[發明專利]一種脈沖放電式鉛酸電池檢測裝置

在審

• 申請號: 202010419263.1
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111551857A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 楊代銘;張昌海
• 申請（專利權）人: 珠海市高新區中城粵能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/379
• 分類號: G01R31/379;G01R31/392;G01R31/387;H01M10/44
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 郭堃

本發明涉及鉛酸電池技術領域，具體公開了一種脈沖放電式鉛酸電池檢測裝置，包括開關陣列、采樣電阻、超級電容模塊、泄放開關、泄放電阻、測控模塊和功率引線，所述開關陣列通過功率引線的正極線與鉛酸電池連接，所述采樣電阻通過功率引線的負極線與鉛酸電池連接，所述超級電容模塊的正極與所述開關陣列、泄放開關連接，所述超級電容模塊的負極與所述采樣電阻、泄放電阻連接，所述泄放開關與所述泄放電阻連接，所述開關陣列、采樣電阻、超級電容模塊及泄放開關均與所述測控模塊連接。本發明結構精巧、成本低廉、可應用于中大型鉛酸電池后備電源系統，并準確獲得電池的健康狀態和可用容量。

技術領域

本發明涉及鉛酸電池技術領域，特別涉及一種脈沖放電式鉛酸電池檢測裝置。

背景技術

鉛酸電池常用于中大型后備電源系統的儲能設備。在存放與使用過程中，電池會出現漏液、析氣、鼓脹、局部短路、開路、熱失控等故障，輕則導致電池內阻上升，容量下降，壽命縮短，重則引起電池失效，無法供應電能，甚至引發火災和爆炸。我國每年報廢的鉛酸電池總量達300萬噸，其中絕大部分是由于電池失效導致的壽命提前終結。

鉛酸電池狀態檢測方法主要包括三種：端電壓測量、核對性放電和內阻檢測。端電壓測量是通過電壓測量儀表檢測或監測每節電池的電壓，以電壓差異表征電池的一致性，但無法推算電池的可用容量。核對性放電是以低倍率(0.1C)對電池進行全放電，設備龐大，耗時較長，且為離線檢測方式，費時費力，通常只在設備檢修時安排專項進行。內阻檢測的方法包括兩種，一是給電池注入一個交流激勵信號，測量其響應，進而計算交流阻抗；二是通過脈沖充放電獲得脈動電壓和電流，以電壓差除電流差得到電池內阻。前者是小信號激勵源的響應輸出，無法反映電池驅動大負載時的情況。后者在電池存在并列寄生電容的情況下，測量結果比真實值小。與電壓檢測類似的，內阻檢測結果也無法推算電池的容量。

因此，針對后備電源用的鉛酸電池，迫切需要研究一種能夠快速測試且準確獲得可用容量的輕巧型裝置，以有效解決當前測量時間長、測試結果誤差大、檢測設備體積大的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種脈沖放電式鉛酸電池檢測裝置，結構精巧、成本低廉、可應用于中大型鉛酸電池后備電源系統，并準確獲得電池的健康狀態和可用容量。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種脈沖放電式鉛酸電池檢測裝置，包括開關陣列、采樣電阻、超級電容模塊、泄放開關、泄放電阻、測控模塊和功率引線，所述開關陣列通過功率引線的正極線與鉛酸電池連接，所述采樣電阻通過功率引線的負極線與鉛酸電池連接，所述超級電容模塊的正極與所述開關陣列、泄放開關連接，所述超級電容模塊的負極與所述采樣電阻、泄放電阻連接，所述泄放開關與所述泄放電阻連接，所述開關陣列、采樣電阻、超級電容模塊及泄放開關均與所述測控模塊連接。

優選地，所述測控模塊包括測量單元、測量線、控制單元及控制線，所述測量單元通過測量線分別與所述超級電容模塊和采樣電阻連接，所述控制單元通過控制線分別與所述開關陣列和泄放開關連接。

優選地，所述測量單元由若干個電壓比較器組成。

優選地，所述測量線和控制線均為帶屏蔽層的雙絞線。

優選地，所述開關陣列由若干個相同的開關分支并聯組成，每個所述開關分支由一個限流電阻和一個MOS管串聯組成。

優選地，所述超級電容模塊的耐壓值大于鉛酸電池的最高電壓，所述超級電容模塊的容量不小于鉛酸電池以最大放電電流連續放電10s的電量。