[發(fā)明專利]蓄電池內(nèi)阻測量方法和電路、健康狀態(tài)檢測方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510309991.6
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN105092977B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭貴林
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭貴林
• 主分類號(hào): G01R27/08
• 分類號(hào): G01R27/08;G01R31/389
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;何秋林

一種基于大電流毫秒脈沖放電的蓄電池內(nèi)阻測量方法，包括如下步驟：使蓄電池通過一個(gè)設(shè)計(jì)產(chǎn)生與蓄電池容量匹配的放電電流的放電回路，進(jìn)行一個(gè)大電流毫秒脈沖放電，檢測該過程中蓄電池的端電壓和放電電流的變化過程，根據(jù)歐姆定律計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻。本發(fā)明方法可以在線、準(zhǔn)確地測量蓄電池的內(nèi)阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蓄電池檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

除發(fā)電設(shè)備外，蓄電池是目前最主要的電源形式，對于蓄電池的應(yīng)用，可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)：蓄電池充電環(huán)節(jié)，蓄電池健康狀態(tài)檢測環(huán)節(jié)，蓄電池供電環(huán)節(jié)。對于充電環(huán)節(jié)和供電環(huán)節(jié)，已經(jīng)有十分成熟的技術(shù)和裝備。但是，對于蓄電池健康診斷環(huán)節(jié)，缺乏可靠、經(jīng)濟(jì)、在線的動(dòng)態(tài)檢測手段。

蓄電池具有電壓穩(wěn)定、供電可靠、移動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，它廣泛地應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、通信系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、航空航天等部門。蓄電池分為酸性蓄電池(即鉛酸蓄電池)和堿性蓄電池兩大類。由于鉛酸蓄電池的單節(jié)電壓(通常為2V)比堿性蓄電池的單節(jié)電壓(一般介于1.1V～1.65V之間)高，因此通常采用鉛酸蓄電池構(gòu)成后備電源系統(tǒng)。

鉛酸蓄電池以其成熟的技術(shù)、較低的成本、大電流放電、可靠的性能等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，如無線通訊移動(dòng)基站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、UPS、汽車、通訊、電力、醫(yī)療、艦船等。鉛酸蓄電池是目前工業(yè)電池當(dāng)中產(chǎn)量最大的電池。

發(fā)明人經(jīng)過研究和考察，發(fā)現(xiàn)鉛酸蓄電池作為直流后備電源或動(dòng)力電源存在如下問題：

1、蓄電池長期處于浮充狀態(tài)，只在電力系統(tǒng)斷電時(shí)才投入，由于鉛酸蓄電池長時(shí)間不放電，電極周邊被氫氣泡“圍困”，導(dǎo)致“鈍化”，不能保障能量的有效補(bǔ)充和工作放電時(shí)內(nèi)阻大不能可靠供電，在關(guān)鍵時(shí)刻可能導(dǎo)致操作電源失效或蓄電池輸出的維持時(shí)間大大小于設(shè)計(jì)時(shí)間；

2、對蓄電池的“健康”狀態(tài)缺乏在線、經(jīng)濟(jì)的監(jiān)測手段，目前的方式為：人工逐個(gè)測量蓄電池的端電壓，檢查蓄電池的健康狀態(tài)，該方法既不可靠、也不及時(shí)，而且工作量巨大,特別是對有電壓但內(nèi)阻異常的蓄電池不能輸出設(shè)計(jì)電流的狀態(tài)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn),因此，對蓄電池需要頻繁地周期性維護(hù)，盲目性較大，出現(xiàn)異常時(shí)，也是一種“應(yīng)急維護(hù)模式”；

3、由于目前串聯(lián)多個(gè)蓄電池的浮充是現(xiàn)在動(dòng)力電源或后備電源的主要工作方式，其最大缺點(diǎn)是不能照顧不同蓄電池之間的特性差異，在同一串聯(lián)浮充中，由于每個(gè)蓄電池內(nèi)阻的不同，內(nèi)阻較大者在同樣的浮充電流下不能夠充分的“還原反應(yīng)”，而導(dǎo)致個(gè)別品質(zhì)較差的電池內(nèi)阻增加較快，易于失效，降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；

4、大量電池以串聯(lián)連接方式工作，每一個(gè)蓄電池輸出端子的狀態(tài)以及每一個(gè)串聯(lián)蓄電池連接器的優(yōu)劣直接影響直流操作電源的可靠性和供電特性；

5、需要100％冗余蓄電池組作為異常應(yīng)急的后備，需要蓄電池的數(shù)量翻倍，投資增加，但同期出廠的蓄電池組的壽命不會(huì)提高，翻倍的投資并沒有顯著提高系統(tǒng)整體可靠性，維護(hù)工作量也翻倍；

6、浮充模式的開關(guān)電源設(shè)備，自身功率消耗大，需要風(fēng)扇冷卻，不夠環(huán)保，而且開關(guān)電源設(shè)備與蓄電池組共處一室，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)失效后，蓄電池充放電所產(chǎn)生的可燃?xì)怏w就有較大的火災(zāi)隱患；

7、缺乏先進(jìn)的蓄電池智能管理技術(shù)和通用裝備，直流后備電源每個(gè)蓄電池的狀態(tài)，不能夠通過網(wǎng)絡(luò)組成物聯(lián)網(wǎng)，完成全面覆蓋的測控、異常預(yù)測，在監(jiān)控中心不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程海量直流后備電源的在線狀態(tài)診斷和實(shí)現(xiàn)“管理型維護(hù)”。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的是提供一種基于大電流毫秒脈沖放電的蓄電池內(nèi)阻測量方法，該方法可以在線、準(zhǔn)確地測量蓄電池的內(nèi)阻。

本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于大電流毫秒脈沖放電的蓄電池內(nèi)阻測量方法,其特征在于，包括如下步驟：