[實用新型]一種蓄電池參數測量裝置

有效

• 申請號: 201320096078.9
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN203133180U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 曾奕;聞常峰
• 申請（專利權）人: 上海大乘電氣科技有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14;G01R19/00;G01K13/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本實用新型涉及蓄電池技術領域，特別是涉及蓄電池的狀態監測領域，具體為一種蓄電池參數測量裝置。

背景技術

蓄電池在電動汽車、混合動力汽車方面的應用越來越多，蓄電池系統普遍采用的是串聯連接的方式。在蓄電池組中某些單體蓄電池的狀態劣化直接影響蓄電池組整體的容量狀態，也即蓄電池組的整體容量狀態是由系統中某一只或幾只劣化狀態最嚴重的蓄電池容量決定。所以，準確測量各個單體電池的狀態對防止蓄電池組故障時十分必要的。

蓄電池失效或容量不足，就有可能造成重大事故，因此電池檢測與監控一直是國內外研究的熱點問題。檢測蓄電池的使用壽命是否終結的主要依據是蓄電池的剩余容量是否滿足工作要求。容量的大小不僅與蓄電池的運行參數（例如工作環境溫度、終端電壓等）相關，也與蓄電池的構造參數（例如電解液密度、電池內阻等）相關。

有數據表明，所有蓄電池的供電事件中，有90％以上與所使用的蓄電池出現故障有關，隨著時間的推移，蓄電池有了一定的老化，造成蓄電池容量的衰減，表現出來的將是蓄電池容量的下降，后備時間的減少；蓄電池出現不同程度的老化，各蓄電池單元呈現出內阻增大的趨勢，造成蓄電池供電效率的下降；由于閥控蓄電池的特殊密封結構，造成我們難以準確掌握電池的健康狀況，已經成為電池運行管理中的缺點和難點；蓄電池發生故障，導致蓄電池停電時不能應急供電的狀況屢見不鮮；實踐證明，用萬用表測量蓄電池電池的浮充端電壓是無法判斷舊電池是否已經失效；并且傳統的容量測試有下列缺點：需將蓄電池脫離系統，增大系統死機風險；放電時間長，且需人工測試記錄，工作量大，此外蓄電池電池一般裝于箱式柜子里，測試工作也不是很容易；電阻絲笨重且有紅熱現象，不安全且工作強度大。

現有蓄電池參數測量裝置僅僅是一種蓄電池電壓測量裝置或者蓄電池內阻測量裝置；要想監測蓄電池的內阻、電壓、溫度數據不得不安裝三套系統，對于智能電網所要求的簡約化系統布局、方便化維護和高可靠性來說，現有裝置不能適應這種變化。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種蓄電池參數測量裝置，用于解決現有技術中測量蓄電池參數的裝置分散復雜、測量繁瑣的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種蓄電池參數測量裝置，包括：由蓄電池構成的供電模塊；與所述供電模塊相連，用于測量所述供電模塊中各蓄電池的內阻的內阻測量模塊；與所述供電模塊相連，用于測量所述供電模塊中各蓄電池的電壓的電壓測量模塊；與所述供電模塊相連，包括設置在各蓄電池表面的蓄電池測溫芯片的溫度測量模塊；根據所述內阻測量模塊、所述電壓測量模塊、所述溫度測量模塊依次傳輸過來的信號獲得蓄電池的內阻、電壓及溫度的單片機，所述單片機包括接口單元并通過接口單元分別與所述供電模塊、所述內阻測量模塊、所述電壓測量模塊、所述溫度測量模塊相連，所述單片機由供電模塊供電；與所述單片機相連，用于顯示各蓄電池的內阻、電壓及溫度的顯示模塊。

優選地，所述單片機包括用于產生以毫秒為周期、以間歇方式輸出恒定電流的電流輸出單元；所述內阻測量模塊包括：與所述蓄電池相連、電阻值已知的標準電阻；連接在所述供電模塊和所述標準電阻組成的環路中并根據所述單片機輸出的電流間歇地導通和斷開的金氧半場效晶體管；連接在所述電流輸出單元和所述金氧半場效晶體管之間，用于根據所述電流輸出單元輸出的恒定電流輸出電壓方波以驅動所述金氧半場效晶體管的放大驅動電路；所述單片機還包括：設置在所述單片機中、用于采集供電模塊中蓄電池的電壓的電壓同步采集單元；與所述電壓同步采集單元及所述標準電阻相連、用于根據所述標準電阻的阻值、電壓及所述電壓同步采集單元采集的蓄電池的電壓計算所述蓄電池內阻的內阻計算單元。

優選地，所述內阻計算單元根據公式計算得出蓄電池內阻的阻值，其中，r為蓄電池內阻的阻值，R為標準電阻的阻值，V_r為標準電阻的電壓降，V_R為蓄電池的電壓降。

優選地，所述金氧半場效晶體管的漏極和源極分別與所述蓄電池和所述標準電阻相連，所述金氧半場效晶體管的柵極與所述放大驅動電路相連。

優選地，所述單片機中還包括對采集的所述蓄電池的電壓依次進行濾波和放大的濾波單元和放大單元。

優選地，所述單片機的接口單元通過切換不同的接口測量各蓄電池的電壓；所述單片機還包括與所述接口單元相連的電壓處理單元，所述電壓處理單元通過處理從所述接口單元接收到的各電壓信號獲取各蓄電池的電壓。