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 =

①事故放电初期，电压水平的校验 事故放电初期的冲击系数为

(4-8) 式中，Krel —可靠性系数，一般取１.1

I ch0—事故放电初期的放电电流，(A)

根据计算出来的K 值，由蓄电池冲击放电曲线中的“０”曲线查得单个电池的电压值，在求出整组电池电压值。

②事故放电过程中，包括事故放电末期出现大冲击电流时放电系数和冲击系数。

(4-9)

(4-10)

根据冲击负荷，查蓄电池冲击放电曲线组中对应的Kf 的曲线，求得单个电池电压，并由此求得蓄电池组的端电压。 一般情况下，事故放电初期和末期或大电流放电阶段末期的电压水平，往往是整个放电过程的电压控制点。

通过计算和校验，东直门电池容量为814Ah ，选用两组500Ah 蓄电池。

本次电池容量计算采用电压控制法，并对放电电压水平和冲击放电电压水平进行校验。 通过计算，下述电池容量满足事故期间的放电需求。

10

00C I K K ch rel

ch =10

tC C K K s rel

f =10

C I K K chf rel

chf =