这儿指IC均属于是由系统电源供电或锂备用电池供电。为此,首先要说明为何选用备用电池?为何选用备用电池众所周知,系统断电时,有多种保存数据的方案,当对读写速度或周期数要求比较严格时,有备用电池的SRAM是一种较为可靠的替代方案。闪存或EEPROM同样提供NV(非易失)数据存储,但在简易性和速度指标上存在不足。而有备用电池的SRAM,其主要缺陷是电池是一个消耗品,产品选择必须慎重考虑电池容量并确定其产品最终的使用寿命。对于没有系统电源供电同时要保持信息或计时功能,并需要提供一定的电能才能维持晶振工作,则用电池提供电流是非常适合的.IC集成电路所需电流如果IC(SRAM或RTC)将由电池供电,则需要在IC工作时的电流、使用寿命与电池容量之间加以匹配。购买电池和IC时,其数据手册将提供与IC负载相对应的有关估算电池寿命的信息,如果购买集IC和电池于一体的模块,则最终用户应依靠模块厂商对模块产品的适当筛选来保证系统使用寿命的要求。半导体制造厂商为其所有电池供电产品制订了测试条件,以保证在电池容量的允许范围内为最终器件提供10年的使用时间。而Dallas Semiconductor公司对这种应用的IC进行优化设计并利用先进的处理工艺满足低电流的需求。对于其它供货商提供的高密度SRAM需作特殊的筛选才能满足模块使用寿命的要求。图1来自于由锂纽扣电池供货商-松下公司提供的电池容量报告,图中四条线代表最常用的电池尺寸(BRl225、BRl632、BR2330和BR3032)。电池供应商提供的额定电池容量(单位为mAH-毫安时)与电池尺寸相对应。电池结构/特征在其需要有备用电池的模块内选用一次性锂钮扣电池,这些电池的额定电压为3V,对系统典型工作电压为2.7V来说,则该锂钮扣电池作为备用电源非常合适。电池电压在放电状态下保持稳定平坦(见图2所示),电池放电接近终止时仍能提供与新电池几乎相同的电压。平坦的放电曲线对于备用电池而言是极为理想的特性,但它为估算电池的剩余电量增添了难度。一次性锂钮扣电池具有较好的可预测性,它的开路电压或内部阻抗等关键参数的离散性极小,极小的离散性使电池厂商筛选电池时很容易设置电池检测的条件,从而便于剔除有缺陷的电池,同时也有助于电池用户鉴别有故障的IC /电池系统。例如,电池电压离散性或电压与电池负载的对应关系是已知的,则电池加载后的电池电压可用以指示其电池的负载情况。如果电池负载与IC所需要的电流一致,则负载电压的离散性极小。根据从外部测得的负载电压可以检测异常IC或电池,从而排除潜在的可靠性风险。电池测试/筛选电池制造商经过100%的测试使产品性能极其一致,但是,任何用户为其系统选用电池时还需对电池作进一步测试,以确保最终产品选用工作正常的电池。经过适当的筛选可以检测出三种类型的缺陷:首先是那些被电池制造商的测试系统所遗漏的电池,这类电池最易检测;第二类缺陷是低水平的内部泄漏,这些电池可能经过一段时间后才能显现出它的内部故障,对于这类电池的检测不仅要了解其合适的测试电平,还要预先了解其测试结果的离散性;第三类缺陷是电池用户在处理或系统制造过程中产生的,由于电池容量是有限的,如果有意想不

精确计算电池剩余电量

精确计算电池剩余电量 关键字:电池剩余电量测量电流积分电压测量 在当今的高科技时代,移动电话、PDA、笔记本电脑、医疗设备以及测量仪器等便携式设备可谓随处可见。随着便携式应用越来越多的向多样化、专有化、个性化方面发展,有一点却始终未变,那就是所有的便携式设备均靠电池供电。 在对系统的剩余运行时间进行预测的时候,电池可以说是供电环节中最难理解的部分之一。随着便携式应用数量的不断增加,我们需要实现更多的关键性操作,例如利用移动电话进行账户管理、便携式数据记录器必须保留相应的功能以应对完全工作交接、医疗设备必须完整保存需要监控的关键数据等等。 本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是,仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术,该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。 现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法:一种方法以电流积分(current integration)为基础;而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想,即如果对所有电池的充、放电流进行积分,就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时,使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点,特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用,或者几个充、放电周期都没有充满电,那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电,所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度,这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集,即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题,那就是只有在完全充电后立即完全放电,才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少,那么在电量监测计更新实际电量值以前,电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新,可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。

关于手机电池电量显示不正确的问题研究

关于手机电池电量显示不正确的问题研究 问题一:电量30%的时候还好好的,然后看电影,播了几分钟看了下电量,还有27%,然后突然就自动关机了,而且按电源键无法开机。 问题二:充至80%拔掉充电器几秒后,电量显示忽然降至低值(如7%),再次插充电器,电池图标有显示闪电,但未显示电量上升动画,充电显示电量仍不上升。拔掉充电线重启,恢复正常电量。不拔重启则不恢复正常。问题三:手机电量格一直显示69%的电量,但实际的电量只有26% 1 安卓智能手机2 安卓平板电脑 1 原因一:手机固件问题,系统固件不过关,电量显示不正确, 解决方法:更新固件版本。2 原因二:刷机时电量很低,刷机的时候系统电量统计信息batterystates.bin正好重置开始计时导致电量显示错误 解决方法:将电池电量用完然后关机充电充满100%,进入recovery模式清空电量统计信息然后开机。 或:连接充电器开机,进入system/app,删除batterystates.bin,然后关机,拔出充电器,开机。3

手机电池主板已坏,需要更换或者修理主板。4 电池和机板接触不良,挤压或超负运载自动断电,导致关机,处理:擦净电池和机板导电金属片! 手机使用时间长后,电池仓内与电池接触的铜片氧化或有污垢,使用清洁剂(有去锈迹效果的那种)及牙刷对电池及手机电池仓的接触铜片刷洗一次。5 电池不是原装电池,电池虚电,电池亏损,看似有电,在带负荷时突然断电,处理:杷电池虚电一次性放尽,一次充足后使用!若不能解决问题就更换正版原装电池 6 你可能不知道你的手机在刷完新的ROM后会保留原有的电池统计信息,这样导致的结果就是你的手机电池续航时间可能出现异常,比如显示电量100%,但是实际上并没有充满。拔下充电器后,没有几分钟就掉到90%,校准后,电池充到100%,数个小时后才会掉99,98……原理是删除系统中的batterystats.bin电池统计信息文件,并生成一个新的文件,这样就可以删除之前保留的虚假电池信息,所以这也要求手机必须获取ROOT权限。为了更好的使用效果下面我编辑的使用方法:1,手机充电,至提示充满,提示百分之百,拔下充电器2,手机关机,然后充电,至提示充满,提示百分之百,拔下充电器。3,手机开机,完全进入系统立刻关机,连接充电,至提示充满,提示百分之百拔下充电器。4,手机开机,打开校准软件,连接充电器至提示充满,提示百分之百,然后再多充10分钟。5,点击“电池校正”按钮即可,重新校准可能需要数天才能完成,成功进行校准之后你的手机续航将会恢复到正常水平 电池保养常识: 1 记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是:如果长期不充满电就开始

蓄电池容量计算方法

蓄电池容量计算部分 1、常用的蓄电池容量计算方法 (1)容量换算法(电压控制法) 按事故状态下直流负荷消耗的安时值计算容量,并按事故放电末期或其他不利条件下校验直流母线电压水平。 (2)电流换算法(阶梯负荷法) 按事故状态下直流的负荷电流和放电时间来计算容量。该方法相对于电压控制法,考虑了大电流放电后负荷减小的情况下,电池具有恢复容量的特性,该算法不需在对电池容量进行电压校验。 2、采用容量换算法计算容量 2.1 按持续放电负荷计算蓄电池容量,取电压系数Ku=0.885,则计算的单个电池的放电终止电压为: V (4-1) 蓄电池的计算容量: (4-2) 式中Cc—事故放电容量; Kcc—蓄电池容量系数; Krel—可靠系数,一般取1.40 对于阶梯型负荷,可采用分段计算法计算。以东直门车站为例,各阶段负荷分布如下图所示: 图中: I1=325.27A I2=293.45A I3=46.36A I4=13.64A m1=0.5h m2=0.5h m3=1h m4=2h 80 .1 108 220 885 .0 = ? = Ud cc s rel c K C K C=

在4个不同阶段,任意一个时期的放电容量为: (4-3) 总的负荷容量为: (4-4) 在计算分段ta 内,所需要的蓄电池容量计算值为: (4-5) 其中,容量系数Kcca 按计算分段的时间ta 决定。 通过查图 (GF 型蓄电池放电容量与放电时间的关系曲线),对应于事故时间4小时和放电终止电压1.80V ,得出容量系数 Kcc=0.77。 分别计算n 个分段的蓄电池计算容量,然后按照其中最大者选择蓄电池,则蓄电池的容量为: (4-6) 2.2 放电电压水平的校验 (1)持续放电电压水平的校验。事故放电末期,电压将降到最低,校验是否符合要求的方法如下: 事故放电期间蓄电池的放电系数 (4-7) 式中,Cs —事故放电容量(Ah ),t —事故放电时间 通过计算出来的K 值和对应的事故放电时间,可以通过蓄电池的冲击放电曲线,求出单只电池的电压,再乘以蓄电池只数,得到蓄电池整组电压,该电压值应大于198V 。 (2)冲击放电电压水平的校验。 冲击放电过程中,放电时间极短,放电电流较大。尽管消耗电量较少,但对电压影响较大。所以,按持续放电算出蓄电池容量后,还应校验事故放电初期、末期及其他放电阶段中,在可能的大冲击放电电流作用下蓄电池组的电压水平。 mi i mi t I C =n a a i mi sa C C ...2,11 |==∑=n a Kcca KrelCsa Cca ...2,1|== Cca n a Cc max 1 =≥10 tC KrelCs K =

超级电容电量简易计算

超级电容电量简易计算 2011-05-21 00:49:18| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中小订阅 电压(V) = 电流(I) x 电阻(R) 电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T) 功率(P) = V x I = 能量(W) = P x T = Q x V 容量 F= 库伦(C) / 电压(V) 将容量、电压转为等效电量 电量 =电压(V) x 电荷量(C) 实例估算: 电压5.5V 1F(1法拉电容)的电量为5.5C(库伦),电压下限是3.8V,电容放电的有效电压差为5.5-3.8=1.7V,所以有效 电量为1.7C。 1.7C=1.7A*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=0.472mAh(安时) 若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=2.83min(维持时间 分钟)。 转 电荷量 通常,正电荷的电荷量用正数表示.负电荷的电荷量用负数表示. 任何带电体所带电量总是等于某一个最小电量的整数倍 这个最小电量叫做基元电荷 它等于一个电子所带电量的多少,也等于一个质子所带电量的多少 而库仑是电量的单位 1库仑=1安培·秒 库仑是电量的单位,符号为C。它是为纪念物理学家库仑而命名的。若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。 库仑不是国际标准单位,而是国际标准导出单位。一个电子所带负电荷量e= 1.6021892×10^19库仑(元电荷), 也就是说1库仑相当于6.24146×10^18个电子所带的电荷总量。 电荷量的公式: C=It(其中I是电流,单位A ;t是时间,单位s) 电量 电量表示物体所带电荷的多少。

动力电池剩余寿命预测

动力电池剩余寿命预测 锂离子动力电池的内部机理十分复杂,导致其性能衰退的原因众多,而且多种因素相互耦合,最终形成了极具挑战性的工程问题。动力电池的性能衰退问题贯穿于使用和维护的全过程,随着动力电池充放电循环次数的增加,动力电池内部往往会发生一些不可逆转的化学反应,导致内阻增大,最大可用容量、能量以及峰值功率能力衰减,从而大大地削减了电动汽车的续驶里程,甚至带来了一些安全隐患。可靠的RUL预测可以充分解决用户对剩余续驶里程不明的焦虑以及对安全问题的担忧,保障动力电池组安全高效运行,还能在很大程度上确保电动汽车在运行过程中的安全性和可靠性,降低故障率和运行成本,提升用户体验,避免事故发生。因此,动力电池RUL预测是动力电池管理的核心内容之一。本章首先将介绍动力电池RUL 预测的相关概念,再对当前主流的RUL预测方法进行总结与分类,最后从原理和实践层面详细介绍两种具有代表性的动力电池RUL预测方法,指导动力电池系统RUL的精确预测。

6.1 剩余寿命预测的概述 6.1.1 问题描述 动力电池的RUL是指在一定的充放电制度下,动力电池的最大可用容量衰减退化到某一规定的失效阈值所需要经历的循环周期数量。RUL预测是一个基于动力电池历史数据运用一定的数学手段对其残值寿命进行预测计算的过程。随着动力电池在各领域上的广泛应用,动力电池RUL预测技术得到了广泛的关注和研究。 目前,数据驱动是动力电池RUL预测的主要手段,其核心在于对容量衰减轨迹和历史数据的挖掘、提炼和推广。应用数据驱动的手段进行动力电池的RUL预测,首先需要获取动力电池老化实验的容量数据或容量衰减轨迹,从中挖掘和提炼动力电池寿命衰减的内在规律,进而对容量数据进行推广和延伸,最终实现动力电池未来寿命轨迹的预测。一般来说,基于数据驱动的动力电池RUL预测方法具有过程简单、计算量少且无须考虑动力电池复杂机理等优势,能够有效减轻BMS的运行负担,适用于实车的运行环境。 6.1.2 方法分类

电动汽车动力电池剩余电量在线测量

182 电动汽车动力电池剩余电量在线测量 程艳青 高明煜 徐 杰 徐洪峰 (杭州电子科技大学电子信息学院,浙江 杭州 310018) 摘要:为了精确可靠估算以蓄电池为动力的电动汽车所用电池的剩余电量,在讨论目前一些蓄电池剩余电量估算方法的基础上,以聚合物锂离子电池组为研究对象,将电池荷电状态作为系统的状态,建立了单变量的锂电池组的状态空间模型,采用了开路电压法和卡尔曼滤波递推算法相结合的方法。经试验这种方法能够获得蓄电池组精确和可靠的荷电状态预测值。 关键字:聚合物锂离子电池组;卡尔曼滤波;电动汽车;荷电状态 中图分类号:TM91 文献标识码:A The Estimation of the State of Charge of Storage Battery Based on the Kalman Filtering Theory for Electric Vehicle Cheng Yanqing Gao Mingyu Xu Jie Xu Hongfeng (School of Electronics Information, Hang Zhou Dianzi University, Hangzhou Zhejiang 310018, China) Abstract: To estimate residual capacity of traction battery in electric vehicle accurately and reliably, the paper chooses a lithium-ion polymer battery pack as a research object, takes the SOC (State of charge) as the state of the system, and builds the battery's state space model with single state, and then develops a method combining open circuit voltage method and Kalman filtering recursive algorithm method, based on some methods of residual capacity estimation of battery often used at present. The experiments proved that accurate and reliable battery SOC estimation of battery could be obtained by adopting the new method. Keywords: Lithium-Ion Polymer Battery ; Kalman Filter; Electric Vehicle; State-of-charge 蓄电池是各类电动汽车中最常用的储能元件, 其剩余电量的精确测量在电动汽车的发展中一直是一个非常关键的问题[1],因为只有对电池剩余电量进行精确测量才能使驾驶员及时掌握正确的信息,预测自己的后续行驶里程,并及时进行充电。蓄电池荷电状态SOC(State of charge)描述蓄电池的剩余电量,其大小直接反映了电池所处的状态,是电池使用过程中最重要的参数之一。 1 SOC 定义 蓄电池的荷电状态SOC 被用来反映电池的剩余容量情况,这是目前国内外比较统一的认识,其数值上定义为为蓄电池所剩电量占电池总容量的比值: m n m Q ]/ )I ( Q - Q [ = SOC (1) 国家自然科学基金项目,60871088 dt I t = ) I ( Q n n ∫ (2) 式中: Q m 为蓄电池最大放电容量,指的是在室温条件下,电池从完全充电后开始工作一直到电池完全放电为止,其所能放出的最大安时数值,表示为标准放电电流和放电时间的乘积;Q ( I n ) 为标准放电电流 I n 下 t 时间蓄电池释放的电量。 公式1还可以表示为: m n Q )/I ( Q - 1 = SOC (3) 式中:SOC=1表示电池为充满电状态,SOC=0则表示电池已处于全放电状态。 由于电池所放出的电量受自放电率、充放电倍率、电池温度、电池充放电循环次数等影响,表示电池容量状态的SOC也必然与这些因素有关。在放电电流变化的情况下,上述定义就会出现不适应性,得到矛盾的结果,因此实际使用中要对SOC 的定义进行调整,不同电动汽车对SOC 定义的使用形式不一致,最常用的定义为:

计算电池剩余容量的常用方法

计算电池剩余容量的常用方法 阅读次数:105 我要发表评论 作者:optimumchina发表时间:2010-10-13 本文将讨论尽可能精确计算剩余电池电量的重要性。令人遗憾的是,仅通过测量某些数据点甚至是电池电压无法达到上述目的。温度、放电速率以及电池老化等众多因素都会影响充电状态。本文将集中讨论一种专利技术,该技术能够帮助设计人员测量锂电池的充电状态以及剩余电量。现有的电池电量监测方法 目前人们主要使用两种监测方法:一种方法以电流积分(current integration)为基础;而另一种则以电压测量为基础。前者依据一种稳健的思想,即如果对所有电池的充、放电流进行积分,就可以得出剩余电量的大小。当电池刚充好电并且已知是完全充电时,使用电流积分方法效果非常好。这种方法被成功地运用于当今众多的电池电量监测过程中。 但是该方法有其自身的弱点,特别是在电池长期不工作的使用模式下。如果电池在充电后几天都未使用,或者几个充、放电周期都没有充满电,那么由内部化学反应引起的自放电现象就会变得非常明显。目前尚无方法可以测量自放电,所以必须使用一个预定义的方程式对其进行校正。不同的电池模型有不同的自放电速度,这取决于充电状态(SOC)、温度以及电池的充放电循环历史等因素。创建自放电的精确模型需要花费相当长的时间进行数据搜集,即便这样仍不能保证结果的准确性。 该方法还存在另外一个问题,那就是只有在完全充电后立即完全放电,才能够更新总电量值。如果在电池寿命期内进行完全放电的次数很少,那么在电量监测计更新实际电量值以前,电池的真实容量可能已经开始大幅下降。这会导致监测计在这些周期内对可用电量做出过高估计。即使电池电量在给定温度和放电速度下进行了最新的更新,可用电量仍然会随放电速度以及温度的改变而发生变化。 以电压为基础的方法属于最早应用的方法之一,它仅需测量电池两级间的电压。该方法基于电池电压和剩余电量之间存在的某种已知关系。它看似直接,但却存在难点:在测量期间,只有在不施加任何负载的情况下,才存在这种电池电压与电量之间的简单关联。当施加负载时(这种情况发生在用户对电量感兴趣的多数情况下),电池电压就会因为电池内部阻抗所引起的压降而产生失真。此外,即使去掉了负载,发生在电池内部的张持过程(relaxation processe)也会在数小时内造成电压的连续变化。由于多种原因的存在,基于电池阻抗知识的压降校正方法仍存在问题,本

电池电量检测方法

锂离子电池是目前最常见的二次锂电池,拥有高能量密度,与高容量镍镉/镍氢电池相比,其能量密度为前者的1.5~2倍。其平均使用电压为3.6V,是镍镉电池、镍氢电池的3倍。它的内阻较大,不能进行大电流充放电,并且需要精确的充放电控制,以防止电池损坏并达到最佳使用性能。锂离子电池广泛使用在各种便携电子产品中,包括手机、笔记本电脑、mp3等。 锂聚合物电池是一种新型的二次锂电池,具有更大的容量;内阻较低,允许10C充放电电流。它和锂离子电池一样需要精确的充放电控制。目前,锂聚合物电池主要用于一些需要大电流充放电的应用中,如动力/模型汽车等。 充电电池容量估算方法 在多数便携应用中,都需要随时了解电池剩余容量以估算电池使用时间。 图1 简化的电池电量计框图 最早应用的方法是通过监视电池开路电压来获得剩余容量。这是因为电池端电压和剩余容量之间有一个确定的关系,测量电池端电压即可估算其剩余容量。这种方法的局限是:1)对于不同厂商生产的电池,其开路电压与容量之间的关系各不相同。2)只有通过测量电池空载时的开路电压才能获得相对准确的结果,但是大多数应用都需要在运行中了解电池的剩余容量,此时负载电流在内阻上产生的压降将会影响开路电压测量精度。而电池内阻的离散性很大,且随着电池老化这种离散性将变得更大,因此要补偿该压降带来的误差将十分困难。综上所述,通过开路电压来实时估算电池剩余容量的方法在实际应用中无法达到足够的精度,只能提供一个大致的参考值。 另一种大量应用的方法是通过测量流入/流出电池的净电荷来估算电池剩余容量。这种方法对流入/流出电池的总电流进行积分,得到的净电荷数即为剩余容量。电池容量可以预置,也可在后续的完整充电周期中进行学习。在补偿电池自放电、不同温度下的容量变化等因素后,这种方法可以获得令人满意的精度,因此广泛运用于笔记本电脑等高端应用中。

光伏电站蓄电池容量的计算方法

光伏电站蓄电池容量的计算方法 在确定蓄电池容量时,并不是容量越大越好,一般以20%为限。因为在日照不足时,蓄电池组可能维持在部分充电状态,这种欠充电状态导致电池硫酸化增加,容量降低,寿命缩短。不合理地加大蓄电池容量,加大蓄电池容量,将增加光伏系统的成本。 在独立光伏发电系统中,对蓄电池的要求主要与当地气候和使用方式有关,因此各有不同。例如,标称容量有5h 率、24h 率、72h 率、100h 率、240h 率以及720h 率。每天的放电深度也不相同,南美的秘鲁用于“阳光计划”的蓄电池要求每天40%~50%的中等深度放电,而我国“光明工程”项目有的户用系统使用的电池只进行20%~30%左右的放电深度,日本用于航标灯的蓄电池则为小电流长时间放电。蓄电池又可分为浅循环和深循环两种类型。因此选择太阳能用蓄电池应既要经济又要可靠,不仅要防止在长期阴雨天气时导致电池的储存容量不够,达不到使用目的;又要防止电池容量选择过小,不利于正常供电,并影响其循环使用寿命,从而也限制了光伏发电系统的使用寿命;又要避免容量过大,增加成本,造成浪费。确定蓄电池容量的公式为: a K U L P F D C ????=0 C -蓄电池容量,kW ·h (Ah );D -最长无日期间用电时数,h ;F —蓄电池放电效率的修正系数,(通常取1.05);PO -平均负荷容量,kW ;L为蓄电池的维修保养率,(通常取0.8);U 为蓄电池的放电深度(通常取0.5);Kα为包括逆变器等交流回路的损耗率(通常取0.7~0.8)。上式可简化为: C =3.75× D ×P0 这是根据平均负荷容量和最长连续无日照时的用电时数算出的蓄电池容量的简便公式。由于蓄电池容量一般以安时数表示,故蓄电池容量应该为: V Wh C Ah C )(1000)(?=' H I Ah C ?=')( C '为蓄电池容量,A ·h;V 为光伏系统的电压等级(系统电压),通常为12V 、24V 、48V 、110V 或220V 。 例如,按宁波太阳能电源有限公司提供的晶体电池组件,对浙江南都电源动力股份有限公司的阀控式密封铅酸蓄电池进行选型。基本要求为:可为400W 的负载连续5天阴雨天的

电池剩余电量

电池剩余电量: 正极板厚度决定电池寿命,极板厚度与电池预计寿命的关系见下表: 正板栅厚度(mm)循环寿命(次)[10h率80%放电深度,25℃]预计浮充寿命(年) ( (正常浮充使用) 2.0 150 2 3.0 257 4 3.4 400 6 4.5 800 12 8.3 正负极活性物质比例 铅酸蓄电池设计上正负极活性物质利用率一般按30—33%计算,正负极 活性物质比例为1:1,实际应用中,负极活性物质利用率一般比正极高,对 于阀控铅酸蓄电池,考虑到氧再化合的需要,负极活性物质设计过量,一般 宜为1:1.0—1.2。

8.4 隔膜的选择 阀控铅酸蓄电池中隔膜采用的是玻璃纤维棉,应该具有如下特征: ①优良的耐酸性能和抗氧化能力; ②厚度均匀一致,外观无针孔、无机械杂质; ③孔径小且孔率大; ④优良的吸收和保留电解液能力; ⑤电阻小; ⑥具有一定的机械强度,以保证工艺操作要求; ⑦杂质含量低,尤其是铁、铜的含量要低。 12.3.2.3电池安装注意事项 (1)不能将容量、性能和新旧程度不同的电池连在一起使用。 (2)连接螺丝必须拧紧,脏污和松散的连接会引起电池打火爆炸,因此要 仔细检查。 (3)安装末端连接线和导通电池系统前,应再次检查系统的总电压和极性 连接,以保证正确接线。 (4)由于电池组电压较高,存在着电击的危险,因此装卸、连接时应使用 绝缘工具与防护,防止短路。 (5)电池不要安装在密闭的设备和房间内,应有良好通风,最好安装空调。电池要远离热源和易产生火花的地方;要避免阳光直射。 浮充充电作用 蓄电池组在浮充工作制中有两个主要作用: (1)当市电中断或整流器发生故障时,蓄电池组即可担负起对负载单独供 电任务,以确保通讯不中断; (2)起平滑滤波作用。电池组与电容器一样,具有充放电作用,因而对交 流成分有旁路作用。这样,送至负载的脉动成分进一步减少,从而保证了负载设备对电压的要求。 12. 4.2.3浮充电压的原则 1.浮充电流足以补偿电池的自放电损失; 2.当蓄电池放电后,能依靠浮充电很快地补充损失的电量,以备下一次 放电。 21 3.选择在该充电电压下,电池极板生成的PbO2 较为致密,以保护板栅 不致于很快腐蚀。 4.尽量减少O2 与H2

电池电量检测方法及原理 pdf

FUEL GAUGE 电池电量检测方法及原理锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点,已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用,尤其是在手机、多媒体播放器、GPS终端等消费类电子设备中。这些设备不但单纯地只是支持单一的通讯功能,还支持流媒体播放和高速的无线发送和接收等等功能。随着越来越多功能的加入且要获得更长单次充电的使用时间,便携式设备中锂电池的容量也不断地增大,以智能手机为例,主流的电池容量已经800mAH增长到现在1500mAH,并且还有继续增长的趋势。 随着大容量电池的使用,如果设备能够精确的了解电池的电量,不仅能够很好地保护了电池,防止其过放电,同时也能够让用户精确地知道剩余电量来估算所能使用的时间,及时地保存重要数据。因此,在PMP和GPS中,电量计不断加入到设备中,并且电量计也在智能手机中得到了应用,尤其是在一些Windows Mobile操作系统的智能手机中,如图1所示,电池电量的显示已由原来的柱状图变为了数字显示。 本文介绍和比较三种种不同电量计的实现方法,并且以意法半导体的STC3100电池监控IC为例,在其Demo实现了1%精度的电池精度计量。 (a)柱状图电量显示(b)数字精确电量显示 图1 Windows Mobile 手机中电量计量 1,电量计的实现方法和分类。 据统计,现行设备中有三种电量计,分别是: 直接电池电压监控方法,也就是说,电池电量的估计是通过简单地监控电池的电压得来的,尽管该方法精度较低和缺乏对电池的有效保护,但其简单易行,所以在现行的设备中得到最广泛的应用。然而锂电池本身特有的放电特性,如图2所示。不难从中发现,电池的电量与其电压不是一个线性的关系,这种非线性导致电压直接检测方法的不准确性,电量测量精度超过20%。电池电量只能用分段式显示,,如图1.a所示,无法用数字显示精确的电池电量。手机用户经常发现,在手机显示还有两格电的时候,电池的电量下降得非常快,也就是因为这时候电池已经进入Phase3。 图2 锂电池放电曲线

【CN110188920A】一种锂电池剩余寿命预测方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910341857.2 (22)申请日 2019.04.26 (71)申请人 华中科技大学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 袁烨 马贵君 程骋 张永  周倍同  (74)专利代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 曹葆青 李智 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G01R 31/367(2019.01) G01R 31/392(2019.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) (54)发明名称一种锂电池剩余寿命预测方法(57)摘要本发明公开了一种锂电池剩余寿命预测方法,包括:采集锂电池多个充放电循环的电容量,并进行归一化;对归一化后的多个电容量进行窗口划分,得到训练数据集;将所述训练数据集输入包括卷积神经网络和长短记忆循环神经网络的退化状态模型进行训练;将所述训练数据集最后一个窗口数据输入到训练好的退化状态模型中进行滑动预测,直至预测的电容量达到容量退化阈值点;根据预测的容量值对应的滑动循环次数预测待测锂电池的剩余寿命。本发明融合卷积神经网络的特征提取能力和长短记忆循环神经网络的时间序列预测能力,有效的对锂电池的退化特征进行提取和预测,提高了预测精度。且使用假最邻近法自动对退化指标进行窗口大小的确定, 提高了计算效率。权利要求书2页 说明书8页 附图3页CN 110188920 A 2019.08.30 C N 110188920 A

UPS容量和蓄电池容量计算方法

UPS容量和蓄电池容量计算方法 UPS容量和蓄电池容量计算方法 蓄电池的放电时间定义为:当蓄电池以规定的放电电流进行恒流放电时,蓄电池的端电压下降到所允许的临界电压(终了电压)时所经过的时间。 UPS容量计算 P入=P出/(COSφ×ц) COSφ----功率因数(一般取0.8) P出-------额定输出功率(KVA) (注:计算时负载多为W) P入-------输入功率(KVA)(UPS容量) ц--------保险系数(一般取0.8) UPS蓄电池容量计算 电池放电电流计算: I=(S×COSφ)/(n×V×ц逆) S----------UPS额定输出容量(或实际或预期负载)(VA) ц逆-------逆变器效率(一般取0.8~0.85) n----------蓄电池只数 V---------蓄电池放电终止电压(2V电池对应1.8V;12V电池对应10.8V)COSφ---- UPS (或负载)功率因数(1~20 kVA为0.7,20~120 kVA为0.8) 艾默生UH31系列(10-20KVA)UPS电池电压240VDC(2组)20节(2组) 艾默生UL33系列(20-60KVA)UPS电池电压360VDC 12V电池30节 蓄电池容量计算 1、普通蓄电池计算(与华为计算方法相同) Q:蓄电池容量(Ah); K:安全系数; I:负荷电流(A); T:放电小时数(h); η:放电容量系数; t:实际电池所在地的最低环境温度数值,有采暖设备时,按15℃考虑;无采暖设备时,按5℃考虑; α:电池温度系数,电解液温度以25℃为标准时,放电小时率≥10时,取0.006;10>放电小时率≥1时,取0.008;<1时,取0.01 以上公式可以简化成:

电量计算怎么算

电量计算怎么算 主体结构施工与装修相比结构施工时用电量比较大,因此按照主体结构施工用电量计算。 1 施工机械用电 PC= K1∑P1 其中:PC为施工用电容量 K1为设备同时使用系数,取0.6 P1为设备同时使用最大容量 2 照明用电 P0= 1.10(K2∑P2+ K3∑P3) 其中:P0为照明用电容量 K2为室内照明同时使用系数,取0.8 P2为室内照明容量 P3为室外照明容量 K3为室外照明同时使用系数,取1.0 最大用电量 P=PC + P0 施工用电总容量 PR= 1.10*P/0.8 其中PR=为用电总容量 0.8=为功率因数 临时施工用电现场电量怎么计算 [ 标签:施工用电,电量 ] 所有机械的功率相加(用电总荷),然后呢 施工现场用电方案

1、工程概况 2、用电总平面布置 详见施工用电平面布置图 3、使用施工动力情况 名称数量(台)额定功率 (KW)名称数量(台)额定功率 (KW) 混凝土搅拌机 1 10 弯曲机1 5.5 插入式振捣器 3 3.3 镝灯2 10.5 平板振捣器 3 6.6 塔吊1 20.9 电焊机 1 15 碰焊机1 100 切割机 1 15 蒸饭箱1 9 钢筋切断机 1 5.5 开水炉1 9 经计算施工现场全部动力设备总功率∑P=210.3KW,根据常规估算,施工计划用电计算为: P动=K×∑P / COSφ =0.7×210.3/0.75=196.28KW 考虑到照明及生活用电按10% P动,则实际需用电量为: P总 =1.1×P动 =215.9KW 现场业主提供总电源,提供的施工用电能满足施工机械要求,我公司进场后将按照施工要求临时用电线路布置。 4、配电线路布置: 4.1 施工现场临时用电总电源是由业主提供的低压电系统380/220电压的总配电箱,整个施工现场按三级配电内容形式布置,即总配电箱→分配电箱→用电设备。对各施工用电配电箱、分配箱、开关箱按现场线路逐一编号,“一机、一闸、一漏、一箱”。箱内所用开关,用明显的标志注明其回路和所控用设备等,开关箱有专人负责,周围无杂物并定期有持证电工按时检查,整个施工现场供电线路严禁非电工擅自装、安用电器、拉高电线,以防发生触电伤害。 4.2现场在配电间中布置一台总电箱ZX1,下设FX1、FX2、FX3、FX4、由各分电箱接至各用电设备。 4.3配电线路采用三相五线制覆盖施工现场,架零线离地面4米以上,在各配电箱处打地钻进行重复接地,零线应与其他各导线颜色区别开来。 4.4施工现场中使用的配电箱、开关箱、对固定式的安装高度要求箱底与地面和垂直距离均为1.3M,配电箱、开关箱进出线口一律高在箱体的下底而且防绝缘损坏。整个施工用电实行分级保护,装设漏电保护器具分路匹配,有门有锁有防雨措施,箱内严禁有杂物及工具。 4.5照明有专用漏电保护箱,镝灯、小太阳灯等金属外壳接零保护,室内线路及灯具安装高度不得低于2.5M,如低于需使用36V安全电压供电。 4.6熔断器、闸具参数与设备容量需匹配,严禁使用金属丝。 4.7进场后按机械设备设置位置,生产用电设置位置和临时用房设置位置,满足施工和施工管理线路配置。 5、导线截面的选择 5.1为了保证供电线路安全、可靠、经济的运行,导线截面选择如下: 1、总电箱至FX1导线选择: ①根据FX1主要负责钢筋切断机、弯曲机、电焊机用电。故假定用电量为45KW。 取K=1 、COSφ=0.75、∑P=45KW I=P/ *V*COSφ=1*45*1000/1.7*380*0.75=91.17A 故选择16㎜2截面BX型铜芯橡皮线。 ②FX1至下各用电设备线路计算: FX1下各用电机械单体最大功率为15KW,按安全载流量选择: 取K=1 、COSφ=0.75、∑P=15KW I=P/ *V*COSφ=1*15*1000/1.7*380*0.75=30A 故选择6㎜2截面BX型铜芯橡皮线。 2、总电箱至FX2导线选择: ①根据FX2主要负责塔吊用电。故假定用电量为20.9KW。

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