[发明专利]基于微分方程的蓄电池内阻测量方法

说明书

(一)、技术领域

本发明涉及一种蓄电池内阻测量方法，具体地说是一种基于微分方程的蓄 电池内阻测量方法。

(二)、背景技术

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源，广泛应用于工业生产、交通、通 信等行业。如果电池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，所以，对蓄电 池的运行参数进行全面的在线监测，对提高直流系统的安全运行、提高供电系 统的可靠性和自动化程度，有着十分重要的意义。

蓄电池使用消耗状态的重要参数之一就是它的内阻。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来。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，实现单体电池内阻的在线监测方法主要有密度法、开路电压法、直 流放电法和交流法等。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。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 至有可能得出错误结论，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。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。虽然这种 方法在实践中也得到了广泛的应用，但是它也存在一些缺点，如用该方法对蓄 电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行，无法实现在线测量，而 且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害，从而影响蓄电池的容量及寿命。交 流法通过对蓄电池注入一个恒定的交流电流信号，测量出蓄电池两端的电压响 应信号以及两者的相位差，由阻抗公式来确定蓄电池的内阻。该方法不需对蓄 电池进行放电，可以实现安全在线检测电池内阻，故不会对蓄电池的性能造成 影响。但该方法需要测量交流电流信号、电压响应信号以及电压和电流之间的 相位差，这种方法不但干扰因素多，而且增加了系统的复杂性，同时也影响了 测量精度。

(三)、发明内容

本发明旨在通过提供一种基于微分方程的蓄电池内阻测量方法，以克服现 有蓄电池内阻测量方法的缺陷。所要解决的第一个技术问题是：通过连接方波 发生器，测定方波发生器接通情况下即将断开瞬间其两端的电压，方波发生器断 开时即将接通瞬间其两端的电压，方波发生器断开情况下接通瞬间的电压，并通 过公式计算获得蓄电池的欧姆内阻值和极化电阻值，用以判定蓄电池的失效程 度。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。

一种基于微分方程的蓄电池内阻测量方法，其特征在于按照以下步骤进行：

在充电器和蓄电池之间连接方波发生器，三者的正极互相连接，负极也互 相连接；

测定方波发生器接通情况下即将断开瞬间其两端的电压v_3bb，方波发生器断 开时即将闭路瞬间其两端的电压v_3kk，方波发生器断开情况下接通瞬间的电压 v_3kb；

计算得到蓄电池的欧姆内阻R₀，R0=V3kk-V3kbI,]]>

式中，I代表方波发生器接通时的测试电流；

并计算得到蓄电池的极化内阻R₂，R2=V3kb-V3bbI;]]>