[实用新型]蓄电池组交流阻抗测量电路及电源供电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源供电技术领域，更具体地说，涉及一种蓄电池组交流阻抗测量电路及电源供电系统。

背景技术

蓄电池组作为电力电源系统的备用能源，主要担负着为电力系统中二次线系统提供安全、稳定、可靠的电力保障。电力电源供电系统正常时蓄电池组处于浮充电备用状态，当电力电源供电系统故障失电时，蓄电池组迅速向直流系统的负荷提供电能。蓄电池组的稳定性和在放电过程中能够提供给负载的实际容量对确保电力设备的安全运行具有非常重要的意义。

蓄电池经过一定时间的使用后，会因诸如活性物质脱落、板栅腐蚀、硫化等因素，而使容量逐渐降低直至失效。当失效的蓄电池未能得到及时的处理，直流系统电源将无法确保电力设备的安全运行，可能造成重大事故。蓄电池组交流阻抗的变化可以体现其自身容量情况、蓄电池健康状况，进而判断是否失效，为是否更换不健康的蓄电池提供依据。然而，目前仍未存在有效测量蓄电池组交流阻抗的方案。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有的上述没有有效测量蓄电池组交流阻抗方案的缺陷，提供一种蓄电池组交流阻抗测量电路及电源供电系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种蓄电池组交流阻抗测量电路，所述蓄电池组交流阻抗测量电路包括蓄电池组、主控制器、电池电压采集电路、电池电流采集电路、有源负载、负载控制电路和负载电流采集电路；

所述电池电压采集电路采集所述蓄电池组中各节蓄电池的电压，并将电池电压信号输出至所述主控制器；所述电池电流采集电路采集流过所述蓄电池组的电流，并将电池电流信号输出至所述主控制器；所述负载控制电路根据所述主控制器输出的信号生成控制信号输出负载控制信号，以控制所述有源负载通路导通；所述负载电流采集电路采集流过所述有源负载的电流，并将负载电流信号输出至所述主控制器，所述主控制器根据所述电池电压信号、电池电流信号和负载电流信号确定各节蓄电池的交流阻抗。

在一些实施例中，所述电池电压采集电路包括电池通道开关组、运算放大器和第一A/D转换器；

所述蓄电池组包括n节蓄电池，所述电池通道开关组包括2n个电池通道开关，其中，n≥1；

所述运算放大器的同相输入端通过一电池通道开关与一蓄电池的正极连接，所述运算放大器的反相输入端通过一电池通道开关与一节蓄电池的负极连接，所述运算放大器的输出端与所述第一A/D转换器的输入端连接，所述第一A/D转换器的输出端与所述主控制器的电压检测端连接。

在一些实施例中，所述电池电流采集电路包括第一电流采集器和第二A/D转换器；

所述第一电流采集器与所述蓄电池组串联，所述第一电流采集器的采集输出端与所述第二A/D转换器的输入端连接，所述第二A/D转换器的输出端与所述主控制器的电池电流检测端连接。

在一些实施例中，所述有源负载为电子开关，所述电子开关的受控端与增益放大器连接，所述电子开关的输入端通过一负载通道控制开关与所述蓄电池组的正极连接，所述电子开关的输出端与所述负载电流采集电路连接。

在一些实施例中，所述电子开关为MOS管或三极管。

在一些实施例中，所述负载控制电路包括信号发生器和增益放大器；

所述信号发生器的输入端与所述主控制器的信号生成控制输出端连接，所述信号发生器的输出端与所述增益放大器的输入端连接，所述增益放大器的输出端与所述电子开关的受控端连接。

在一些实施例中，所述信号发生器为直接数字式频率合成器或锁相式频率合成器；

所述增益放大器为程控增益放大器或压控增益放大器。

在一些实施例中，所述负载电流采集电路包括第二电流采集器和第三A/D转换器；

所述第二电流采集器的电流输入端与所述电子开关的输出端连接，所述第二电流采集器的电流输出端与所述蓄电池组的负极连接，所述第二电流采集器的采集输出端与所述第三A/D转换器的输入端连接，所述第三A/D转换器的输出端与所述主控制器的负载电流检测端连接。

在一些实施例中，所述主控制器与所述电池电压采集电路、电池电流采集电路、负载控制电路和负载电流采集电路之间连接有隔离电路。

本实用新型还提供一种电源供电系统，该电源供电系统包括前述蓄电池组交流阻抗测量电路。