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蓄电池内阻在线被动检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓄电池内阻在线被动检测系统，包括高精度电压采样模块、高精度电流采样模块、采样处理模块及中央处理模块，所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输入端连接到蓄电池，所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输出端连接到采样处理模块，所述采样处理模块连接到中央处理模块。通过本实用新型公开的蓄电池内阻在线被动检测系统，利用蓄电池在线被动监测内阻的技术，通过检测充电机对蓄电池均充的过程，根据蓄电池充电状态下，电池电压和电池电流的变化特性，计算出电池的内阻，完全避免了主动发送信号对蓄电池的干扰和影响，提高了蓄电池的使用寿命，并且避免了更复杂的控制系统。
【专利说明】蓄电池内阻在线被动检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种利用电池充电状态的自身工作性质，以被动的方式进行蓄电池内阻在线检测系统。
【背景技术】
[0002]蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，已广泛的应用于工业生产，通信和电力等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效，容量不足或是充放电不当，都能从它的内阻变化中体现出现。因此可以通过测量蓄电池内阻，对其工作状态进行评估。目前测量蓄电池内阻的常见方法有:
[0003](I)密度法。密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻，常用于开口式铅酸电池的内阻测量，不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。
[0004](2)开路电压法。开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻，精度很差，甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池，在浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。
[0005](3)直流放电法。直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电,测量电池上的瞬间电压降，通过欧姆定律计算出电池内阻。目前这种方法已经在实践中得到了广泛的应用，一些主流厂家在线监测仪就是采用直流放电发进行电池内阻的测试。但是直流放电法通常需要提供几十安培的放电电流，因而放电电阻体积大，功耗大，并且这种大电流放电对蓄电池本身也可能造成损害，影响蓄电池的容量及寿命。
[0006](4)交流注入法。交流法是通过对蓄电池注入一股恒定的交流电流信息，测量出蓄电池两端的电压响应信号以及两者的相位差，再由阻抗公式来确定蓄电池的内阻。该方法仍然要主动对电池组施加影响，并且交流信号的控制较为复杂。
[0007]因此，亟待一种控制系统简单，可有效避免对蓄电池工作影响，不影响蓄电池工作寿命，适应范围广的蓄电池内阻检测系统。
实用新型内容
[0008]鉴于已有技术的不足，本实用新型提供了一种控制简单，不会对对蓄电池造成影响的蓄电池内阻在线被动检测系统。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。
[0010]一种蓄电池内阻在线被动检测系统，包括:
[0011]高精度电压采样模块，用于实现高精度电压数据采样；
[0012]高精度电流采样模块，用于实现高精度电流数据采样；
[0013]采样处理模块，用于实现电压或电流数据采样的整流处理；
[0014]中央处理模块，用于实现蓄电池内阻的计算和决策处理；
[0015]所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输入端连接到蓄电池，所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输出端连接到采样处理模块，所述采样处理模块连接到中央处理模块。
[0016]所述高精度电流采样模块使用电流传感器组成，连接到蓄电池的充放电回路上。
[0017]所述高精度电压采样模块连接到蓄电池的正负极两端。
[0018]本实用新型所述的蓄电池内阻在线被动检测系统，利用蓄电池在线被动监测内阻的技术，通过检测充电机对蓄电池均充的过程,根据蓄电池充电状态下，电池电压和电池电流的变化特性，高精度采样电池电压和电池电流，计算特定时间间隔内电池电压和电流的变化量，送到中央处理模块利用欧姆定律计算电池内阻，此方案完全避免了主动发送信号对蓄电池的干扰和影响，提高了蓄电池的使用寿命，并且避免了更复杂的控制系统，成本降低，可罪性提闻。
[0019]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1为本实用新型蓄电池内阻在线被动检测系统实施例的组成示意图。
[0021]图2为蓄电池的充电电压随时间变化的一个实施例不意图。
[0022]图3为蓄电池的充电电流随时间变化的一个实施例示意图。
【具体实施方式】
[0023]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0024]如图1所示，本实用新型提供了一种蓄电池内阻在线被动检测系统，所述检测系统包括:
[0025]高精度电压采样模块，用于实现高精度电压数据采样；
[0026]高精度电流采样模块，用于实现高精度电流数据采样；
[0027]采样处理模块，用于实现电压或电流数据采样的整流处理；
[0028]中央处理模块，用于实现蓄电池内阻的计算和决策处理；
[0029]所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输入端连接到蓄电池，所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输出端连接到采样处理模块，所述采样处理模块连接到中央处理模块。
[0030]所述高精度电流采样模块使用电流传感器组成，连接到蓄电池的充放电回路上。
[0031]所述高精度电压采样模块连接到蓄电池的正负极两端。
[0032]利用所述蓄电池内阻在线被动检测系统进行内阻检测的方法，包括如下步骤:
[0033]步骤1、启动并开始检测蓄电池充电过程的工作状态；
[0034]步骤2、检测到蓄电池处于均充工作状态时，使用采样模块实时高精度采样电池电压和电池电流；
[0035]步骤3、计算特定时间间隔内电池电压和电流的变化量，送到中央处理模块利用欧姆定律计算电池内阻；
[0036]所述采样模块包括高精度电压采样模块和高精度电流采样模块。[0037]所述计算得到的电池内阻经由中央模块识别后，如果无异常情况时，整个系统重复进入步骤1，开始检测蓄电池充电过程的工作状态，循环计算电池内阻，当有异常情况时，中央处理单元当电池内阻数据上报进行进一步处理。
[0038]整个处理过程中，可以实时检测和显示当前蓄电池的工作状态和当前电池内阻。
[0039]如图2所示为一个蓄电池充电电压随时间变化的一个实施例示意图,如图3所示为对应图2的一个蓄电池充电电流随时间变化的一个实施例不意图。蓄电池平时有三种工作状态，分别是浮充状态、均充状态、放电状态，在此三种状态中，只有均充状态下，其电压和电流才是同时根据内阻变化。由于电池在三种状态下，其电压和电流的值有明显的区别，系统可以通过实时监测判断蓄电池在那个工作状态。本方法通过实时监测电池的电压和电流，可知tO-tl时间内，蓄电池处于均充状态，通过实时采样tO-tl时间内任一较短时间内的电压变化值AV和电流变化值Λ I，经由采样处理单元处理后，即可以送入中央处理模块，利用欧姆定律进行计算得到蓄电池内阻值:R = Δν/ΔΙ0
[0040]实际中，不同蓄电池的工作状态曲线受多方面因素的影响呈现不同，其均充状态持续时间根据充电机的不同型号，持续时间也是不确定的，一般至少是数秒以上，由此系统就可以在此时间内通过捕获蓄电池均充状态内的第一阶段的电压和电流的变化量，然后将该数据送至中央处理单元，然后根据欧姆定律，使用电压和电流变化量计算出蓄电池的内阻。
[0041]通过采用上述技术方案，可利用蓄电池在线被动监测内阻的技术，完全避免了主动发送信号对蓄电池的干扰和影响，提高了蓄电池的使用寿命，并且避免了更复杂的控制系统，成本降低，可靠性提高。
[0042]以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种蓄电池内阻在线被动检测系统，其特征在于，包括: 高精度电压采样模块，用于实现高精度电压数据采样； 高精度电流采样模块，用于实现高精度电流数据采样； 采样处理模块，用于实现电压或电流数据采样的整流处理； 中央处理模块，用于实现蓄电池内阻的计算和决策处理； 所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输入端连接到蓄电池，所述高精度电压采样模块和高精度电流采样模块输出端连接到采样处理模块，所述采样处理模块连接到中央处理模块。
2.如权利要求1所述的蓄电池内阻在线被动检测系统，其特征在于，所述高精度电流采样模块使用电流传感器组成，连接到蓄电池的充放电回路上。
3.如权利要求1所述的蓄电池内阻在线被动检测系统，其特征在于，所述高精度电压采样模块连接到蓄电池的正负极两端。
【文档编号】G01R27/08GK203519727SQ201320557315
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】陈寿平, 王道龙, 苏俊妮, 邱育义, 刘建锋, 邝丽英, 李崇仁, 林文慧, 陈仕宜, 李肖莎, 张建华, 李锦图, 简志超, 梁广贤, 谢春杨 申请人:广东电网公司东莞供电局, 广州拓威讯科技发展有限公司