本實(shí)用新型涉及配電自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種配電終端電池壽命檢測裝置。

背景技術(shù)：

配電終端設(shè)備的蓄電池作為后備電源承擔(dān)著給終端持續(xù)供電的作用，當(dāng)現(xiàn)場停電時(shí)，蓄電池組將成為配電終端工作的唯一電源。近年來，隨著用戶對(duì)供電可靠性的要求越來越高，配電終端也大面積地使用于配電自動(dòng)化中，蓄電池一旦出現(xiàn)老化或者容量不足等問題，將可能導(dǎo)致配電終端不能正常工作，使得配電自動(dòng)化系統(tǒng)失效，因此有必要定期對(duì)蓄電池的性能進(jìn)行測試，及時(shí)了解蓄電池的健康狀態(tài)。

目前，現(xiàn)有的針對(duì)配電終端電池容量的檢測裝置采用的是使用核對(duì)放電法和電導(dǎo)測試法等。核對(duì)放電法雖然測試蓄電池容量準(zhǔn)確，但是核對(duì)放電測試時(shí)需將電池充滿放電至截止電壓，測試時(shí)間長，且造成了蓄電池能量的浪費(fèi)；電導(dǎo)測試法通過測試蓄電池電導(dǎo)(內(nèi)阻)來判斷蓄電池的實(shí)際容量，但是僅當(dāng)蓄電池容量不足額定容量的50％時(shí)，蓄電池的內(nèi)阻才會(huì)與容量有良好的一致性，因此電導(dǎo)測試不能完全評(píng)價(jià)蓄電池的健康狀態(tài)。

因此，現(xiàn)有的針對(duì)配電終端電池容量的檢測裝置具有測試時(shí)間長、測試結(jié)果不準(zhǔn)確，且電池容量浪費(fèi)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種配電終端電池壽命檢測裝置，以解決現(xiàn)有的檢測裝置具有測試時(shí)間長、測試結(jié)果不準(zhǔn)確，且電池容量浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種配電終端電池壽命檢測裝置，包括：主控制模塊、電壓檢測電路、內(nèi)阻檢測電路、交流電流輸出電路、恒流放電電路和鋰電池組，其中，

所述電壓檢測電路的輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接；

所述電壓檢測電路的輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述內(nèi)阻檢測電路的輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接；

所述內(nèi)阻檢測電路的輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述交流電流輸出電路輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接；

所述交流電流輸出電路輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述恒流放電電路的輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接；

所述恒流放電電路的輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述鋰電池組的輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接；

所述鋰電池組的輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述交流電流輸出電路包括功率模塊和發(fā)送指令模塊；

所述發(fā)送指令模塊的輸出端與所述主控制模塊的輸入端相連接；

所述功率模塊的輸入端與所述主控制模塊的輸出端相連接。

優(yōu)選地，所述裝置還包括通信電路，所述通信電路與所述主控制模塊相連接。

優(yōu)選地，所述裝置還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊與所述主控制模塊相連接。

優(yōu)選地，所述人機(jī)交互模塊包括顯示單元和輸入單元；所述顯示單元和所述輸入單元分別與所述主控制模塊相連接。

優(yōu)選地，所述裝置還包括鋰電池充放電管理電路，所述鋰電池充放電管理電路設(shè)置于所述鋰電池組和所述主控制模塊之間，所述鋰電池充放電管理電路分別與所述鋰電池組和所述主控制模塊相連接。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種配電終端電池壽命檢測裝置，包括：主控制模塊、電壓檢測電路、內(nèi)阻檢測電路、交流電流輸出電路、恒流放電電路和鋰電池組；主控制模塊的輸出端分別與電壓檢測電路、內(nèi)阻檢測電路、交流電流輸出電路、恒流放電電路和鋰電池組的輸入端相連接；主控制模塊的輸入端分別與電壓檢測電路、內(nèi)阻檢測電路、交流電流輸出電路、恒流放電電路和鋰電池組的輸出端相連接；交流電流輸出電路包括功率模塊和發(fā)送指令模塊。本實(shí)用新型提供的裝置，基于電壓變化率的短時(shí)放電測試被檢測電池的實(shí)際容量；首先由內(nèi)阻檢測電路進(jìn)行內(nèi)阻測量，利用被檢測電池的容量與端電壓的變化間存在的關(guān)系，確定內(nèi)阻；再利用交流電流輸出電路和恒流放電電路進(jìn)行放電測試，通過對(duì)被檢測電池進(jìn)行5～20min的恒流短時(shí)放電；最后進(jìn)行容量測量，根據(jù)電壓檢測電路檢測的被檢測電池端電壓的電壓變化率對(duì)被檢測電池容量進(jìn)行估算；該裝置充分考慮了被檢測電池的內(nèi)阻和溫度對(duì)實(shí)際容量的影響，根據(jù)四線制交流測試法測得的內(nèi)阻與被檢測電池的現(xiàn)場溫度對(duì)被檢測電池容量進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而對(duì)被檢測電池的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本實(shí)用新型提供的裝置測試時(shí)間短，不需將被檢測電池的電量全部放出，減少了能量的浪費(fèi)，且綜合考慮了容量、溫度、內(nèi)阻間的關(guān)系，容量測試準(zhǔn)確，對(duì)被檢測電池的健康狀態(tài)評(píng)價(jià)合理。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的配電終端電池壽命檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的配電終端電池壽命檢測裝置的實(shí)施場景結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的配電終端電池壽命檢測裝置的工作流程圖；

圖4為圖3中步驟S2的流程圖。

圖示說明：

其中，1-主控制模塊，2-電壓檢測電路，3-內(nèi)阻檢測電路，4-交流電流輸出電路，5-恒流放電電路，6-鋰電池組，7-鋰電池充放電管理電路，8-通信電路，9-輸入單元，10-顯示單元。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種配電終端電池壽命檢測裝置，包括：主控制模塊1、電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6，其中，

所述電壓檢測電路2的輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接；

所述電壓檢測電路2的輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述內(nèi)阻檢測電路3的輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接；

所述內(nèi)阻檢測電路3的輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述交流電流輸出電路4輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接；

所述交流電流輸出電路4輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述恒流放電電路5的輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接；

所述恒流放電電路5的輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述鋰電池組6的輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接；

所述鋰電池組6的輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述交流電流輸出電路4包括功率模塊和發(fā)送指令模塊；

所述發(fā)送指令模塊的輸出端與所述主控制模塊1的輸入端相連接；

所述功率模塊的輸入端與所述主控制模塊1的輸出端相連接。

其中，所述發(fā)送指令模塊用于發(fā)送請(qǐng)求輸出交流電流的控制指令；

所述功率模塊用于輸出所述交流電流；

所述主控制模塊1用于接收所述控制指令，并控制所述交流電流輸出電路4內(nèi)的所述功率模塊輸出所述交流電流；

所述電壓檢測電路2用于實(shí)時(shí)檢測被檢測電池兩端的直流電壓；

所述內(nèi)阻檢測電路3用于實(shí)時(shí)檢測所述被檢測電池兩端的交流電壓，并根據(jù)所述交流電流，得到被檢測電池的內(nèi)阻；

所述恒流放電電路5用于控制所述被檢測電池進(jìn)行恒流放電，進(jìn)行放電測試；

所述鋰電池組6用于提供電能。

具體地，主控制模塊1的輸出端分別與電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6的輸入端相連接；主控制模塊1的輸入端分別與電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6的輸出端相連接。

主控制模塊1與該裝置內(nèi)的其他模塊、電路均雙向連接，以實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)與相應(yīng)的模塊、電路進(jìn)行雙向通信；主控制模塊1是配電終端電池壽命檢測裝置的核心，其控制著其他各模塊、電路的工作狀態(tài)；該主控制模塊1還設(shè)置有通信接口，用于檢測被檢測電池時(shí)檢測數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。

電壓檢測電路2主要用于在對(duì)被檢測電池進(jìn)行容量測試時(shí)，對(duì)被檢測電池兩端直流電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

內(nèi)阻檢測電路3主要采樣四線制交流檢測法對(duì)被檢測電池的內(nèi)阻進(jìn)行測量，通過在被檢測電池上加上一個(gè)交流電流信號(hào)的方式，然后測量被檢測電池兩端的交流電壓，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)計(jì)算出被檢測電池的內(nèi)阻。

在進(jìn)行內(nèi)阻檢測時(shí)，要先判斷被檢測電池的端電壓是否大于被檢測電池的最低電壓，只有當(dāng)端電壓是否大于最低電壓時(shí)，才能進(jìn)行被檢測電池的容量檢測。

交流電流輸出電路4內(nèi)設(shè)置有功率模塊和發(fā)送指令模塊，用于輸出交流電流，進(jìn)行放電測試。

交流電流輸出電路4主要通過檢測前對(duì)電流幅值、相位和頻率進(jìn)行設(shè)置，并通過發(fā)送指令模塊向主控制模塊1發(fā)送指令，由主控制模塊1驅(qū)動(dòng)功率模塊完成交流電流的輸出。

恒流放電電路5主要用于在對(duì)被檢測電池進(jìn)行容量計(jì)算時(shí)，保證被檢測電池的恒流放電；根據(jù)檢測前對(duì)被檢測電池設(shè)定的參數(shù)與被檢測電池放電測試前的狀態(tài)確定放電電流的大小，并根據(jù)此恒定電流進(jìn)行放電測試。該恒流放電電路5主要通過控制MOS管的驅(qū)動(dòng)電壓使其工作在飽和區(qū)，即恒流區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)恒流放電。

鋰電池組6主要提供電能，作為檢測現(xiàn)場中被檢測電池壽命檢測工作時(shí)的電源。

優(yōu)選地，所述裝置還包括通信電路8，所述通信電路8與所述主控制模塊1相連接。

所述通信電路8用于輸出檢測數(shù)據(jù)，所述檢測數(shù)據(jù)包括：所述直流電壓、所述交流電壓、所述交流電流和所述內(nèi)阻；

通信電路8內(nèi)設(shè)置有1路網(wǎng)口和2路串口，可與主控制模塊1的通信接口相接通，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測電池的檢測數(shù)據(jù)的輸出；通信電路8還可用于操作人員通過上位機(jī)對(duì)該裝置進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

優(yōu)選地，該檢測裝置還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊包括顯示單元10和輸入單元9；所述顯示單元10和所述輸入單元9分別與所述主控制模塊1相連接；所述顯示單元10用于顯示所述檢測數(shù)據(jù)；所述輸入單元9用于設(shè)定相應(yīng)工作參數(shù)。

具體地，人機(jī)交互模塊由顯示單元10和輸入單元9組成，顯示單元10為LCD液晶顯示器，其通過總線與主控制模塊1相連接，被檢測電池的檢測數(shù)據(jù)均通過顯示單元10進(jìn)行顯示；輸入單元9可為鍵盤，用于輸入檢測裝置的相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行設(shè)定，包括被檢測電池參數(shù)和通信參數(shù)。

優(yōu)選地，該檢測裝置還包括鋰電池充放電管理電路7，所述鋰電池充放電管理電路7設(shè)置于所述鋰電池組6和所述主控制模塊1之間，所述鋰電池充放電管理電路7分別與所述鋰電池組6和所述主控制模塊1相連接；所述鋰電池充放電管理電路7用于控制所述鋰電池組6的充電和放電。

具體地，鋰電池充放電管理電路7主要用于控制鋰電池組6的充電與放電，根據(jù)鋰電池工作電流與電壓對(duì)電池剩余電量進(jìn)行估算，并通過顯示單元10即刻實(shí)時(shí)顯示剩余電量。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的配電終端電池壽命檢測裝置，如圖3和圖4所示，其具體工作過程如下：

S1、獲取被檢測電池兩端的端電壓，判斷所述端電壓是否大于所述被檢測電池兩端的最低電壓；如果所述端電壓小于所述最低電壓，則對(duì)被檢測電池進(jìn)行充電處理，直到所述端電壓大于所述最低電壓；如果所述端電壓大于所述最低電壓，則檢測所述被檢測電池的內(nèi)阻；

S2、當(dāng)所述被檢測電池的內(nèi)阻檢測完成時(shí)，則對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行放電測試，得到短時(shí)放電曲線；包括：

S21、獲取檢測裝置的最大功率，所述被檢測電池的額定容量和額定電壓，得到所述被檢測電池的放電電流；

S22、當(dāng)所述被檢測電池的放電電流檢測完成時(shí)，獲取所述被檢測電池的最小浮沖電壓，根據(jù)所述端電壓和所述最小浮沖電壓，確定檢測初始電壓和檢測初始時(shí)間；

S23、獲取所述被檢測電池的端電壓降落值，對(duì)所述步驟S21中的放電電流持續(xù)放電5min，判斷所述被檢測電池的端電壓降落值是否大于20mV，如果所述端電壓降落值小于20mV，則對(duì)所述放電電流持續(xù)放電，如果所述端電壓降落值大于20mV，則停止檢測，得到檢測結(jié)束時(shí)間和檢測結(jié)束電壓，并得到所述短時(shí)放電曲線；

S3、根據(jù)所述短時(shí)放電曲線，得到放電曲線的斜率；

S4、根據(jù)所述檢測初始電壓和所述檢測結(jié)束電壓，得到檢測參考電壓點(diǎn)；

S5、獲取所述被檢測電池的標(biāo)準(zhǔn)放電曲線，根據(jù)所述檢測參考電壓點(diǎn)的電壓，得到標(biāo)準(zhǔn)斜率；

S6、根據(jù)所述額定容量、所述放電曲線的斜率和所述標(biāo)準(zhǔn)斜率，并根據(jù)計(jì)算公式，得到被檢測電池容量的估算值；

S7、根據(jù)所述被檢測電池容量的估算值，對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行內(nèi)阻補(bǔ)償處理，得到內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量；

S8、根據(jù)所述內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量和所述被檢測電池的實(shí)際溫度，對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理，得到所述被檢測電池的實(shí)際容量。

具體地，在步驟S1中，通過電壓檢測電路2獲取被檢測電池兩端的端電壓，判斷所述端電壓是否大于所述被檢測電池兩端的最低電壓；如果所述端電壓小于所述最低電壓，則對(duì)被檢測電池進(jìn)行充電處理，直到所述端電壓大于所述最低電壓；如果所述端電壓大于所述最低電壓，則檢測所述被檢測電池的內(nèi)阻；并采用四線制交流檢測方法對(duì)被檢測電池內(nèi)阻進(jìn)行測量。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，以被檢測電池為蓄電池舉例說明。本實(shí)用新型實(shí)施例所檢測的蓄電池容量為10h率容量，測試的放電電流DisCur均為I₁₀的倍數(shù)，記作DisCur＝mag×I₁₀，其中，mag為放電倍率，mag可取0.1～0.9、1、2、3等；由于隨著放電電流的增加，蓄電池的容量將減小，為此容量測試時(shí)還需根據(jù)放電電流進(jìn)行折算，定義容量折算系數(shù)為k_c，本實(shí)用新型實(shí)施例根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料，當(dāng)mag＝0.1～0.9時(shí)，取k_c＝1，當(dāng)mag＝2時(shí)，取k_c＝0.93，當(dāng)mag＝3時(shí)，取k_c＝0.89。

在對(duì)蓄電池的壽命進(jìn)行檢測，即是要檢測蓄電池的實(shí)際容量，根據(jù)其實(shí)際容量對(duì)蓄電池的壽命或健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)一個(gè)蓄電池的好壞就是看其實(shí)際容量與額定容量的差距，若實(shí)際測得的容量大于或者等于其額定容量則代表電池性能較好，若實(shí)際測得的容量遠(yuǎn)小于其額定容量，則蓄電池老化嚴(yán)重。評(píng)價(jià)時(shí)分為優(yōu)、良、中、差等四個(gè)等級(jí)，用實(shí)際容量與額定容量的百分比作為最終評(píng)價(jià)的分?jǐn)?shù)，若最終的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)低于60，即蓄電池的實(shí)際容量只有蓄電池額定容量的60％時(shí)，表明該被檢測蓄電池已經(jīng)老化了，為了確?，F(xiàn)場設(shè)備的正常工作，應(yīng)及時(shí)對(duì)該蓄電池進(jìn)行更換。

在對(duì)蓄電池的容量進(jìn)行檢測之前，要對(duì)蓄電池的內(nèi)阻進(jìn)行測量。在檢測內(nèi)阻時(shí)，要先判斷蓄電池兩端的端電壓是否大于蓄電池的最低電壓。

其中，已知當(dāng)蓄電池的剩余容量低于50％時(shí)，蓄電池的內(nèi)阻將會(huì)顯著增大，考慮到蓄電池短時(shí)放電后估算的容量還需進(jìn)行內(nèi)阻的補(bǔ)償，因此蓄電池內(nèi)阻測試時(shí)限定蓄電池最低電壓為0.5C對(duì)應(yīng)的電壓，并記作BatResVol_min，本實(shí)用新型實(shí)施例的蓄電池的最低電壓按照下式進(jìn)行等效計(jì)算：

BatResVol_min＝12.049×RatedVol/12(V)；

式中，BatResVol_min表示蓄電池的最低電壓，表示蓄電池的額定電壓。

結(jié)合配電終端對(duì)工作電源的要求，蓄電池的額定電壓可設(shè)置為12V、24V或48V等。

如果蓄電池的端電壓大于BatResVol_min時(shí)，則開始內(nèi)阻測量，整個(gè)測試過程持續(xù)5s；

如果蓄電池的端電壓小于BatResVol_min時(shí)，則需對(duì)蓄電池進(jìn)行充電處理，直到蓄電池的端電壓大于BatResVol_min時(shí)，再進(jìn)行蓄電池的內(nèi)阻測量，蓄電池的內(nèi)阻值記作BatRes。

蓄電池的內(nèi)阻由內(nèi)阻檢測電路3檢測，測量完成后，置位ResMesFulfill_Flag，若蓄電池內(nèi)阻測試過程中蓄電池接線斷線，則ResMesFulfill_Flag置為0；且本次蓄電池內(nèi)阻測試完成后，若蓄電池接線斷線或者更換了蓄電池，ResMesFulfill_Flag均為0。

判斷蓄電池內(nèi)阻測量完成的標(biāo)志ResMesFulfill_Flag是否為1，若ResMesFulfill_Flag為1則開始進(jìn)行容量測試，否則一直等待ResMesFulfill_Flag為1時(shí)才可進(jìn)行蓄電池容量的測量。

在步驟S2中，當(dāng)所述被檢測電池的內(nèi)阻檢測完成時(shí)，通過交流電流輸出電路4和恒流放電電路5，對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行放電測試，并得到短時(shí)放電曲線。

根據(jù)人機(jī)交互界面設(shè)定的蓄電池參數(shù)和蓄電池的當(dāng)前端電壓進(jìn)行放電電流的計(jì)算，在計(jì)算放電電流時(shí)，還需綜合考慮檢測裝置所能承受的最大功率P_max，其具體計(jì)算步驟如下：

S21、獲取檢測裝置的最大功率，所述被檢測電池的額定容量和額定電壓，得到所述被檢測電池的放電電流；

根據(jù)檢測裝置所能承受的最大功率P_max、蓄電池的額定容量RatedCap與蓄電池的額定電壓RatedVol，逐步計(jì)算mag，直至mag滿足下式時(shí)停止；并根據(jù)所述放電倍率，得到所述被檢測電池的放電電流。

RatedVol×mag×RatedCap/10≤P_max；

式中，RatedVol表示蓄電池的額定電壓，RatedCap表示蓄電池的額定容量，P_max表示檢測裝置的最大功率，mag表示放電倍率。

其中，當(dāng)mag＜1時(shí)，mag按照步長0.1增加，當(dāng)mag≥1時(shí)，按照步長1增加，且為了避免能量的浪費(fèi)，mag最大值取3；P_max取作100W。

蓄電池測試的浮沖電壓最小值定義為FVol_min，若蓄電池開始放電時(shí)端電壓高于浮沖電壓，其端電壓將迅速下降，此時(shí)蓄電池的電壓變化率較大，給蓄電池短時(shí)放電測試帶來了較大的干擾；因此，在計(jì)算蓄電池的放電電流時(shí)，要判斷此時(shí)蓄電池的端電壓與浮沖電壓的關(guān)系。

如果開始測試時(shí)的蓄電池的端電壓大于FVol_min，由于測試時(shí)蓄電池低于FVol_min，容量測試更加準(zhǔn)確，因此在滿足最大功率的條件下，則采用較大的電流(mag≤3)進(jìn)行放電；如果開始測試時(shí)的蓄電池電壓小于等于FVol_min，在滿足最大功率的條件下，則采用不超過2I₁₀的電流放電，即mag＝3時(shí)，賦值mag＝2；

根據(jù)逐步計(jì)算的mag值，按照下式計(jì)算放電電流：

I＝mag×RatedCap/10；

式中，I表示放電電流，RatedCap表示蓄電池的額定容量，mag表示放電倍率。

S22、當(dāng)所述被檢測電池的放電電流檢測完成時(shí)，獲取所述被檢測電池的最小浮沖電壓，根據(jù)所述端電壓和所述最小浮沖電壓，確定檢測初始電壓和檢測初始時(shí)間；

當(dāng)蓄電池的放電電流檢測完成后，要確定電壓測試的初始電壓點(diǎn)，具體包括以下步驟：

獲取所述被檢測電池的最小浮沖電壓，判斷所述端電壓是否大于所述最小浮沖電壓；

如果所述端電壓大于所述最小浮沖電壓，則根據(jù)所述放電電流持續(xù)放電30s，當(dāng)所述端電壓的變化恒定時(shí)，再持續(xù)放電1.5min，當(dāng)所述端電壓小于所述最小浮沖電壓時(shí)，記錄所述檢測初始電壓和所述檢測初始時(shí)間；

如果所述端電壓小于所述最小浮沖電壓，則根據(jù)所述放電電流持續(xù)放電30s，當(dāng)所述端電壓的變化恒定時(shí)，記錄所述檢測初始電壓和所述檢測初始時(shí)間。

其中，當(dāng)放電電流為I₁₀時(shí)，容量正常是在1.5min內(nèi)端電壓將降落在2mV×RatedVol/12左右，當(dāng)容量降至0.3C時(shí)，其端電壓降落值將會(huì)大于6mV×RatedVol/12，且此時(shí)蓄電池內(nèi)阻將顯著提高，對(duì)于這種情況將使其端電壓降至FVol_min時(shí)開始計(jì)算，避免造成較大的計(jì)算誤差。為此，當(dāng)電壓降落值滿足下式或者端電壓小于FVol_min時(shí)即可確定測試起始電壓點(diǎn)，否則一直放電直到滿足上述條件，并將此時(shí)刻記作檢測初始時(shí)間Time_Start，電壓記作檢測初始電壓BatBaseVol，檢測初始電壓即為放電1.5min后電壓變化趨于平穩(wěn)后，可以開始檢測時(shí)的電壓，而并不是檢測裝置剛開始通電時(shí)的電壓；其中，下式中若mag＜1，則mag為1處理；

2mV×RatedVol/12×mag≤ΔU≤6mV×RatedVol/12×mag；

式中，ΔU表示端電壓降落值，RatedVol表示蓄電池的額定電壓，mag表示放電倍率。

S23、獲取所述被檢測電池的端電壓降落值，對(duì)所述步驟S21中的放電電流持續(xù)放電5min，判斷所述被檢測電池的端電壓降落值是否大于20mV，如果所述端電壓降落值小于20mV，則對(duì)所述放電電流持續(xù)放電，如果所述端電壓降落值大于20mV，則停止檢測，得到檢測結(jié)束時(shí)間和檢測結(jié)束電壓，并得到短時(shí)放電曲線；

由于蓄電池的端電壓大于最小浮沖電壓時(shí)，蓄電池的放電曲線特性較難把握，開始測試時(shí)電壓跌落較快，然后持續(xù)在一個(gè)電壓點(diǎn)一段時(shí)間，甚至出現(xiàn)短暫的電壓上升，這種現(xiàn)象將導(dǎo)致容量測試的失效。因此，需確定一個(gè)有效的檢測初始電壓點(diǎn)，并將其電壓記作檢測初始電壓，其時(shí)刻記作檢測初始時(shí)間，測試結(jié)束時(shí)刻的電壓記作檢測結(jié)束電壓BatEndVol，測試結(jié)束時(shí)刻的時(shí)間記作檢測結(jié)束時(shí)間Time_End。

在步驟S3中，根據(jù)所述短時(shí)放電曲線，得到放電曲線的斜率；

所述放電曲線的斜率的計(jì)算公式為：

K_t＝ΔU/(Time_End-Time_Start)；

式中，K_t表示放電曲線的斜率，ΔU表示端電壓降落值，Time_Start表示檢測初始時(shí)間，Time_End表示檢測結(jié)束時(shí)間。

在步驟S4中，根據(jù)所述檢測初始電壓和所述檢測結(jié)束電壓，得到檢測參考電壓點(diǎn)；

該檢測參考電壓點(diǎn)的電壓值BatRefVol近似等效為(BatBaseVol+BatEndVol)/2，其中，BatBaseVol表示檢測初始電壓，BatEndVol表示檢測結(jié)束電壓。

在步驟S5中，獲取所述被檢測電池的標(biāo)準(zhǔn)放電曲線，根據(jù)所述檢測參考電壓點(diǎn)的電壓，得到標(biāo)準(zhǔn)斜率；

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置，通過采用電壓變化率對(duì)蓄電池的容量進(jìn)行估算，因此需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電壓變化率作為參考，本實(shí)施例中，采用蓄電池放電電流為I₁₀，蓄電池額定電壓為12V，容量為額定容量的標(biāo)準(zhǔn)放電曲線作為參考曲線。將蓄電池的檢測參考電壓點(diǎn)的電壓帶入到標(biāo)準(zhǔn)放電曲線中，得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斜率K_r，根據(jù)放電曲線的斜率和標(biāo)準(zhǔn)斜率估算蓄電池的容量，進(jìn)行容量測試。

在步驟S6中，根據(jù)所述額定容量、所述放電曲線的斜率和所述標(biāo)準(zhǔn)斜率，并根據(jù)計(jì)算公式，得到被檢測電池容量的估算值；

被檢測蓄電池容量的估算值的計(jì)算公式為：

C_t＝RatedCap×k_r×mag×(RatedCap/12)/k_t；

式中，RatedCap表示額定容量，k_t表示放電曲線的斜率，k_r表示標(biāo)準(zhǔn)斜率，mag表示放電倍率。

上式中若mag＝0.1～0.9時(shí)，mag可近似取為1處理。

在步驟S7中，根據(jù)所述被檢測電池容量的估算值，對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行內(nèi)阻補(bǔ)償處理，得到內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量；

蓄電池容量估算之后，還應(yīng)考慮內(nèi)阻對(duì)蓄電池實(shí)際容量的影響，因此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的裝置，在檢測時(shí)對(duì)內(nèi)阻進(jìn)行補(bǔ)償。實(shí)際上，考慮內(nèi)阻的影響后，蓄電池的放電曲線將整體向下平移，為了簡化計(jì)算，要提高蓄電池的截止電壓，內(nèi)阻補(bǔ)償?shù)木唧w步驟如下：

提高所述被檢測電池的截止電壓，并根據(jù)所述截止電壓，得到與額定電壓一致時(shí)的時(shí)間和額定電壓降至10.5V所經(jīng)過的時(shí)間，再根據(jù)所述被檢測電池容量的估算值，對(duì)所述被檢測電池進(jìn)行內(nèi)阻補(bǔ)償處理，得到內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量；

蓄電池放電的截止電壓定義為BatVol_min，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及資料，本實(shí)用新型中對(duì)12V蓄電池設(shè)置截止電壓為10.5V，其中，所述截止電壓的計(jì)算公式為：

BatVol_min＝10.5×RatedVol/12+BatRes×RatedCap(V)；

式中，BatVol_min表示截止電壓，RatedVol表示蓄電池的額定電壓，BatRes表示蓄電池的內(nèi)阻，RatedCap表示蓄電池的額定容量。

根據(jù)補(bǔ)償后的截止電壓，將其處理為與標(biāo)準(zhǔn)放電曲線所描述的額定電壓12V一致后，即可根據(jù)此截止電壓得到一個(gè)時(shí)間T_test，而標(biāo)準(zhǔn)放電曲線中電壓降至10.5V所經(jīng)過的時(shí)間為T_test，則內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量可按下式進(jìn)行計(jì)算：

C_tr＝C_t×T_test/T_st；

式中，C_tr表示所述內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量，C_t表示所述被檢測電池容量的估算值，T_test表示補(bǔ)償后的截止電壓與額定電壓一致時(shí)的時(shí)間，T_st表示額定電壓降至10.5V所經(jīng)過的時(shí)間。

在步驟S8中，根據(jù)所述內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量和所述被檢測電池的實(shí)際溫度，得到所述被檢測電池的實(shí)際容量。

蓄電池的容量還應(yīng)考慮溫度對(duì)蓄電池實(shí)際容量的影響，考慮溫度影響的蓄電池實(shí)際容量的計(jì)算式為：

C_e＝C_tr/(1+K(T-25))；

式中，C_e表示所述蓄電池的實(shí)際容量，C_tr表示所述內(nèi)阻補(bǔ)償后的容量，T表示蓄電池的實(shí)際溫度，單位為℃，K表示溫度系數(shù)，K＝0.005～0.008/℃。

由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種配電終端電池壽命檢測裝置，包括：主控制模塊1、電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6；主控制模塊1的輸出端分別與電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6的輸入端相連接；主控制模塊1的輸入端分別與電壓檢測電路2、內(nèi)阻檢測電路3、交流電流輸出電路4、恒流放電電路5和鋰電池組6的輸出端相連接；交流電流輸出電路4包括功率模塊和發(fā)送指令模塊。本實(shí)用新型提供的裝置，基于電壓變化率的短時(shí)放電測試被檢測電池的實(shí)際容量；首先由內(nèi)阻檢測電路3進(jìn)行內(nèi)阻測量，利用被檢測電池的容量與端電壓的變化間存在的關(guān)系，確定內(nèi)阻；再利用交流電流輸出電路4和恒流放電電路5進(jìn)行放電測試，通過對(duì)被檢測電池進(jìn)行5～20min的恒流短時(shí)放電；最后進(jìn)行容量測量，根據(jù)電壓檢測電路2檢測的被檢測電池端電壓的電壓變化率對(duì)被檢測電池容量進(jìn)行估算；該裝置充分考慮了被檢測電池的內(nèi)阻和溫度對(duì)實(shí)際容量的影響，根據(jù)四線制交流測試法測得的內(nèi)阻與被檢測電池的現(xiàn)場溫度對(duì)被檢測電池容量進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而對(duì)被檢測電池的健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本實(shí)用新型提供的裝置測試時(shí)間短，不需將被檢測電池的電量全部放出，減少了能量的浪費(fèi)，且綜合考慮了容量、溫度、內(nèi)阻間的關(guān)系，容量測試準(zhǔn)確，對(duì)被檢測電池的健康狀態(tài)評(píng)價(jià)合理。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的實(shí)用新型后，將容易想到本實(shí)用新型的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實(shí)用新型的一般性原理并包括本實(shí)用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本實(shí)用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本實(shí)用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。