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电能计量设备用电池检测技术

作译者：徐英辉

出版时间：2021-08 千字数：256 版次：01-01 页数：160

开本：16开装帧： I S B N ：9787121323454

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纸质书定价：￥45.0

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智能电网是指以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。2019年，国家电网公司（以下简称“国网”）提出全面推进“三型两网”建设，“两网”即是坚强智能电网和泛在电力物联网，二者相辅相成、融合发展。同年10月14日，国网在北京发布《泛在电力物联网白皮书2019》，到2024年将建成泛在电力物联网，实现业务协同、数据贯通和统一物联管理，各级智慧能源综合服务平台具备基本功能，支撑电网业务与新兴业务发展。另外，“网上国网”、“智慧能源综合服务”、“电商汽车”和“营配贯通”等有所突破，积极响应人民群众的各类用能服务需求。电能计量设备是智能电网的重要组成部分，是直接与用户进行交互的接口，是泛在电力物联网的用电末端，广泛应用于发电厂、变电站、工商业与居民用户，具有重要作用。
截至2018年年底，全国范围内已经安装智能化的电能计量设备约6.2亿只，使电力用户与电网的交互、感知和服务更加智能化和信息化，其质量直接关系到电力交易的公平公正、电网运行的安全可靠和用电服务的优质高效。而元器件的质量是电能计量设备质量的基础，是电能计量设备由符合性向适用性转向升级的关键。提升元器件质量、提高元器件国产化率、减低元器件制造成本是中国目前亟须解决的问题。电池是电能计量设备的核心器件之一，主要功能为停电时保证时钟功能正常、停电事件上报等。现场运行数据统计表明，电能表用锂亚电池故障率占电能计量设备故障率的80%，主要有欠压、漏液等故障类型，且由电池导致的故障呈上升趋势。当前电池飞行检测合格率仅为59.2%，电池失效会导致低压报警灯频闪。电池飞行抽样时，抽样检测的合格率低于50%。而一次电池的欠压、漏液和钝化等问题，会影响计量的准确性。由于电能计量设备用电池属于一次电池，自放电率较高，电池内阻不低，其内部结构之间所发生的反应都是不可逆的。这导致二次电池的放电性能与一次电池完全不同。电能计量设备用电池如果在使用中无法达到5年的可靠性寿命，将使智能电能表在其正常寿命周期内出现计量故障，尤其是居民用户大规模使用的单相智能电能表，在情况严重时甚至会造成重大的社会舆情事件。另外电池内部的电解液配方等依赖进口，国内企业没有掌握核心技术，难以提升质量。
检测技术的发展是电池产业发展的“咽喉”，对于提升电池质量至关重要，需要电池标准体系以及权威的第三方权威机构的支撑。有效的检测手段能精准定位电池的薄弱环节，从而提升电池产业的整体制造水平，将有助力于电池产业的快速发展，支撑“中国制造”。为提高电池的质量，国网发布了电能表用电池技术规范企业标准，以期从电池的质量评定、技术要求、试验方法等方面规范智能电能表用电池的生产和设计，以标准为引领，规范电能表用电池的标识尺寸、电气性能、机械性能、环境性能、安全性能等要求，制定了电池的检测方法和检验规则。
全书共8章：第1章主要介绍电池的作用、分类及检测技术现状；第2章主要介绍锂亚电池和锂锰电池的原理及生产工艺等；第3章至第6章分别介绍电气性能检测技术、机械性能检测技术、环境性能检测技术和安全性能检测技术；第7章主要介绍电池的失效分析技术；第8章主要介绍电池的选用方法及废旧电池的处理。
当前，随着电子技术、材料技术和计算机技术的蓬勃发展与突飞猛进，储能技术的研究日益深入。中国正从制造大国走向质量强国，智能化、小型化和便携化是仪器仪表行业发展的方向。电池作为重要的储能器件，其质量也日益得到重视。电池检测技术是质量评价的一个重要环节，因为在仪器仪表产品的生产、调试以及维修环节，都需要对电池进行检测，因此电池检测技术是相关技术人员必须掌握的技能。本书的读者对象为电池生产、设计和可靠性分析等相关人员，电能表、采集终端、检测仪表等设备的研发、设计、分析及元器件选型人员，初学电路设计的人员，以及元器件的检测人员。
本书第1章得到了惠州市惠德瑞锂电科技股份有限公司的何献文，宁波三星医疗电气股份有限公司的胡志刚、金海波专家的热情协助；第2章得到了武汉昊诚能源科技有限公司的周敬、阮红林、林骁专家的热情协助；第3章得到了国网河北省电力有限公司营销服务中心的付文杰、武超飞、孙冲，帅福得（珠海保税区）电池有限公司的吴刚和生力电源（深圳）有限公司的徐琳专家的热情协助；第4章得到了威胜集团有限公司的熊杰、向志斌、丁冰沁专家的热情协助；第5章得到了武汉力兴（火炬）电源有限公司的王志刚、夏德经专家的热情协助；第6章得到了河南许继仪表有限公司的都正周、陈淼专家的热情协助；第7章得到了国网湖北省电力有限公司计量中心的唐登平、丁黎、李帆，惠州亿纬锂能股份有限公司的祝媛、孙佩玲、曹浪专家的热情协助；第8章得到了武汉中原长江科技发展有限公司的冯姗、王亚琴、沈云辉专家的热情协助。
特别要感谢国网天津市电力公司以及国网湖北省电力有限公司、湖南大学对本书的支持。
由于作者水平所限，书中难免存在缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

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