蓄電池內阻在線被動檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蓄電池內阻在線被動檢測系統，包括高精度電壓采樣模塊、高精度電流采樣模塊、采樣處理模塊及中央處理模塊，所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸入端連接到蓄電池，所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸出端連接到采樣處理模塊，所述采樣處理模塊連接到中央處理模塊。通過本實用新型公開的蓄電池內阻在線被動檢測系統，利用蓄電池在線被動監測內阻的技術，通過檢測充電機對蓄電池均充的過程，根據蓄電池充電狀態下，電池電壓和電池電流的變化特性，計算出電池的內阻，完全避免了主動發送信號對蓄電池的干擾和影響，提高了蓄電池的使用壽命，并且避免了更復雜的控制系統。
【專利說明】蓄電池內阻在線被動檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統領域，尤其涉及一種利用電池充電狀態的自身工作性質，以被動的方式進行蓄電池內阻在線檢測系統。
【背景技術】
[0002]蓄電池作為電源系統停電時的備用電源，已廣泛的應用于工業生產，通信和電力等行業。如果電池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必須對蓄電池的運行參數進行全面的在線監測。蓄電池狀態的重要標志之一就是它的內阻。無論是蓄電池即將失效，容量不足或是充放電不當，都能從它的內阻變化中體現出現。因此可以通過測量蓄電池內阻，對其工作狀態進行評估。目前測量蓄電池內阻的常見方法有:
[0003](I)密度法。密度法主要通過測量蓄電池電解液的密度來估算蓄電池的內阻，常用于開口式鉛酸電池的內阻測量，不適合密封鉛酸蓄電池的內阻測量。該方法的適用范圍窄。
[0004](2)開路電壓法。開路電壓法是通過測量蓄電池的端電壓來估計蓄電池內阻，精度很差，甚至得出錯誤結論。因為即使一個容量已經變得很小的蓄電池，在浮充狀態下其端電壓仍可能表現得很正常。
[0005](3)直流放電法。直流放電法就是通過對電池進行瞬間大電流放電,測量電池上的瞬間電壓降，通過歐姆定律計算出電池內阻。目前這種方法已經在實踐中得到了廣泛的應用，一些主流廠家在線監測儀就是采用直流放電發進行電池內阻的測試。但是直流放電法通常需要提供幾十安培的放電電流，因而放電電阻體積大，功耗大，并且這種大電流放電對蓄電池本身也可能造成損害，影響蓄電池的容量及壽命。
[0006](4)交流注入法。交流法是通過對蓄電池注入一股恒定的交流電流信息，測量出蓄電池兩端的電壓響應信號以及兩者的相位差，再由阻抗公式來確定蓄電池的內阻。該方法仍然要主動對電池組施加影響，并且交流信號的控制較為復雜。
[0007]因此，亟待一種控制系統簡單，可有效避免對蓄電池工作影響，不影響蓄電池工作壽命，適應范圍廣的蓄電池內阻檢測系統。
實用新型內容
[0008]鑒于已有技術的不足，本實用新型提供了一種控制簡單，不會對對蓄電池造成影響的蓄電池內阻在線被動檢測系統。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案。
[0010]一種蓄電池內阻在線被動檢測系統，包括:
[0011]高精度電壓采樣模塊，用于實現高精度電壓數據采樣；
[0012]高精度電流采樣模塊，用于實現高精度電流數據采樣；
[0013]采樣處理模塊，用于實現電壓或電流數據采樣的整流處理；
[0014]中央處理模塊，用于實現蓄電池內阻的計算和決策處理；
[0015]所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸入端連接到蓄電池，所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸出端連接到采樣處理模塊，所述采樣處理模塊連接到中央處理模塊。
[0016]所述高精度電流采樣模塊使用電流傳感器組成，連接到蓄電池的充放電回路上。
[0017]所述高精度電壓采樣模塊連接到蓄電池的正負極兩端。
[0018]本實用新型所述的蓄電池內阻在線被動檢測系統，利用蓄電池在線被動監測內阻的技術，通過檢測充電機對蓄電池均充的過程,根據蓄電池充電狀態下，電池電壓和電池電流的變化特性，高精度采樣電池電壓和電池電流，計算特定時間間隔內電池電壓和電流的變化量，送到中央處理模塊利用歐姆定律計算電池內阻，此方案完全避免了主動發送信號對蓄電池的干擾和影響，提高了蓄電池的使用壽命，并且避免了更復雜的控制系統，成本降低，可罪性提聞。
[0019]通過以下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型蓄電池內阻在線被動檢測系統實施例的組成示意圖。
[0021]圖2為蓄電池的充電電壓隨時間變化的一個實施例不意圖。
[0022]圖3為蓄電池的充電電流隨時間變化的一個實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0023]現在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。
[0024]如圖1所示，本實用新型提供了一種蓄電池內阻在線被動檢測系統，所述檢測系統包括:
[0025]高精度電壓采樣模塊，用于實現高精度電壓數據采樣；
[0026]高精度電流采樣模塊，用于實現高精度電流數據采樣；
[0027]采樣處理模塊，用于實現電壓或電流數據采樣的整流處理；
[0028]中央處理模塊，用于實現蓄電池內阻的計算和決策處理；
[0029]所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸入端連接到蓄電池，所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸出端連接到采樣處理模塊，所述采樣處理模塊連接到中央處理模塊。
[0030]所述高精度電流采樣模塊使用電流傳感器組成，連接到蓄電池的充放電回路上。
[0031]所述高精度電壓采樣模塊連接到蓄電池的正負極兩端。
[0032]利用所述蓄電池內阻在線被動檢測系統進行內阻檢測的方法，包括如下步驟:
[0033]步驟1、啟動并開始檢測蓄電池充電過程的工作狀態；
[0034]步驟2、檢測到蓄電池處于均充工作狀態時，使用采樣模塊實時高精度采樣電池電壓和電池電流；
[0035]步驟3、計算特定時間間隔內電池電壓和電流的變化量，送到中央處理模塊利用歐姆定律計算電池內阻；
[0036]所述采樣模塊包括高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊。[0037]所述計算得到的電池內阻經由中央模塊識別后，如果無異常情況時，整個系統重復進入步驟1，開始檢測蓄電池充電過程的工作狀態，循環計算電池內阻，當有異常情況時，中央處理單元當電池內阻數據上報進行進一步處理。
[0038]整個處理過程中，可以實時檢測和顯示當前蓄電池的工作狀態和當前電池內阻。
[0039]如圖2所示為一個蓄電池充電電壓隨時間變化的一個實施例示意圖,如圖3所示為對應圖2的一個蓄電池充電電流隨時間變化的一個實施例不意圖。蓄電池平時有三種工作狀態，分別是浮充狀態、均充狀態、放電狀態，在此三種狀態中，只有均充狀態下，其電壓和電流才是同時根據內阻變化。由于電池在三種狀態下，其電壓和電流的值有明顯的區別，系統可以通過實時監測判斷蓄電池在那個工作狀態。本方法通過實時監測電池的電壓和電流，可知tO-tl時間內，蓄電池處于均充狀態，通過實時采樣tO-tl時間內任一較短時間內的電壓變化值AV和電流變化值Λ I，經由采樣處理單元處理后，即可以送入中央處理模塊，利用歐姆定律進行計算得到蓄電池內阻值:R = Δν/ΔΙ0
[0040]實際中，不同蓄電池的工作狀態曲線受多方面因素的影響呈現不同，其均充狀態持續時間根據充電機的不同型號，持續時間也是不確定的，一般至少是數秒以上，由此系統就可以在此時間內通過捕獲蓄電池均充狀態內的第一階段的電壓和電流的變化量，然后將該數據送至中央處理單元，然后根據歐姆定律，使用電壓和電流變化量計算出蓄電池的內阻。
[0041]通過采用上述技術方案，可利用蓄電池在線被動監測內阻的技術，完全避免了主動發送信號對蓄電池的干擾和影響，提高了蓄電池的使用壽命，并且避免了更復雜的控制系統，成本降低，可靠性提高。
[0042]以上所揭露的僅為本實用新型的優選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種蓄電池內阻在線被動檢測系統，其特征在于，包括: 高精度電壓采樣模塊，用于實現高精度電壓數據采樣； 高精度電流采樣模塊，用于實現高精度電流數據采樣； 采樣處理模塊，用于實現電壓或電流數據采樣的整流處理； 中央處理模塊，用于實現蓄電池內阻的計算和決策處理； 所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸入端連接到蓄電池，所述高精度電壓采樣模塊和高精度電流采樣模塊輸出端連接到采樣處理模塊，所述采樣處理模塊連接到中央處理模塊。
2.如權利要求1所述的蓄電池內阻在線被動檢測系統，其特征在于，所述高精度電流采樣模塊使用電流傳感器組成，連接到蓄電池的充放電回路上。
3.如權利要求1所述的蓄電池內阻在線被動檢測系統，其特征在于，所述高精度電壓采樣模塊連接到蓄電池的正負極兩端。
【文檔編號】G01R27/08GK203519727SQ201320557315
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】陳壽平, 王道龍, 蘇俊妮, 邱育義, 劉建鋒, 鄺麗英, 李崇仁, 林文慧, 陳仕宜, 李肖莎, 張建華, 李錦圖, 簡志超, 梁廣賢, 謝春楊 申請人:廣東電網公司東莞供電局, 廣州拓威訊科技發展有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
