[發明專利]蓄電池檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201610127569.3
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105738826B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 陳汝;鄧世才
• 申請（專利權）人: 深圳市東宸智造科技有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 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

本發明提供了一種蓄電池檢測系統及方法，所述檢測系統包括電壓采樣單元、電流采樣單元、信號驅動單元、激勵發生單元以及微處理單元，其中：所述激勵發生單元根據微處理單元的控制信號產生并同時輸出多個不同頻率的電流激勵信號；所述信號驅動單元用于將激勵發生單元輸出的電流激勵信號處理后施加在蓄電池兩端；所述電壓采樣單元，用于采樣蓄電池兩端的電壓值；所述電流采樣單元用于采樣激勵回路中的電流值；所述微處理單元，用于根據采樣的多個電壓值和多個電流值生成蓄電池的狀態參數。本發明通過在蓄電池兩端一次施加多個疊加的不同頻率的電流激勵信號，可獲得影響蓄電池狀態的多個參數，從而更加全面、準確地評估蓄電池的狀態。

技術領域

本發明涉及蓄電池檢測領域，更具體地說，涉及一種蓄電池檢測系統及方法。

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，以及儲能電站、光伏電站、通訊基站、電動汽車等都大量使用蓄電池作為后備電源系統。這些蓄電池平時不常使用，但一旦需要投入使用時，若電池失效或容量不足，將有可能造成重大事故。所以對處于后備電源狀態的蓄電池的狀態進行檢測就非常重要，通過檢測，可發現存在瑕疵的蓄電池并予以更換，從而避免安全隱患以及安全事故，既保證了供電的可靠性，也降低了供電的成本。

蓄電池的內阻是一個比蓄電池電壓更能反映蓄電池狀態的重要參數，無論是蓄電池即將失效或者容量不足，都能從它的內阻變化中體現出來。因此可以通過測量蓄電池內阻，對其工作狀態進行評估。

如圖1所示，是蓄電池內阻的一般模型。在進行蓄電池內阻測量時，需在一個測量頻率點上來測量蓄電池的歐姆電阻R1、極化電阻R2、電解液中的平板導體電容C以及引線和結構電感L等蓄電池的內部參數，并通過計算獲得蓄電池的內阻值。然而，現有的交流注入法和直流放電法都是在一個測量頻率點上來測量蓄電池的內部參數，因此只能測量蓄電池在某一個測試頻率點的內阻值，不能真實反映出蓄電池的內部參數。

為了解決這個問題，國內外有廠家在交流測量法的基礎上，采用改變測量頻率的方法來測量不同頻率下蓄電池的內阻值，并通過不同頻率下的蓄電池內阻值來推算出蓄電池內部的狀況。然而這種方式測試時間長，計算復雜，同時由于多次測試對蓄電池的影響，往往造成蓄電池某個參數漂移而導致最終結果依然不能真實反映出蓄電池的內部狀況。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述蓄電池檢測測試時間長、檢測結果不夠精確的問題，提供一種蓄電池檢測系統及方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案是，提供一種蓄電池檢測系統，所述檢測系統包括電壓采樣單元、電流采樣單元、信號驅動單元、激勵發生單元以及微處理單元，其中：所述激勵發生單元根據微處理單元的控制信號產生并同時輸出多個不同頻率的電流激勵信號；所述信號驅動單元與蓄電池構成激勵回路，并用于將激勵發生單元輸出的電流激勵信號處理后施加在蓄電池兩端；所述電壓采樣單元，用于采樣蓄電池兩端分別對應不同電流激勵信號的多個電壓值；所述電流采樣單元用于采樣激勵回路中分別對應不同電流激勵信號的多個電流值；所述微處理單元，用于根據采樣的多個電壓值和多個電流值生成蓄電池的狀態參數；所述激勵發生單元包括多個并聯連接的振蕩器，且該多個振蕩器的輸出端同時連接到激勵發生單元的輸出端口。

在本發明所述的蓄電池檢測系統中，所述微處理單元包括傅里葉變換子單元、參數計算子單元以及內阻值計算子單元，其中：所述傅里葉變換子單元，用于對采樣的電壓值通過傅里葉變換分離出不同頻率下的電壓相位角；所述參數計算子單元，用于根據至少兩個電流激勵信號及對應的采樣電壓值、電壓相位角和采樣電流值計算獲得蓄電池的歐姆電阻、極化電阻、電解液中的平板導體電容和引線及結構電感；所述內阻值計算子單元，用于根據歐姆電阻、極化電阻、電解液中的平板導體電容和引線及結構電感計算不同電流激勵信號下蓄電池的內阻值。

在本發明所述的蓄電池檢測系統中，所述信號驅動單元包括用于將輸入信號做放大處理的功率放大電路。