專利名稱：蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于在線檢測蓄電池的內(nèi)阻以對其進(jìn)行評估的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，通常在蓄電池的非工作狀態(tài)下對其進(jìn)行檢測。這種檢測方法往往不能及時發(fā)現(xiàn)蓄電池出現(xiàn)的問題，對蓄電池及由其提供電力的設(shè)備均較為不利。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠及時檢測蓄電池的狀態(tài)的蓄電池在線內(nèi)阻測
試裝置。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，用于對蓄電池的內(nèi)阻進(jìn)行在線測量以檢測所述的蓄電池的狀態(tài)，其包括與待測的所述的蓄電池相連接的采樣及放電模塊，所述的采樣及放電模塊包括連接于所述的單節(jié)電池的兩端的負(fù)載單元、連接于所述的單節(jié)電池的兩端的電壓采集單元、檢測所述的負(fù)載單元上的電流的電流采集單元。優(yōu)選的，所述的采樣及放電模塊與所述的單節(jié)電池采用四線制連接結(jié)構(gòu)，所述的四線制連接結(jié)構(gòu)包括四條連接線，第一根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的一端與所述的電流采集單元的一端，第二根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的一端與所述的電壓采集單元的一端，第三根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的另一端與所述的電壓采集單元的另一端，第四根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的另一端與所述的電流采集單元的另一端。優(yōu)選的，所述的電壓采集單元為A/D模塊。優(yōu)選的，其還包括與所述的采樣及放電模塊相連接并計算所述的蓄電池的內(nèi)阻的(PU模塊。優(yōu)選的，所述的CPU模塊還連接有通訊模塊。優(yōu)選的，所述的CPU模塊還連接有報警模塊。優(yōu)選的，其還包括檢測所述的蓄電池的運(yùn)行環(huán)境溫度的溫度采集模塊。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實用新型具備在線內(nèi)阻測試功能，應(yīng)用于蓄電池內(nèi)阻的在線測量，可以監(jiān)測蓄電池的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)落后電池，提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

附圖1為本實用新型的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置的原理框圖。附圖2為本實用新型的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置的四線制連接結(jié)構(gòu)的示意圖。附圖3為個實用新型的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置采用的內(nèi)阻測試法的測試原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。實施例一:參見附圖1所示。一種蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，用于對蓄電池的單節(jié)電池的內(nèi)阻進(jìn)行在線測量以檢測蓄電池的狀態(tài)。該蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置包括與待測的蓄電池相連接的采樣及放電模塊、與采樣及放電模塊相連接的CPU模塊、與CPU模塊相連接的通訊模塊、與CPU模塊相連接的報警模塊。采樣及放電模塊包括連接于單節(jié)電池的兩端的負(fù)載單元、連接于單節(jié)電池的兩端的電壓采集單元、檢測負(fù)載單元上的電流的電流采集單元。其中，電壓采集單元為A/D模塊，其精度較高，并具有濾波功能。參見附圖2所示，采樣及放電模塊與蓄電池采用四線制連接結(jié)構(gòu)，四線制連接結(jié)構(gòu)包括四條連接線，第一根連接線連接單節(jié)電池的一端與電流采集單元的一端，第二根連接線連接單節(jié)電池的一端與電壓采集單元的一端，第三根連接線連接單節(jié)電池的另一端與電壓采集單元的另一端，第四根連接線連接單節(jié)電池的另一端與電流采集單元的另一端。每節(jié)單節(jié)電池的兩端均連接有上述四線制連接結(jié)構(gòu)，各條連接線的通斷通過開關(guān)來控制。電壓采集單元和電流采集單元分別采集電壓和電流參數(shù)。四線制內(nèi)阻測試法是采集線與放電線獨(dú)立又相結(jié)合的一種測試方法，目的是為了降低采集線上的壓降，提高電池電壓的采集精度。如附圖2，AD為電壓采集單元，r為恒流放電負(fù)載。內(nèi)阻測試過程如下:通過控制r負(fù)載對電池進(jìn)行恒流放電，通過AD對在放電過程及結(jié)束后的電池電壓進(jìn)行測量，最后由公式算出電池內(nèi)阻值。由于在電路中采用了軟硬件的濾波措施，可有效的濾除充電機(jī)紋波對內(nèi)阻測試的影響，保證了蓄電池在線內(nèi)阻測試的準(zhǔn)確性、一致性和重復(fù)性。參見附圖3所示，該采樣及放電模塊采用直流內(nèi)阻測試方法，即在蓄電池的單節(jié)電池上投入一個負(fù)載，測量由此產(chǎn)生的變化電壓和電流。測試時，在待測的蓄電池兩端投入測試負(fù)載，使蓄電池進(jìn)行以恒流I放電，經(jīng)過2-2.5s后測試蓄電池兩端的電壓所達(dá)到的Vl值，此時退出測試負(fù)載，由于蓄電池存在內(nèi)阻，退出測試負(fù)載后，蓄電池端電壓恢復(fù)至V2，此時就可通過電池內(nèi)阻的計算公式獲得內(nèi)阻值。公式如下:R# = AV/I=(V2-V1)/I，其中I為實際放電電流值。上述計算過程在CPU模塊中完成。計算結(jié)果可以通過通訊模塊上傳至上位控制系統(tǒng)以便實現(xiàn)蓄電池的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。在通訊時，可以采用RS485通訊方式或RS232通訊方式等。若計算結(jié)果出現(xiàn)異常，還可以通過報警模塊來報警。該蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置中還包括檢測蓄電池的運(yùn)行環(huán)境溫度的溫度采集模塊。該蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置在進(jìn)行在線檢測時，不需要單獨(dú)取出單節(jié)電池，其測試周期可以設(shè)定。其采用的直流內(nèi)阻法的特點(diǎn)包括:1)采用直流技術(shù)，在線測量時不受充電器紋波電流和電磁干擾；2)測試過程存在大電流放電，具有一定的危險性；3)測試采用大的連接夾，工作強(qiáng)度大，對蓄電池的鉛極柱有損傷；4)測試結(jié)果較穩(wěn)定，與容量關(guān)聯(lián)性緊密；5)測量結(jié)果包含蓄電池的極化內(nèi)阻。但該測試裝置對于大電流放電有很好控制和防護(hù)作用，由于在線測試，無需采用大連接夾，不存在工作強(qiáng)度大和極柱損傷問題。通過上述蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，可每月對蓄電池進(jìn)行內(nèi)阻測試。將測試結(jié)果與蓄電池初次安裝時所測的每節(jié)單體電池內(nèi)阻比較，如果單體內(nèi)阻比基準(zhǔn)值高50%以上，可基本判斷該電池失效，更換該電池；如測試值在高出基準(zhǔn)值20% - 50%之間，無法判斷好壞，應(yīng)對該電池作單體容量測試；用單體電池容量測試設(shè)備對疑似有問題的蓄電池進(jìn)行核對性放電容量測試，如果容量低于80%，則更換該電池。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，用于對由多節(jié)單節(jié)電池構(gòu)成的蓄電池的內(nèi)阻進(jìn)行在線測量以檢測所述的蓄電池的狀態(tài)，其特征在于:其包括與待測的所述的蓄電池相連接的采樣及放電模塊，所述的采樣及放電模塊包括連接于所述的單節(jié)電池的兩端的負(fù)載單元、連接于所述的單節(jié)電池的兩端的電壓采集單元、檢測所述的負(fù)載單元上的電流的電流采集單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:所述的采樣及放電模塊與所述的單節(jié)電池采用四線制連接結(jié)構(gòu)，所述的四線制連接結(jié)構(gòu)包括四條連接線，第一根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的一端與所述的電流采集單元的一端，第二根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的一端與所述的電壓采集單元的一端，第三根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的另一端與所述的電壓采集單元的另一端，第四根所述的連接線連接所述的單節(jié)電池的另一端與所述的電流采集單元的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:所述的電壓采集單元為A/D模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:其還包括與所述的采樣及放電模塊相連接并計算所述的蓄電池的內(nèi)阻的CPU模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:所述的CPU模塊還連接有通訊模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:所述的CPU模塊還連接有報警模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，其特征在于:其還包括檢測所述的蓄電池的運(yùn)行環(huán)境溫度的溫度采集模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種蓄電池在線內(nèi)阻測試裝置，用于對蓄電池的內(nèi)阻進(jìn)行在線測量以檢測蓄電池的狀態(tài)，其包括與待測的蓄電池相連接的采樣及放電模塊，采樣及放電模塊包括連接于單節(jié)電池的兩端的負(fù)載單元、連接于單節(jié)電池的兩端的電壓采集單元、檢測負(fù)載單元上的電流的電流采集單元。本實用新型具備在線內(nèi)阻測試功能，應(yīng)用于蓄電池內(nèi)阻的在線測量，可以監(jiān)測蓄電池的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)落后電池，提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號G01R31/36GK202939223SQ20122054627
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者徐近龍, 翁瀟璐, 潘曉明, 沈炯, 王樹鑫, 楊晨, 許琛雍 申請人:江蘇省電力公司蘇州供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司