[發(fā)明專利]一種帶有嵌入式參數(shù)傳感器的智能密封閥控鉛酸蓄電池

有效

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• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102324589A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋杰
• 申請（專利權(quán)）人: 宋杰
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/12
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 魯秦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，尤其是一種帶有嵌入式參數(shù)傳感器的智能密封閥控鉛酸蓄電池。

背景技術(shù)

密封閥控鉛酸蓄電池作為后備電源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，交通、通信和軍事領(lǐng)域。通信電源、不間斷電源系統(tǒng)心臟、電力直流系統(tǒng)，都是使用密封閥控鉛酸蓄電池最多的場合。如何高效率管理這些蓄電池，提高后備電源系統(tǒng)的可靠性是一個很現(xiàn)實的重要課題。特別是對動力型密封閥控鉛酸蓄電池組進行實時有效的監(jiān)測管理是提高系統(tǒng)可靠性必不可少的重要方法。

單電池電壓檢測對電池組中每個單電池的浮充電壓進行檢測，判斷單電池是否充滿或者被過充電、欠充電、過放電等情況。

浮充電流這是從電池本身的角度探討浮充電流的變化情況，電池的不同劣化程度會影響到浮充電流。對于一組電池，因為電池是串聯(lián)運行，可接受的浮充電流差異會體現(xiàn)在電池的電壓上。對各個電池采用均衡充電的方式可以準確把握劣化程度。

溫度測量浮充電壓應(yīng)該根據(jù)溫度變化作適當調(diào)整。由于溫度升高浮充電流增大，導(dǎo)致正反饋使整組電池持續(xù)升溫而損壞。溫度檢測的目的很大程度上是為了監(jiān)視熱失控現(xiàn)象，我國電信部門甚至要求每組電池安放4個檢測點。1996年我國原郵電部發(fā)布了《通信電源和空調(diào)集中監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求》的標準口引，目的在于規(guī)范監(jiān)測產(chǎn)品和技術(shù)。

阻抗測量是電池監(jiān)測技術(shù)的質(zhì)變，即由被動監(jiān)測電壓到主動測試電池內(nèi)部狀態(tài)。

①影響s電池內(nèi)阻的主要因素為SoC、SoH和溫度；

②在現(xiàn)場測試時使用較高頻率(10-100Hz)，這樣可以減少溫度的影響。

③鉛酸電池的內(nèi)阻變化幅度可大到100％，而鎳鎘電池只有10％的變化。

④大容量電池的內(nèi)阻非常小，測量比較困難。

⑤用內(nèi)阻技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)有問題的電池。

傳統(tǒng)的蓄電池測試參數(shù)為電壓電流及溫度，而內(nèi)阻測量是一種技術(shù)突破。蓄電池內(nèi)阻的變化能直接反映蓄電池性能的變化，對判別老化嚴重的蓄電池有重要參考價值。內(nèi)阻也是蓄電池測量的重要參數(shù)。

由于蓄電池內(nèi)阻為毫歐級，但大安時的蓄電池甚至能達到微歐級，在一定電流下的電壓變化幅值相對較小，一般的測量方法很難達到較高精度要求。在實際測量中，用直流方法所得數(shù)據(jù)的重復(fù)性較差，精度很難達到10％，且利用直流法測內(nèi)阻的設(shè)備都采用大電流放電，這就需要使用大的放電器和大截面的粗導(dǎo)線同蓄電池連接，在使用中會帶來一定的安全隱患，無法實現(xiàn)在線測量，所以有必要探索新的測量方法。交流法測內(nèi)阻就是最佳選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可以實時地獲得鉛酸蓄電池的電壓、溫度、內(nèi)阻等詳細參數(shù)的帶有嵌入式參數(shù)傳感器的智能密封閥控鉛酸蓄電池。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：這種帶有嵌入式參數(shù)傳感器的智能密封閥控鉛酸蓄電池，參數(shù)傳感器安裝于密封閥控鉛酸蓄電池外殼的一個開槽內(nèi)。

作為優(yōu)選，參數(shù)傳感器上有導(dǎo)線連接于密封閥控鉛酸蓄電池的正負極柱上，導(dǎo)線可從蓄電池內(nèi)部連接，也可從蓄電池外部連接。

作為優(yōu)選，安裝于一個密封閥控鉛酸蓄電池上的參數(shù)傳感器通過導(dǎo)線連接于包括其所在蓄電池在內(nèi)的多個密封閥控鉛酸蓄電池上，以實現(xiàn)一個參數(shù)傳感器對多個蓄電池進行巡檢。

作為優(yōu)選，參數(shù)傳感器上設(shè)有用于接收來自計算機或者中央數(shù)據(jù)管理中心發(fā)來的控制指令，或是把檢測到的密封閥控鉛酸蓄電池的一些參數(shù)通過數(shù)據(jù)線上傳到計算機或者中央數(shù)據(jù)管理中心進行進一步檢測的數(shù)據(jù)通信接口。

作為優(yōu)選，所述參數(shù)傳感器內(nèi)包含有SPWM信號發(fā)生器和SPWM信號檢測器，SPWM信號發(fā)生器通過兩條導(dǎo)線加載到密封閥控鉛酸蓄電池的正負極兩端，SPWM信號發(fā)生器通過計算機或者中央數(shù)據(jù)管理中心的控制所產(chǎn)生的激勵信號為頻率10～1000HZ的正弦波，構(gòu)成一個電流恒流源，密封閥控鉛酸蓄電池的正負極兩端另外通過兩條導(dǎo)線引入到SPWM信號檢測器上，所產(chǎn)生的響應(yīng)信號通過數(shù)據(jù)通信接口傳回到計算機或者中央數(shù)據(jù)管理中心。

作為優(yōu)選，多個安裝參數(shù)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸方式采用SBUS方式。

作為優(yōu)選，參數(shù)傳感器安裝于封裝盒內(nèi)，封裝盒可以安裝在密封閥控鉛酸蓄電池表面的任何地方。

作為優(yōu)選，安裝有參數(shù)傳感器的封裝盒的電源供給可以來自一個蓄電池，也可以由多個蓄電池串聯(lián)起來進行供電，也可以由外部對進行供電。