圖3：Randles參數(shù)隨電池壽命或放電而漸進(jìn)。不同電阻參數(shù)表現(xiàn)出相同的曲線形狀，而雙電層電容表現(xiàn)出的早期變化可以檢測(cè)到。

不過，在Randles等效電路中，有一種參數(shù)在單個(gè)電池失效（單純的金屬腐蝕除外，這種失效模式會(huì)通過Rm參數(shù)的增大而顯現(xiàn)）早期就會(huì)改變，這就是Cdl，雙電層電容。圖3最下面那條曲線顯現(xiàn)了其特性；此外，對(duì)于處于正常放電階段的性能正常的電池，以及假定完全充滿電的正在失效的電池，其Cdl曲線的形狀是相似的。

監(jiān)測(cè)技術(shù)

本文未對(duì)這種監(jiān)測(cè)技術(shù)詳加描述，下文對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

逐個(gè)向單個(gè)電池饋入測(cè)試信號(hào)，無(wú)需在整個(gè)電池組內(nèi)注入大電流，也不存在對(duì)外部系統(tǒng)直流連接的干擾。采用雙極測(cè)試信號(hào)對(duì)原有算法進(jìn)行了改良，不過結(jié)果證明單極信號(hào)可靠性更高。然而，在采用單極信號(hào)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，出現(xiàn)直流漂移。簡(jiǎn)單消除這種漂移并不能保持?jǐn)?shù)據(jù)集特性，而其特性是準(zhǔn)確測(cè)定參量所必需的。采用頻率掃描的方式重排不同頻率的信號(hào)脈沖（包含測(cè)試信號(hào)），可使電池電壓響應(yīng)與預(yù)定曲線吻合。

一旦潛在漂移曲線變得有規(guī)則，就能設(shè)置固件算法對(duì)這種漂移建模并消除它，從而得到適合直接輸入Sentinel算法的平均零電壓數(shù)據(jù)集。這種方法可將漂移誤差降至0.1％以下，也不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)集出現(xiàn)明顯失真。因此波形測(cè)量中也可以采用這種算法，從而使等效電路參數(shù)的準(zhǔn)確度更高。

諸多測(cè)量功能和算法處理均被集成到單片集成電路中。Sentinel模塊既可測(cè)量單個(gè)電池單體，也可測(cè)量整個(gè)12V電池）。多達(dá)250個(gè)測(cè)量點(diǎn)，均以模塊形式開展測(cè)量，測(cè)量結(jié)果可以通過專用數(shù)據(jù)總線提交到電池?cái)?shù)據(jù)記錄器，S-Box。在大規(guī)模的電池組系統(tǒng)中，可以對(duì)幾股這樣的數(shù)據(jù)流進(jìn)行合成，使得本地或遠(yuǎn)程上行管理系統(tǒng)可以利用S-Box內(nèi)集成的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)總線或因特網(wǎng)連接使用這些數(shù)據(jù)流。

通過利用測(cè)量SoC確定每個(gè)電池的真實(shí)狀態(tài)，不僅僅可以提供檢測(cè)臨近失效這種成熟的監(jiān)測(cè)架構(gòu)就能具備的功能；還可以設(shè)置其他功能和服務(wù)。

例如，電池組內(nèi)的單個(gè)電池的內(nèi)阻通常各不相同。隨著時(shí)間推移，這種狀態(tài)就會(huì)產(chǎn)生問題。SoC智能控制系統(tǒng)可以快速檢測(cè)這些單個(gè)電池，端電壓優(yōu)化系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)移不能繼續(xù)充電的單個(gè)電池周圍的浮電流…

實(shí)時(shí)充電管理可以延長(zhǎng)電池壽命：在端電壓相同的情況下，VRLA電池內(nèi)的浮充電流比富液電池內(nèi)的高。這可能加速陽(yáng)極板腐蝕，降低電池的有效使用壽命，最多達(dá)30％。對(duì)一定比例使用壽命消除浮充可以降低這種不良效應(yīng)。不過這種對(duì)循環(huán)壽命的副作用也有一個(gè)好處，就是降低熱失控的發(fā)生率。

一種電池安裝模塊也可以提供整個(gè)壽命周期內(nèi)的端電壓和溫度記錄，以為制造商和用戶所用。

過度放電保護(hù)：這種裝置在充電器/UpS系統(tǒng)中很常見，尤其是電池監(jiān)測(cè)器，它們根據(jù)平均單個(gè)電池電壓終止放電以保護(hù)電池。不過，性能較差的電池的端電壓可能比電池平均電壓低很多，而且在其達(dá)到終止電壓以前，一直放電良好。因此開發(fā)了一種高精動(dòng)態(tài)‘TimeToRun（剩余運(yùn)行時(shí)間）’算法，在任何單個(gè)電池即將耗盡時(shí)均會(huì)給出警告。

備用電池參數(shù)監(jiān)測(cè)必需盡可能詳盡，以便生成最能準(zhǔn)確體現(xiàn)電池狀態(tài)的結(jié)果。這不僅僅是一個(gè)技術(shù)問題，同時(shí)還是一個(gè)經(jīng)濟(jì)問題。避免在用電池失效是不可或缺的，不過過早更換尚未臨近壽命終期的電池是極端不合算的。除了測(cè)量每個(gè)電池的電壓、阻抗和放電性能，LEM還將監(jiān)測(cè)電池內(nèi)部溫度設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)功能；這居于世界領(lǐng)先地位。目前LEM正在開發(fā)一種采用磁通門技術(shù)的浮充傳感器，其分辨率高于10mA，沒有或幾乎沒有溫度漂移，大電流放電后幾乎沒有剩磁，測(cè)量重復(fù)精度更高。集成這些高級(jí)特性，電池監(jiān)測(cè)器不再是價(jià)格昂貴的附加系統(tǒng)，而是極端合算的整體壽命管理系統(tǒng)。