Оценка состояния свинцового кислотного аккумулятора. Опции

[kv_addr]

Имеется оборудование связи, работающее от сетевого источника питания ~220/=12,6В с буферным аккумулятором 12,6В 12А*ч. По сути - ИБП.

При наличии сетевого напряжения, оборудование работает от БП, кроме того от БП производится зарядка и поддерживание номинального напряжения аккумулятора.

В отсутствие сетевого напряжения, оборудование работает от аккумулятора. Емкости аккумулятора хватает на несколько часов работы в штатном режиме. Пропадание сетевого напряжения обычно не превосходит это время, но бывают случаи, когда сеть пропадает на более длительные промежутки времени.

Стоит задача дистанционного мониторинга состояния аккумулятора.

Первое, что необходимо отслеживать, это - оставшийся заряд. Если до полной разрядки аккумулятора осталось ориентировочно 20-25% заряда,
монитор должен подать сигнал через оборудование связи о том, что скоро может наступить его отключение.

Второе - слежение за старением. То есть, если емкость аккумулятора упадет до порядка 50%, либо его внутреннее сопротивление превысит какое-то определенное значение, монитор также должен об этом предупредить.

Монитор будет выполнен на микроконтроллере. Возможно измерение следующих параметров: напряжение батареи, ток (зарядный/разрядный), температура аккумулятора. Также может производиться измерение времени наработки (срок службы), суммарный отданый и суммарный полученый заряд за время службы, текущий заряд - (+) при зарядке, (-) при разрядке.

Интересуют прежде всего критерии и методы оценки текущего уровня заряда, внутреннего сопротивления и оставшейся полной емкости аккумулятора.

Если бы аккумулятор работал в циклическом режиме - полный заряд / полный разряд, оценку емкости можно было бы вести по полученным и отданным амперчасам (кулонам) с учетом коэффициента отдачи. Но аккумулятор работает в буферном режиме, преимущественно с частичным зарядом/разрядом. В этом случае оценить подобным образом его оставшийся заряд, на мой взгляд, весьма непросто.

Есть возможность ориентировочной оценки оставшегося заряда по значению напряжения аккумулятора. Причем имеются также графики зависимости емкости аккумулятора от напряжения на нём в отсутствие нагрузки. Но встречал также утверждения, что более точно оценивать лучше при нагрузке.

Оборудование работает в режиме: 90% времени - ждущий режим (потребляемый ток не более 0,25А), 10% времени - передача (потребляемый ток до 10А). Вот здесь хотелось бы выяснить все же, как лучше оценивать оставшуюся емкость по напряжению, при малом потребляемом токе, или же при большом потребляемом токе. Внятного объяснения этому пока не нашел.

Также интересует, как учитывать зависимость напряжения от температуры аккумулятора. Для режима зарядки аккумулятора даётся график. А как быть при разрядке?

Внутреннее сопротивление оценить можно по провалу напряжения при переходе с дежурного режима на передачу, либо по подскоку при обратном переходе (дельта U / дельта I). Но, опять же, как в этом случае грамотнее поступить?

Мог бы кто-нибудь, у кого есть опыт оценки состояния кислотных аккумуляторов, подсказать относительно того, как можно правильно решить поставленную задачу?

Может имеются ещё какие методы?

В литературе прямого и четкого ответа на вопросы, к сожалению, так и не нашел.