一種檢測蓄電池失效的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種檢測蓄電池失效的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池為在電池放電后，能夠用充電的方式把電能儲存為化學(xué)能，需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的電池，在諸如汽車、大功率不間斷電源UPS等眾多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。在實際應(yīng)用中，當(dāng)蓄電池失效時，汽車會因為供電不足而無法啟動，大功率UPS在交流電源斷電時起不到使負(fù)載維持正常工作的作用，因此需要提前對蓄電池是否失效進(jìn)行判斷，以便在蓄電池失效時及時更換蓄電池。
[0003]現(xiàn)有的檢測蓄電池失效的方法包括開路電壓法，利用蓄電池的開路電壓與荷電狀態(tài)(State Of Charge，簡稱S0C)之間的線性關(guān)系，通過測量充滿電后的蓄電池的開路電壓確定蓄電池的當(dāng)前儲電量，當(dāng)蓄電池的當(dāng)前儲電量與蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)儲電量的比值小于80%時，判定蓄電池失效。
[0004]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]對于汽車的蓄電池來說，由于蓄電池需要為汽車的中央處理器供電，因此蓄電池不能處于開路狀態(tài)，無法測量蓄電池的開路電壓，只能測量蓄電池的端電壓。由于蓄電池的端電壓與SOC之間不存在線性關(guān)系，同時蓄電池還存在自放電現(xiàn)象，開路電壓法沒有排除自放電現(xiàn)象對SOC的影響，因此開路電壓法不能檢測汽車的蓄電池是否失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)不能檢測汽車的蓄電池是否失效的問題，本發(fā)明實施例提供了一種檢測蓄電池失效的方法和裝置。所述技術(shù)方案如下:
[0007]一方面，本發(fā)明實施例提供了一種檢測蓄電池失效的方法，所述方法包括:
[0008]以設(shè)定的時間間隔測量蓄電池兩端的電壓；
[0009]確定蓄電池在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時的瞬時電壓，所述設(shè)定開關(guān)為汽車上的點火開關(guān)或者不間斷電源UPS內(nèi)控制蓄電池供電的繼電器；
[0010]當(dāng)所述設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的所述瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)而降低，且最后一次確定的所述瞬時電壓小于所述蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80%時，確定所述蓄電池失效。
[0011]在本發(fā)明一種可能的實現(xiàn)方式中，以設(shè)定的時間間隔測量蓄電池兩端的電壓；
[0012]確定蓄電池在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時的瞬時電壓，所述設(shè)定開關(guān)為汽車上的點火開關(guān)或者不間斷電源UPS內(nèi)控制蓄電池供電的繼電器；
[0013]當(dāng)所述設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的所述瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)而降低，且最后一次確定的所述瞬時電壓小于所述蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80%時，確定所述蓄電池失效。
[0014]在本發(fā)明另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括:
[0015]顯示每次測得的所述電壓組成的曲線。
[0016]在本發(fā)明又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多次為5次。
[0017]在本發(fā)明又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括:
[0018]在所述確定所述蓄電池失效之后，發(fā)出告警。
[0019]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種檢測蓄電池失效的裝置，所述裝置包括:
[0020]電壓測量模塊，用于以設(shè)定的時間間隔測量蓄電池兩端的電壓；
[0021]電壓確定模塊，用于確定蓄電池在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時的瞬時電壓，所述設(shè)定開關(guān)為汽車上的點火開關(guān)或者不間斷電源UPS內(nèi)控制蓄電池供電的繼電器；
[0022]失效確定模塊，用于當(dāng)所述設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的所述瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)而降低，且最后一次確定的所述瞬時電壓小于所述蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80%時，確定所述蓄電池失效。
[0023]在本發(fā)明一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓確定模塊用于，
[0024]當(dāng)連續(xù)兩次測得的所述電壓之差小于設(shè)定值時，將連續(xù)兩次中后一次測得的所述電壓作為所述瞬時電壓。
[0025]在本發(fā)明另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括:
[0026]顯示模塊，用于顯示每次測得的所述電壓組成的曲線。
[0027]在本發(fā)明又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多次為5次。
[0028]在本發(fā)明又一種可能的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括:
[0029]告警模塊，用于在所述確定所述蓄電池失效之后，發(fā)出告警。
[0030]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0031]通過以設(shè)定的時間間隔測量蓄電池兩端的電壓，確定蓄電池在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時的瞬時電壓，當(dāng)設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)而降低，且最后一次確定的瞬時電壓小于蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80%時，確定蓄電池失效，直接在蓄電池的使用過程中測量電壓并根據(jù)電壓的變化趨勢判斷蓄電池是否失效，可以檢測適用于汽車上的蓄電池和UPS內(nèi)的蓄電池是否失效。而且是根據(jù)設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)的變化趨勢進(jìn)行判斷，充分考慮到蓄電池的測量值在使用過程中受到多種外在因素的影響，避免了一次測量判斷所造成的偶然誤差，提高了蓄電池失效判斷的準(zhǔn)確度。另夕卜，只需要確定設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的瞬時電壓，即可判斷蓄電池是否失效，降低了檢測蓄電池失效的難度，簡單方便易行。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述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發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1是本發(fā)明實施例一提供的一種檢測蓄電池失效的方法的流程圖；
[0034]圖2是本發(fā)明實施例一提供的蓄電池工作電路的示意圖；
[0035]圖3是本發(fā)明實施例二提供的一種檢測蓄電池失效的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0037]實施例一
[0038]本發(fā)明實施例提供了一種檢測蓄電池失效的方法，適用于汽車上的蓄電池和不間斷電源(Uninterruptible Power Supply，簡稱UPS)內(nèi)的蓄電池，參見圖1，該方法包括:
[0039]步驟101:以設(shè)定的時間間隔測量蓄電池兩端的電壓。
[0040]例如，設(shè)定的時間間隔可以為20ms。
[0041]步驟102:確定蓄電池在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時的瞬時電壓，設(shè)定開關(guān)為汽車上的點火開關(guān)或者UPS內(nèi)控制蓄電池供電的繼電器。
[0042]容易理解，汽車點火(點火開關(guān)導(dǎo)通)時，蓄電池需要為發(fā)電機供電，UPS的交流電源斷電(繼電器切換到蓄電池供電的那一端)時，蓄電池需要為供電設(shè)備供電。對于蓄電池來說，在設(shè)定開關(guān)導(dǎo)通時，都需要增加供電量，蓄電池所在電路的電流增大，蓄電池兩端的電壓(瞬時電壓)降低，達(dá)到最低。
[0043]下面結(jié)合圖2進(jìn)行更具體的說明。圖2為蓄電池工作電路的示意圖，E表示蓄電池，RO表示蓄電池的內(nèi)阻。當(dāng)蓄電池應(yīng)用在汽車上時，K為點火開關(guān)，RLl表示汽車上電器(如收音機、大燈)的等效電阻，RL2表示發(fā)動機的等效電阻；當(dāng)蓄電池應(yīng)用在UPS內(nèi)時，K表示UPS的交流電源斷電時閉合的繼電器，RLI表示UPS內(nèi)部消耗的等效電阻，RL2表示UPS供電設(shè)備的等效電阻。從圖2可以看出，在點火開關(guān)或繼電器K閉合的瞬間，電路的電阻減小，電流增大，蓄電池兩端的電壓達(dá)到最低(假設(shè)電阻大小不變)。
[0044]需要說明的是，UPS是將蓄電池(多為鉛酸免維護(hù)蓄電池)與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。一般當(dāng)市電(交流電源)輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時UPS還向UPS內(nèi)的蓄電池電池充電；當(dāng)市電中斷(事故停電)時，UPS立即將蓄電池的直流電能，通過逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作，并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
[0045]具體地，該步驟102可以包括:
[0046]當(dāng)連續(xù)兩次測得的電壓之差小于設(shè)定值時，將連續(xù)兩次中后一次測得的電壓作為瞬時電壓。
[0047]可以理解地，在具體實現(xiàn)中，很難只測量點火開關(guān)或繼電器閉合瞬間的電壓。由于點火開關(guān)或繼電器閉合瞬間電壓會有一個較大幅度的降低，通過每隔設(shè)定的時間測量電壓(步驟101)，并利用測量點火開關(guān)或繼電器閉合瞬間電壓的驟降，確定瞬時電壓，可以實現(xiàn)對瞬時電壓的測量。也就是說，每次測量瞬時電壓時，在汽車點火前后或者UPS的交流電源前后，都對蓄電池的電壓進(jìn)行了多次測量，然后利用測量的電壓大小，從多次測量的電壓中確定瞬時電壓。另外，還可以利用瞬時電壓前后的電壓情況，更準(zhǔn)確確定蓄電池電壓的變化趨勢，為確定蓄電池是否失效提供參考。
[0048]在實際應(yīng)用中，可以先采用調(diào)理電路采集蓄電池兩端的電壓，并對采集的電壓進(jìn)行處理，使其適合于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的轉(zhuǎn)換范圍。舉例來說，采集的電壓范圍為0-12V，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換范圍為0-5V，因此需要對電壓進(jìn)行一定的縮小，如12V電壓轉(zhuǎn)為5V電壓，6V電壓轉(zhuǎn)為2.5V電壓，OV電壓還是為0V。再將處理后電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓輸入微處理器進(jìn)行蓄電池是否失效的判斷。
[0049]步驟103:當(dāng)設(shè)定開關(guān)連續(xù)多次導(dǎo)通時的瞬時電壓隨確定時間的推進(jìn)而降低，且最后一次確定的瞬時電壓小于蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80 %時，確定蓄電池失效。
[0050]利用多次測得的瞬時電壓的變化趨勢，確定蓄電池是否失效。例如，蓄電池兩端的標(biāo)準(zhǔn)電壓為12V，則將最后一次確定的瞬時電壓與12V*80%= 9V比較大小。又如，蓄電池兩端的標(biāo)準(zhǔn)電壓為24V，則將最后一次確定的瞬時電壓與24V*80%= 18V比較大小。
[0051]需要說明的是，本發(fā)明采用蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓的80%作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)，主要是基于國家