[发明专利]一种蓄电池健康状态的在线检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池检测领域，具体的说涉及该领域中的一种蓄电池健康状态的在线检测方法及装置。

背景技术

冗余电源设计是一种常见的电源设计方式，它是指系统将蓄电池与电源线路并联连接到负载电路上，在电源线路正常的情况下，由电源线路为负载电路供电，并一直为蓄电池充电使其维持在容量饱和状态；在电源线路中断的情况下，则切换为蓄电池供电，这样蓄电池只有在电源线路中断的情况下才作为后备电源使用，为了确保蓄电池能正常工作，有必要检测其健康状态，避免出现在电源线路中断后蓄电池无法正常工作的情况。

随着蓄电池的不断充放电，其在饱和状态下的容量会不断降低，而内阻则不断升高，当内阻升高到一定程度时，与之相对应的饱和容量已经不能满足负载电路的供电要求，即蓄电池的健康状态为老化，需要更换，可见蓄电池的内阻可以间接反映蓄电池的健康状态，但是如果蓄电池遭受电池穿刺等损坏，反而会引起蓄电池的内阻降低，因此仅凭电池内阻大小，并不能充分反映蓄电池的健康状态。

在某些应用蓄电池的工业领域，特别是在风力发电机及其各个部件的冗余电源设计中所使用的蓄电池，还没有在保持蓄电池与负载电路连接，也就是在蓄电池在线的情况下，获得蓄电池健康状态的方法及装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种蓄电池健康状态的在线检测方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种蓄电池健康状态的在线检测方法，

(1)对蓄电池进行直流放电，放电一定时间以去除蓄电池的虚电压后检测蓄电池的电压；

(2)使用交流恒流发生装置向蓄电池发出定频率的交流信号，根据交流法测电池内阻的原理获得蓄电池的内阻；

(3)在一次检测过程中，上述的(1)和(2)既可以同时进行，也可以以任意顺序先后进行。

在一个优选的实施例中，在开始检测前以及在检测的过程中，一旦接收到中断检测信号，就立即停止检测。

在一个优选的实施例中，在开始检测前需要断开为蓄电池充电的充电电路。

在一个优选的实施例中，(1)中所述的放电时间为3-60秒。

在一个优选的实施例中，(1)中所得的蓄电池的电压低于额定值一定范围，则蓄电池存在损坏。

在一个优选的实施例中，(2)中所获得的蓄电池的内阻需要根据环境温度进行校正。

在一个优选的实施例中，(2)中所得的蓄电池的内阻超过额定值一定范围，则蓄电池存在老化。

在一个优选的实施例中，根据(2)中所得的蓄电池内阻，以及蓄电池内阻和容量的对应曲线，可以得到蓄电池的容量。

一种蓄电池健康状态的在线检测装置，该装置包括：与电源相连接的运算控制单元，该运算控制单元通过通信模块与外部进行通信；可以控制充电电路断开和接通的开关，该开关与运算控制单元相连接并受其控制；可以与蓄电池组成直流放电回路的直流放电单元，该直流放电单元包括负载和开关，该开关与运算控制单元相连接并受其控制；能够发出定频率的交流信号的交流恒流发生装置，该交流恒流发生装置与运算控制单元相连接并受其控制；测量单元，该测量单元包括电压测量模块、分别采集上述发生装置的交流电压信号和蓄电池的交流电压信号，并对两者进行乘法运算的乘法器、与乘法器相连用来滤除运算结果中的交流电压分量的低通滤波器；模数转换单元，该单元把测量单元的测量结果转换为数字信号后输入运算控制单元。

在一个优选的实施例中，在乘法器和低通滤波器之间还包括有对运算结果进行放大的放大器。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种蓄电池健康状态的在线检测方法，把对蓄电池进行直流放电以检测其是否存在电池穿刺等损坏和用交流法测蓄电池内阻结合起来，在保持蓄电池在线的情况下，准确反映蓄电池的健康状态。

为了配合上述的检测方法，本发明还公开了一种蓄电池健康状态的在线检测装置，增加了直流放电单元和测量单元，并用运算控制单元来对上述两单元进行控制，从而实现了准确检测蓄电池的健康状态。

附图说明

图1是本发明实施例1所公开的在线检测方法流程图；

图2是本发明实施例4所公开的装置的电路连接示意图；

图3是本发明实施例4所公开的装置的直流放电单元的电路连接示意图；

图4是本发明实施例4所公开的装置的交流法测蓄电池内阻部分的电路连接示意图。

具体实施方式