[發明專利]一種快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410262062.X
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104076291B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 王汝鋼;白海江
• 申請（專利權）人: 深圳市普祿科智能檢測設備有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 陸軍

技術領域

本發明涉及電池檢測領域，更具體地說，涉及一種快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置及方法。

背景技術

目前，電力系統變電站操作電源、通信基站電源、機房UPS(不間斷電源)，以及儲能電站、光伏電站、通訊基站、電動汽車等都大量使用數十節單節蓄電池串聯成的電池組作為工作電源或后備電源。由于電池管理人員一般同時管理著幾十、幾百甚至幾千組電池，地點也較為分散，因此迫切地需要一種快速并且經理的手段了解電池組是否正常，并對問題電池進行大致定位，當發現電池組不正常時，再到現場用手持儀表對電池進行檢測，確定具體哪一節電池有問題，及時對問題電池進行更換，確保后備電源系統安全可靠。

目前，電池使用者了解電池狀態，主要有以下幾種方式：

1)用電池檢測儀表，采用人工方法對每節電池進行測試；但該方法存在以下缺點：電池組往往電壓較高，檢測工作具有危險性，并且需要耗費大量的人力和物力，效率低，成本高，數據及時性差。

2)采用電池監測設備對每節電池進行在線監測，電池監測設備一般具有通訊接口，電池監測數據可以就地顯示，還可以通過網絡傳送到遠端的監控平臺，使用者和管理者可以實現掌握每節電池的工作狀態；但該主法存在如下缺點：電池監測設備價格昂貴，并且需要敷設大量的測試線，施工復雜，維護工作量大，成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有蓄電池檢測技術對每節電池進行監測導致成本高的缺陷，提供一種將電池組分為多個電池小組分別進行檢測的快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置，所述蓄電池為由多節單體電池串聯而成的電池組，所述電池組進一步分為多個由相鄰的單體電池串聯而成的電池小組；所述裝置包括主控模塊以及與之通訊的多個電池檢測模塊；

每個電池檢測模塊連接至電池組中一個電池小組，用于對該電池小組進行檢測，得到每個電池小組的性能參數的測量值，所述性能參數至少包括電池小組的歐姆電阻和極化電容；每個電池檢測模塊具有第一測試線和第二測試線，所述第一測試線和第二測試線分別連接至對應的電池小組的第一節電池的正極和最后一節電池的負極；

所述主控模塊用于獲取每個電池小組的性能參數的測量值，并將其與該電池小組的單體電池數量對應的性能參數的正常值進行比較，在歐姆電阻的測量值大于其正常值，且極化電容的測量值小于其正常值時，判定該電池小組存在異常電池；

電池小組的歐姆電阻的正常值等于單體電池的歐姆電阻正常值乘以電池小組的單體電池數量；電池小組的極化電容的正常值等于單體電池的極化電容正常值除以電池小組的單體電池數量。

在根據本發明所述的快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置中，所述性能參數還包括電池小組的電動勢和極化電阻，所述主控模塊還將電動勢的測量值和極化電阻的測量值分別與對應的正常值相比，以進一步確認該電池小組是否存在異常電池。

在根據本發明所述的快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置中，所述第一測試線包括第一電壓線和第一電流線，所述第二測試線包括第二電壓線和第二電流線；

所述電池檢測模塊進一步包括：放電單元、測量單元和控制單元；所述放電單元在所述控制單元的控制下，使電池小組經所述第一電流線和第二電流線向所述放電單元放電，以產生多個頻率的電流信號；所述測量單元經所述第一電流線和第二電流線獲取電池小組每個頻率下對應的電流信號，以及通過所述第一電壓線和第二電壓線獲取電池小組每個頻率下對應的電壓信號；所述控制單元與所述測量單元和放電單元相連，用于根據所述每個頻率下對應的電流信號和電壓信號，以及該電池小組包含的單體電池數量對應的電路模型，計算出該電池小組的電動勢、歐姆電阻、極化電阻以及極化電容的測量值。

在根據本發明所述的快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置中，所述主控模塊使用的電池小組的單體電池數量對應的性能參數的正常值具體為：電池小組的電動勢的正常值等于單體電池的電動勢正常值乘以電池小組的單體電池數量；電池小組的極化電阻的正常值等于單體電池的極化電阻正常值乘以電池小組的單體電池數量；。

在根據本發明所述的快速測試評估蓄電池優劣狀態的裝置中，優選地，所述電池組分為2至4個電池小組。

本發明還提供了一種快速測試評估蓄電池優劣狀態的方法，所述蓄電池為由多節單體電池串聯而成的電池組，所述方法包括：