[实用新型]一种蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置

说明书

一种蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置。其包括蓄电池在线监测主机、第一组蓄电池参数单元、第二组蓄电池参数单元、显示屏、键盘、电源和监测站机；其中：蓄电池在线监测主机分别与第一组蓄电池参数单元、第二组蓄电池参数单元、显示屏、键盘、电源和监测站机相连接。本实用新型效果：在线、独立、实时测试并显示蓄电池的电压值、温度、电流、内阻；采用独特的小电流蓄电池内阻测量技术，避免大电流放电对电池本身造成影响，且准确直观；建立模型根据数据分析蓄电池组健康状况，预估电池的健康状态趋势，剩余荷电容量及使用寿命。

技术领域

本实用新型属于铁路信号电源技术领域，特别是涉及一种蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置。

背景技术

近几年，随着铁路运行速度的不断提高，铁路信号设备对供电电源的质量要求也越来越严格，所以在铁路信号电源系统中开始大量使用UPS电源以保证不间断供电功能并提高供电质量。

目前，铁路信号电源系统的UPS使用的基本上是免维护铅酸电池；铅酸电池的设计寿命是8-10年，但其实际使用仅4-6年；使用寿命严重缩短的主要原因是电池在实际使用过程中，长期处于浮充电状态，缺少大电流充放电的工作状态或机会，偶尔工作也是浅放浅充的状态，因此电池极板容易出现硫酸化结晶现象，从而导致内阻变大、容量变小、寿命缩短；另外就是铁路信号设备习惯采取故障维修，蓄电池缺乏日常检测及定期充放电维护，导致电池组中单体电池之间的均衡状态被逐渐破坏，出现有些单体电池充电不足、有些单体电池过充电的问题，充电电压不均衡，长期过充、欠充等原因，通常在几年之内就会出现电池容量降低、失效等问题，从而影响铁路信号电源UPS的不间断供电功能。

另外，由于缺乏日常维护及监测手段，不能及时发现蓄电池的轻微漏液或渗液问题，以致小问题逐渐演变成大问题，出现电源设备绝缘不良、漏电、电池无法放电等严重问题，结果影响信号电源设备的正常使用与安全。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供的蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置包括：蓄电池在线监测主机、第一组蓄电池参数单元、第二组蓄电池参数单元、显示屏、键盘、电源和监测站机；其中：蓄电池在线监测主机分别与第一组蓄电池参数单元、第二组蓄电池参数单元、显示屏、键盘、电源和监测站机相连接。

所述的第一组蓄电池参数单元和第二组蓄电池参数单元为蓄电池参数检测电路，均由N个蓄电池参数模块构成，每个蓄电池参数模块分别与一个作为监测对象的单体蓄电池的正负电极相连接；N个蓄电池参数模块通过通讯总线与蓄电池在线监测主机连接。

所述的监测站机为上位监测计算机，采用工控机，其与蓄电池在线监测主机通讯。

所述的蓄电池参数模块包括微控制单元、电压采集单元、内阻采集单元、温度采集单元、均衡活化单元、通讯单元和漏液检测单元，其中：微控制单元分别与电压采集单元、内阻采集单元、温度采集单元、均衡活化单元、通讯单元和漏液检测单元相连接，通讯单元通过通讯总线与蓄电池在线监测主机连接；内阻采集单元由电子开关及电流检测器组成。

所述的均衡活化单元包括单体电池电压采样电路、误差放大器、均衡算法计算器、逻辑控制器、过压比较器、欠压比较器、DC/DC双向变换器和过流比较器；单体电池电压采样电路与误差放大器、过压比较器和欠压比较器相连；误差放大器依次与均衡算法计算器、逻辑控制器、DC/DC双向变换器和过流比较器相连接；均衡算法计算器与微控制单元相连接；逻辑控制器同时与过压比较器、欠压比较器和过流比较器相连接。

所述的漏液检测单元由内置于蓄电池参数模块中的漏液检测采样电路及外置的检测电极和蓄电池电极构成。

本实用新型提供的蓄电池健康状态变化趋势综合监测装置具有如下有益效果：

1)在线、独立、实时测试并显示蓄电池的电压值、温度、电流、内阻；