本發(fā)明涉及蓄電池狀態(tài)檢測技術領域，具體地說涉及一種蓄電池故障檢測方法，主要用于在線對蓄電池組中的各單體蓄電池進行故障檢測。
背景技術：
一般來說，檢測風力發(fā)電機變槳電機后備鉛酸蓄電池的故障時，通常需要停止運行風力發(fā)電機，操作人員攜帶蓄電池內阻檢測儀爬上風機機艙后，進入輪轂倉內，打開蓄電池箱蓋，依次手工檢測蓄電池內阻，再通過對比電池內阻判斷電池狀態(tài)。但這種檢測方法的檢測時效性差，且會造成風機停機等后果。
為了解決上述技術問題，現(xiàn)有技術中提出了如下技術：
中國專利公告號為“ CN103135063A”的現(xiàn)有技術在2013年6月5日公開了一種鉛酸蓄電池的檢測及監(jiān)控方法，該專利通過電壓電流傳感器對蓄電池每次放電時候的電流、電壓進行檢測，利用光伏系統(tǒng)的控制器計算出蓄電池的當前內阻RX和放電時間TX；并與設定好的內阻值R相比較，若RX≦R則等待蓄電池下一次放電時檢測；若RX>R，則與設定好的放電時間T相比較，若TX>T，則說明蓄電池狀態(tài)良好無需更換，若TX<T，則說明蓄電池損耗嚴重需要更換。該種檢測方法可以在線檢測，無需將電池拆下。但其存在著不抗干擾的缺點，無法用于風力發(fā)電機機后備鉛酸蓄電池的故障檢測。另外，該種方法在測量蓄電池內阻時，測量儀器先將毫伏級高頻信號注入蓄電池，然后再測量相應的高頻電流，由于注入電壓信號，檢測的電流信號都很微弱，在外界電磁干擾嚴重的環(huán)境中很難正常工作，導致難以得到準確的檢測結果，并且此類設備價格昂貴。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供一種蓄電池故障檢測方法，本發(fā)明能在蓄電池組對工作負載正常放電時，對其進行直流電壓和溫度的被動檢測，可快速檢測出蓄電池組中各單體蓄電池是否存在故障，不會對工作狀態(tài)的蓄電池組造成沖擊。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
一種蓄電池故障檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：
（1）采集蓄電池組中各單體蓄電池的電壓，并調整各單體蓄電池的電壓；所述的調整是指扣除各單體蓄電池的共模電壓，得到各單體蓄電池的差模電壓；
（2）對各單體蓄電池的差模電壓進行衰減處理，并將衰減后電壓信號轉換成數(shù)字信號輸出；
（3）根據(jù)數(shù)字信號計算出各單體蓄電池的特征值，將各特征值與預設的閾值進行比較，若比較值大于閾值，則判定該單體蓄電池為故障電池，發(fā)出報警，若比較值小于閾值，則判定該單體蓄電池為無故障。
所述步驟（1）中通過電壓調整模塊采集并調整各單體蓄電池的電壓，所述電壓調整模塊包括多個串聯(lián)連接的子調整模塊，多個子調整模塊分別與蓄電池組中的各單體蓄電池連接。
所述步驟（2）中通過電壓衰減模塊進行衰減處理，所述電壓衰減模塊包括多個串聯(lián)連接的子衰減模塊，多個子衰減模塊分別與多個子調整模塊連接。
所述步驟（2）中對各單體蓄電池的差模電壓進行衰減處理后，得到多路電壓信號，將多路電壓信號依次轉換成數(shù)字信號并輸出。
所述步驟（3）中的閾值包括上限閾值和下限閾值，當特征值大于上限閾值時，判定該單體蓄電池為故障電池；當特征值小于下限閾值時，判定該單體蓄電池為無故障；當特征值位于上限閥值與下限閾值之間時，對該單體蓄電池發(fā)出警告。
采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：
1、本發(fā)明能在蓄電池組對工作負載正常放電時，在線對其進行直流電壓和溫度的被動檢測，可快速檢測出蓄電池組中各單體蓄電池是否存在故障，不會對工作狀態(tài)的蓄電池組造成沖擊。
2、本發(fā)明實現(xiàn)了電池電壓巡檢、溫度測量、故障檢測三大功能一體化。
3、本發(fā)明能同時對蓄電池組中的所有單體蓄電池進行檢測，快捷方便。
4、本發(fā)明經中國測試技術研究院的檢測，優(yōu)于日本生產的交流阻抗法所生產的設備。
5、本發(fā)明中各單體蓄電池的電壓信號輸入多路復用模塊，各路信號的輸出阻抗極低，幅值變化不大，多路切換后ADC轉換模塊的采樣，能保持電路很快穩(wěn)定，最終能夠達到1mS時間完成掃描多路電壓信號的掃描。
6、本發(fā)明產品成本低，是直流放電法產品的1/2，是交流信號注入測量阻抗法產品的2/3。并且，本發(fā)明產品外觀為一長方形盒體，其長度為200-250mm，其寬度為120mm，其高度為50mm，具有體積小，測量精度高等優(yōu)點。而由于風力發(fā)電機輪轂中電池箱空間狹窄，電磁干擾大，現(xiàn)有的直流放電法產品體積大，無法裝入；而現(xiàn)有的交流阻抗法產品無法正常工作，因此，僅本發(fā)明產品可以使用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結構框圖。
具體實施方式
一種蓄電池故障檢測方法，包括如下步驟：
（1）采集蓄電池組中各單體蓄電池的電壓，并調整各單體蓄電池的電壓；所述的調整是指扣除各單體蓄電池的共模電壓，得到各單體蓄電池的差模電壓。
本步驟中，通過電壓調整模塊采集并調整各單體蓄電池的電壓，所述電壓調整模塊包括多個串聯(lián)連接的子調整模塊，多個子調整模塊分別與蓄電池組中的各單體蓄電池連接。
本步驟中，所述調整是指扣除各單體蓄電池在蓄電池組中的共模電壓，并輸出各單體蓄電池的差模電壓。例如，以蓄電池組中第12節(jié)單體蓄電池為例，該節(jié)單體蓄電池正負極之間的相對電壓為12V，但第1~11節(jié)的串聯(lián)電壓為12*11=132V。故第12節(jié)電池的負極電壓為132V，該負極電壓為共模電壓；正極電壓為144V，電壓調整模塊的作用就是僅輸出第12節(jié)電池正、負極電壓的差模電壓：Vout = V(+) - V(-) = 144 - 132 = 12V。
（2）對各單體蓄電池的差模電壓進行衰減處理，衰減處理后得到多路電壓信號，將衰減后的多路電壓信號依次轉換成數(shù)字信號并輸出。
本步驟中，通過電壓衰減模塊進行衰減處理，通過多路復用模塊將衰減處理后的電壓信號依次輸出，通過ADC轉換模塊將多路復用模塊輸出的電壓信號依次轉換成數(shù)字信號。具體為：通過多路復用模塊先將多路電壓信號中的第一路電壓信號輸出，通過ADC轉換模塊將該路電壓信號轉換成數(shù)字信號并輸出。依此類推，依次完成剩余電壓信號的轉換輸出。
本步驟中，電壓衰減比例=ADC轉換模塊最大輸入電壓/單體蓄電池的最高充電電壓，衰減后的各單體蓄電池的電壓信號送多路復用模塊。
本步驟中，所述電壓衰減模塊包括多個串聯(lián)連接的子衰減模塊，多個子衰減模塊分別與多個子調整模塊連接，子調整模塊和子衰減模塊的數(shù)量與蓄電池組中各單體蓄電池的數(shù)量相同，且三者為一一對應關系。
（3）根據(jù)步驟（2）得到的多個數(shù)字信號計算出各單體蓄電池的特征值（計算特征值的方法參見專利號為201010198298.3的現(xiàn)有技術），將各特征值與預設的閾值進行比較，若比較值大于閾值，則判定該單體蓄電池為故障電池，發(fā)出報警，若比較值小于閾值，則判定該單體蓄電池為無故障。
本步驟中，所述的閾值包括上限閾值和下限閾值，當特征值大于上限閾值時，判定該特征值所對應單體蓄電池為故障電池；當特征值小于下限閾值時，判定該特征值所對應單體蓄電池為無故障；當特征值位于上限閥值與下限閾值之間時，對該特征值所對應單體蓄電池發(fā)出警告。
本步驟中，通過存儲器存儲數(shù)字信號，通過比較模塊預設閾值，通過繼電器報警模塊發(fā)出報警，通過主控模塊計算各單體蓄電池的特征值。具體原理為：ADC轉換模塊依次將多路電壓信號轉換成數(shù)字信號并輸出至主控模塊，主控模塊將各數(shù)字信號存儲在存儲模塊中，并根據(jù)各數(shù)字信號計算出各單體蓄電池的特征值，再將各特征值與比較模塊中預設的閾值進行比較，若比較值大于閾值，則判定該特征值所對應單體蓄電池為故障電池，主控模塊控制繼電器報警模塊，若比較值小于閾值，則判定該特征值所對應單體蓄電池為無故障，最后，由通訊模塊將比較結果發(fā)送至上位機。其中，由于特征值和閾值均跟隨溫度的變化而變化，因此，在測量電壓的同時也能夠實現(xiàn)溫度的測量。
本發(fā)明在實際使用時，由于風力發(fā)電機變槳電機后備鉛酸蓄電池的組數(shù)一般為三組，而每組又包括18個單體蓄電池，因此可將電壓調整模塊中子調整模塊和電壓衰減模塊中子衰減模塊的數(shù)量均設置為18個。其中，18個子衰減模塊將經18個子調整模塊調整后的18路電壓信號衰減至適合多路復用模塊和ADC轉換模塊的輸入范圍后，再將衰減后的信號發(fā)送至多路復用模塊中。由于各路信號的輸出阻抗極低，幅值變化較小，因此，多路切換后ADC轉換模塊的采樣能保持電路很快穩(wěn)定，進而能夠達到1mS時間完成18路電壓信號的掃描。