[實用新型]基于485總線方式的蓄電池內阻測試裝置

無效

• 申請號: 200720033199.3
• 申請日: 2007-01-08
• 公開（公告）號: CN200996979Y
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 黃海宏;王海欣;張興;張龍云;趙曉蘭
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R27/08;G01R31/36;G08C19/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及蓄電池內阻測試裝置，更具體地說是對以蓄電池組為后備電源的電源系統中的蓄電池內阻測試裝置。

背景技術

以蓄電池組為后備電源的電源系統在電力系統和通信基站等重要場合中應用非常廣泛。蓄電池組與整流電源組成成套設備，在正常情況下，整流電源將交流電源轉變為直流電，為負載供電的同時給蓄電池充電，保證蓄電池處于滿容量狀態；當發生交流停電時，蓄電池組轉而處于放電狀態下，為重要的直流負載供電，也可通過逆變器將直流電轉變為交流電，為重要的交流負載供電。隨著電源系統容量的提高，蓄電池的容量呈遞增狀態，而蓄電池的費用也呈遞增曲線。在大容量的電源系統中，蓄電池組的費用遠遠大于電源裝置所占費用比重。因此蓄電池的維護成為非常重要的問題。

由于蓄電池在使用期間容量會逐步下降，為保證在交流停電期間重要負載的不間斷供電，在重要的電源系統中，配置蓄電池容量測試裝置正成為一種趨勢。目前最準確的蓄電池容量檢測辦法就是核對性放電，以100Ah的蓄電池為例，標準的測試方式是以10倍率放電電流10A進行恒流放電，若能持續放電10小時，則該電池容量為100％。但這種方法的最大缺點就是在容量檢測期間，蓄電池組與供電負載和整流電源長時間脫離，若在此期間發生交流停電，則不能實現負載的不間斷的供電。為解決該問題，可配置后備蓄電池組，但這必然造成額外的設備投資。

已有提出瞬間大電流檢測蓄電池內阻的方法。由于蓄電池內阻為mΩ級，本身蓄電池也是帶電體，常規辦法無法測量；采用大電流放電，根據大負載切除前后蓄電池端電壓的變化和放電電流可計算出蓄電池的內阻。蓄電池的內阻與其容量有一定的對應關系，蓄電池內阻小時能放出更多的能量，即容量較滿；內阻增加，則放出的能量就會減少。雖然不能直接通過內阻計算蓄電池的容量，但內阻的變化與容量的變化相對應。通過檢測蓄電池內阻來反映蓄電池容量已得到廣泛的認同。由于采用瞬間大電流放電測內阻，蓄電池組與負載脫離時間很短，按秒計算，可有效克服核對性放電的弊端。

目前市場上應用廣泛的蓄電池檢測裝置多采用巡檢方式，其采樣線連接方式如圖1所示。

蓄電池串聯組成蓄電池組，其后一節蓄電池的負極與前一節蓄電池的正極相連，由此造成端電壓測量共地問題難以解決。在蓄電池測試儀內部，可采用兩種方法解決這一問題。

圖2所示為早期的分壓測量方法，將每節蓄電池正極對地的電壓進行分壓后，通過多路模擬開關進行分時測量，結合分壓系數和前幾節蓄電池的測量電壓計算出當前蓄電池的電壓。

圖3所示是采用繼電器對被測蓄電池進行切換的方法，蓄電池測試儀采用帶兩組常開觸頭的繼電器，單片機控制繼電器逐一進行切換，將每節蓄電池分別與測量系統共地相連，可測得單節蓄電池端電壓。

可見，已有技術中無論是分壓測量還是繼電器切換都是對蓄電池組的電池進行逐節分時測量，由于正常工作時蓄電池電壓變化比較平緩，采用巡檢方式測量每節蓄電池的端電壓還是可以保證精度的。但在采用大電流放電測蓄電池內阻時，蓄電池電壓下降較快，造成采用巡檢方式測內阻誤差偏大，例如高等級變電站用220V直流屏配套的蓄電池組由103節～108節蓄電池組成，巡檢一周時間很長，大電流放電造成的誤差很大，而且長時間大電流放電對蓄電池也有損害。

在專利號為200420026009.1的實用新型專利中，公開了一種“蓄電池智能檢測裝置”，是采用485總線結構對蓄電池端電壓進行測量。但是，蓄電池端電壓不能明顯地反應蓄電池的容量，尤其是蓄電池處于充電狀態時，蓄電池電壓根本無法反映其容量。

實用新型內容：

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種基于485總線方式的蓄電池內阻測試裝置，以實現瞬間大電流放電的同步測量，從而使測量精度和測量可靠性都能得以保證。

本實用新型解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型基于485總線方式的蓄電池內阻測試裝置的結構特點是設置485總線結構，在所述485總線結構中設置各測試單元和監測單元，每一節蓄電池獨立配置與其自身匹配的測試單元，各測試單元內置單片機，并以單片機作為實時、反復測量本節蓄電池端電壓的電壓測量單元，各蓄電池輸出電壓通過電壓變換電路為與其自身匹配的測試單元提供工作電源，單片機輸出通訊信號通過光耦隔離電路連接到RS485總線；在蓄電池組和放電負載之間，設置監測單元中控制開關狀態的功率管作為放電開關，以所述監測單元作為蓄電池組放電電流測量單元。