[实用新型]基于485总线方式的蓄电池内阻测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电池内阻测试装置，更具体地说是对以蓄电池组为后备电源的电源系统中的蓄电池内阻测试装置。

背景技术

以蓄电池组为后备电源的电源系统在电力系统和通信基站等重要场合中应用非常广泛。蓄电池组与整流电源组成成套设备，在正常情况下，整流电源将交流电源转变为直流电，为负载供电的同时给蓄电池充电，保证蓄电池处于满容量状态；当发生交流停电时，蓄电池组转而处于放电状态下，为重要的直流负载供电，也可通过逆变器将直流电转变为交流电，为重要的交流负载供电。随着电源系统容量的提高，蓄电池的容量呈递增状态，而蓄电池的费用也呈递增曲线。在大容量的电源系统中，蓄电池组的费用远远大于电源装置所占费用比重。因此蓄电池的维护成为非常重要的问题。

由于蓄电池在使用期间容量会逐步下降，为保证在交流停电期间重要负载的不间断供电，在重要的电源系统中，配置蓄电池容量测试装置正成为一种趋势。目前最准确的蓄电池容量检测办法就是核对性放电，以100Ah的蓄电池为例，标准的测试方式是以10倍率放电电流10A进行恒流放电，若能持续放电10小时，则该电池容量为100％。但这种方法的最大缺点就是在容量检测期间，蓄电池组与供电负载和整流电源长时间脱离，若在此期间发生交流停电，则不能实现负载的不间断的供电。为解决该问题，可配置后备蓄电池组，但这必然造成额外的设备投资。

已有提出瞬间大电流检测蓄电池内阻的方法。由于蓄电池内阻为mΩ级，本身蓄电池也是带电体，常规办法无法测量；采用大电流放电，根据大负载切除前后蓄电池端电压的变化和放电电流可计算出蓄电池的内阻。蓄电池的内阻与其容量有一定的对应关系，蓄电池内阻小时能放出更多的能量，即容量较满；内阻增加，则放出的能量就会减少。虽然不能直接通过内阻计算蓄电池的容量，但内阻的变化与容量的变化相对应。通过检测蓄电池内阻来反映蓄电池容量已得到广泛的认同。由于采用瞬间大电流放电测内阻，蓄电池组与负载脱离时间很短，按秒计算，可有效克服核对性放电的弊端。

目前市场上应用广泛的蓄电池检测装置多采用巡检方式，其采样线连接方式如图1所示。

蓄电池串联组成蓄电池组，其后一节蓄电池的负极与前一节蓄电池的正极相连，由此造成端电压测量共地问题难以解决。在蓄电池测试仪内部，可采用两种方法解决这一问题。

图2所示为早期的分压测量方法，将每节蓄电池正极对地的电压进行分压后，通过多路模拟开关进行分时测量，结合分压系数和前几节蓄电池的测量电压计算出当前蓄电池的电压。

图3所示是采用继电器对被测蓄电池进行切换的方法，蓄电池测试仪采用带两组常开触头的继电器，单片机控制继电器逐一进行切换，将每节蓄电池分别与测量系统共地相连，可测得单节蓄电池端电压。

可见，已有技术中无论是分压测量还是继电器切换都是对蓄电池组的电池进行逐节分时测量，由于正常工作时蓄电池电压变化比较平缓，采用巡检方式测量每节蓄电池的端电压还是可以保证精度的。但在采用大电流放电测蓄电池内阻时，蓄电池电压下降较快，造成采用巡检方式测内阻误差偏大，例如高等级变电站用220V直流屏配套的蓄电池组由103节～108节蓄电池组成，巡检一周时间很长，大电流放电造成的误差很大，而且长时间大电流放电对蓄电池也有损害。

在专利号为200420026009.1的实用新型专利中，公开了一种“蓄电池智能检测装置”，是采用485总线结构对蓄电池端电压进行测量。但是，蓄电池端电压不能明显地反应蓄电池的容量，尤其是蓄电池处于充电状态时，蓄电池电压根本无法反映其容量。

实用新型内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于485总线方式的蓄电池内阻测试装置，以实现瞬间大电流放电的同步测量，从而使测量精度和测量可靠性都能得以保证。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型基于485总线方式的蓄电池内阻测试装置的结构特点是设置485总线结构，在所述485总线结构中设置各测试单元和监测单元，每一节蓄电池独立配置与其自身匹配的测试单元，各测试单元内置单片机，并以单片机作为实时、反复测量本节蓄电池端电压的电压测量单元，各蓄电池输出电压通过电压变换电路为与其自身匹配的测试单元提供工作电源，单片机输出通讯信号通过光耦隔离电路连接到RS485总线；在蓄电池组和放电负载之间，设置监测单元中控制开关状态的功率管作为放电开关，以所述监测单元作为蓄电池组放电电流测量单元。