[实用新型]新型工业用UPS电池内阻在线测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池内阻测试装置，特别涉及一种可靠、准确、智能、方便使用的新型工业用UPS电池内阻在线测试装置。

背景技术

现有的电池内阻测试，一种是采用恒流放电法，利用手持设备对电池进行人工放电测试，此方法可以发现电池老化问题，但该方法人工成本高，不智能，且检测用时长，检测期间电池无法投入运行，降低了电池的工作效率，也给受UPS保护的设备带来一定的风险，并且不可能频繁的周期性检测，难以及时发现、解决电池存在问题。

另一种是采用电池端电压检测法，这种方法在浮充时通过检测每节电池两端电压，经过电池间对比鉴别电池是否存在内阻过大、老化等问题。但是此方法也存在明显的弊端：1）该方法只能在个别电池发生老化、内阻过大时进行鉴别，当电池组整体由于长期使用老化时，难以发现电池异常；2）电池浮充端电压参数难以直接反映电池是否具有合格的放电能力，有些情况电池浮充时电压正常，一旦放电端电压跌落明显而且电池放电能力明显降低。因此电池端电压检测法局限性较大、准确性较低。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型所采取的技术方案是：一种新型工业用UPS电池内阻在线测试装置，包括待测电池、测试线路、检测单元，所述测试线路分别连接待测电池和检测单元，所述检测单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、数字信号处理器、监控系统主计算机，所述监控系统主计算机分别连接电压传感器、电流传感器、温度传感器、数字信号处理器，采用短时放电测试方法，所述电压传感器、电流传感器、温度传感器测得信号送至数字信号处理器进行运算，得出待测电池的内阻参数，并将所述待测电池以及UPS系统待测电池组全部参数通过局域网通信方式发送至监控系统主计算机进行监控。

本装置通过短时放电测试，较其他方法，可以周期性、更频繁的对所述待测电池进行放电测试，有利于保持待测电池活性，一定程度延长待测电池使用寿命，同时，可以准确得出待测电池的电压、内阻、温度等参数，不仅可以与UPS系统待测电池组其他电池进行横向对比，还可以与待测电池历史数据进行纵向对比，判断其健康状况和放电能力，从而及时发现问题进行维护或者更换，确保UPS电源的基本功能。

所述监控系统主计算机设置有报警系统，如出现待测电池参数超过设定的阈值时，通过监控系统主计算机进行报警，准确定位故障电池的位置，本装置采用在线监测的模式，可以实时的了解UPS系统待测电池组每一节待测电池的电压、电流、内阻、温度等参数，监测其状态和性能，保证UPS电池组可以随时投入运行并具有合格的放电能力，同时，可节省人力，检测周期短，能够及时发现待测电池老化、内阻过大、发热等问题。

所述数字信号处理器对待测电池放电前后的电压值、电流值采用基于平均值算法计算待测电池的内阻参数，采样的点数越多，其精度越高，可精确计算每一节待测电池的内阻，以此判断待测电池特性。

所述测试线路采用4根线路，2跟线路是对电流采样的功率线路，另外2跟线路是对电压采样的信号线路，分开采样的优点是，信号线电流约为0，电压采样准确，基本可以忽略电池内阻测试仪出线存在线路阻抗、或者连接处的接触阻抗对测试结果产生的影响。

所述待测电池提供检测供电电源，所述检测供电电源包括接口、数字信号处理器供电结构、模拟电路供电结构和光电耦合器供电结构。

所述数字信号处理器供电结构设置有开关型功率变换器，所述开关型功率变换器分别连接接口和数字信号处理器，将待测电池端电压变换成数字信号处理器所需供电电压，对数字信号处理器及其外围电路进行供电，可以保证转化效率在95%以上；

所述模拟电路供电结构设置有滤波电路，所述滤波电路分别连接接口和放大器，所述放大器采用电压型差动放大器、仪用放大器和运算放大器，其输入阻抗高，耗电量极少，将待测电池端电压接入滤波电路后直接给各类放大器供电。

所述光电耦合器供电结构设置有线性功率变换器，所述线性功率变换器分别连接接口和光电耦合器，进行供电。

本装置采用“供、测一体”的系统结构，即装置的供电电源由被测电池单元提供，无需外接电源，省去系统独立供电部分，方便系统在任何场合安装、使用和管理。