[发明专利]蓄电池内阻测量方法和电路、健康状态检测方法和系统

说明书

一种基于大电流毫秒脉冲放电的蓄电池内阻测量方法，包括如下步骤：使蓄电池通过一个设计产生与蓄电池容量匹配的放电电流的放电回路，进行一个大电流毫秒脉冲放电，检测该过程中蓄电池的端电压和放电电流的变化过程，根据欧姆定律计算蓄电池的内阻。本发明方法可以在线、准确地测量蓄电池的内阻。

技术领域

本发明涉及蓄电池检测技术领域。

背景技术

除发电设备外，蓄电池是目前最主要的电源形式，对于蓄电池的应用，可以分为三个环节：蓄电池充电环节，蓄电池健康状态检测环节，蓄电池供电环节。对于充电环节和供电环节，已经有十分成熟的技术和装备。但是，对于蓄电池健康诊断环节，缺乏可靠、经济、在线的动态检测手段。

蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点，它广泛地应用于发电厂、变电站、通信系统、电动汽车、航空航天等部门。蓄电池分为酸性蓄电池(即铅酸蓄电池)和碱性蓄电池两大类。由于铅酸蓄电池的单节电压(通常为2V)比碱性蓄电池的单节电压(一般介于1.1V～1.65V之间)高，因此通常采用铅酸蓄电池构成后备电源系统。

铅酸蓄电池以其成熟的技术、较低的成本、大电流放电、可靠的性能等优点被广泛的应用在诸多领域，如无线通讯移动基站、计算机网络中心、UPS、汽车、通讯、电力、医疗、舰船等。铅酸蓄电池是目前工业电池当中产量最大的电池。

发明人经过研究和考察，发现铅酸蓄电池作为直流后备电源或动力电源存在如下问题：

1、蓄电池长期处于浮充状态，只在电力系统断电时才投入，由于铅酸蓄电池长时间不放电，电极周边被氢气泡“围困”，导致“钝化”，不能保障能量的有效补充和工作放电时内阻大不能可靠供电，在关键时刻可能导致操作电源失效或蓄电池输出的维持时间大大小于设计时间；

2、对蓄电池的“健康”状态缺乏在线、经济的监测手段，目前的方式为：人工逐个测量蓄电池的端电压，检查蓄电池的健康状态，该方法既不可靠、也不及时，而且工作量巨大,特别是对有电压但内阻异常的蓄电池不能输出设计电流的状态无法及时发现,因此，对蓄电池需要频繁地周期性维护，盲目性较大，出现异常时，也是一种“应急维护模式”；

3、由于目前串联多个蓄电池的浮充是现在动力电源或后备电源的主要工作方式，其最大缺点是不能照顾不同蓄电池之间的特性差异，在同一串联浮充中，由于每个蓄电池内阻的不同，内阻较大者在同样的浮充电流下不能够充分的“还原反应”，而导致个别品质较差的电池内阻增加较快，易于失效，降低了整个系统的可靠性；

4、大量电池以串联连接方式工作，每一个蓄电池输出端子的状态以及每一个串联蓄电池连接器的优劣直接影响直流操作电源的可靠性和供电特性；

5、需要100％冗余蓄电池组作为异常应急的后备，需要蓄电池的数量翻倍，投资增加，但同期出厂的蓄电池组的寿命不会提高，翻倍的投资并没有显著提高系统整体可靠性，维护工作量也翻倍；

6、浮充模式的开关电源设备，自身功率消耗大，需要风扇冷却，不够环保，而且开关电源设备与蓄电池组共处一室，当空调系统或通风系统失效后，蓄电池充放电所产生的可燃气体就有较大的火灾隐患；

7、缺乏先进的蓄电池智能管理技术和通用装备，直流后备电源每个蓄电池的状态，不能够通过网络组成物联网，完成全面覆盖的测控、异常预测，在监控中心不能实现远程海量直流后备电源的在线状态诊断和实现“管理型维护”。

发明内容

本发明的第一个发明目的是提供一种基于大电流毫秒脉冲放电的蓄电池内阻测量方法，该方法可以在线、准确地测量蓄电池的内阻。

本发明的第一个发明目的通过如下技术方案实现：一种基于大电流毫秒脉冲放电的蓄电池内阻测量方法,其特征在于，包括如下步骤：