專利名稱：蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法，屬于變電站檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，用戶對變電站蓄電池的監(jiān)測主要是監(jiān)測蓄電池的電壓，但因為蓄電池大部分情況是在浮充狀態(tài)，因此電池巡檢儀測得的只是蓄電池的浮充電壓，這個參數(shù)對蓄電池性能的判斷很有限。如圖I所示為ー實際測試實例，3號電池在浮充時測得的電壓在正常范圍，但測量其內(nèi)阻發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離標(biāo)準(zhǔn)范圍，如圖2，做核對放電發(fā)現(xiàn)其容量已低于標(biāo)稱容量的 80%ο
要對蓄電池性能進(jìn)行評估最準(zhǔn)確的方式是對蓄電池進(jìn)行整組的核對性放電，即用
O.IC電流對蓄電池放電，同時監(jiān)測單體電壓的變化,在放電時間未到,而最先達(dá)到放電截止電壓的電池即性能劣化的電池。這是ー種驗證電池性能最可靠的方法，通過這類測試可對電池系統(tǒng)進(jìn)行100%的全面檢查，同時區(qū)分出電池或外部傳導(dǎo)途徑的各種問題。但做核對性放電費(fèi)時費(fèi)力，有些情況下無法做全容量核對性放電，如變電站在線運(yùn)行的蓄電池只能做50%容量放電；并且核對性放電周期較長，一般一年做一次。由于電池的內(nèi)阻與它本身容量有著密切聯(lián)系，因此，如果能夠利用電池內(nèi)阻這個參數(shù)來預(yù)測電池的性能，將能夠大大節(jié)省對蓄電池性能的評估周期和費(fèi)用。通過對大量的各種類型電池的測試表明，如果電池的內(nèi)阻增至高于其基準(zhǔn)值，即電池在最佳狀態(tài)下的內(nèi)阻值的30%-50%時，這個電池的容量將低于80%。實踐證明，通過測量電池內(nèi)阻來確定電池的狀態(tài)被證明是ー種非?？煽康挠行Х椒ǎ虼藘?nèi)阻測試已成為核對性放電測試的替代手段。蓄電池內(nèi)阻測試一直是爭議最大的問題。但近幾年蓄電池內(nèi)阻測試技術(shù)迅猛發(fā)展，蓄電池內(nèi)阻測試方法有了革命性進(jìn)步。蓄電池內(nèi)阻測試已經(jīng)被公認(rèn)為是ー種快速、可靠、有效診斷蓄電池性能的優(yōu)秀方法。幾乎所有影響電池性能的因素都導(dǎo)致了電池內(nèi)阻變大，因此這些金屬和電化學(xué)問題引起的電池容量衰竭都可以用內(nèi)阻檢測出來。金屬電阻問題是蓄電池內(nèi)部潛在最危險問題，由于充電可能引起爆炸等。這類問題會造成沒有預(yù)示情況下使得電壓突然下降或突然中斷。電化學(xué)問題是在電池老化時就可以被檢測出來。由于電池老化同時涂膏電解質(zhì)和隔膜的電阻也在增加。內(nèi)阻是衡量電池性能的ー個重要技術(shù)指標(biāo)。正常情況下，內(nèi)阻小的電池的大電流放電能力強(qiáng)，內(nèi)阻大的電池放電能力弱。目前帶內(nèi)阻測試功能的監(jiān)測系統(tǒng)多采用下面的方法來測試，即通過對電池的整組放電(放電電流為70A — 100A)同時測得每個電池的壓降來計算內(nèi)阻。如圖3為一般廠家的測試原理圖，圖中R為純阻性負(fù)載，KU K2、K3為空開，Dl為大功率ニ極管。正常運(yùn)行時Kl閉合，K2、K3斷開，充電機(jī)G對蓄電池UPS浮充。測量內(nèi)阻時，Kl斷開，K2、K3閉合，蓄電池組通過負(fù)載R進(jìn)行放電。如果在測量過程中交流失電，蓄電池組通過Dl、K2給母線供電。測量完成后重新合上K1，斷開K2、K3。在蓄電池組兩端接入放電負(fù)載R，測量電壓的變化(U1-U2)和電流值(I)，計算電池的內(nèi)阻(R)。R= (U1-U2)/I。蓄電池從浮充狀態(tài)切換到放電狀態(tài)，典型的電壓跌落過程如圖4所示。通過ー個專用的設(shè)備實現(xiàn)大電流放電(一般采用較大電流，如70 100Α以上)，進(jìn)行電壓跌落的觀察，測量兩個電壓值Ul與U2，通過上式，計算得到蓄電池的內(nèi)阻值。放電時間一般為幾分鐘。這種方法的缺點是
由于浮充到放電過程中電壓的變化，需要選擇穩(wěn)定區(qū)域計算電壓變化幅值，實際測量中，該方法所得數(shù)據(jù)的重復(fù)性較差。整組放電對直流系統(tǒng)影響大，尤其使用一定年限的蓄電池，當(dāng)蓄電池使用幾年以后難免會有一些蓄電池性能下降，當(dāng)整組放電并且放電電流較大時，整組放電過程中性能最差的幾只蓄電池易過放電造成損壞。不能自動測量串接開關(guān)不方便實現(xiàn)自動測量；測量內(nèi)阻時必須對空開進(jìn)行操作，必須人到現(xiàn)場合空開。 安全性差及測量不準(zhǔn)確由于串接了開關(guān)，并增加了ニ極管，在安全性方面存在級差配合的問題，萬一在大電流沖擊時斷開將造成重大事故。并且所選產(chǎn)品質(zhì)量及現(xiàn)場施工エ藝都對監(jiān)測產(chǎn)品的正常使用以及對原有被監(jiān)測對象増加了不可靠性，存在隱患。另外，由于放電采用純阻性負(fù)載，對于不同的組壓，其放電電流是不一樣的，會造成測量不準(zhǔn)。在實際應(yīng)用過程中，通過這種方法測量，其測量誤差高達(dá)100%以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法，無須人工干預(yù)，實現(xiàn)對蓄電池的性能在線監(jiān)測，并同時，提供了一種蓄電池內(nèi)阻的在線測量方法，測試結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確，測試過程便捷，測試時不影響電源系統(tǒng)安全運(yùn)行。本發(fā)明的技術(shù)方案
ー種蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括
多個蓄電池在線監(jiān)測單元，每個蓄電池在線監(jiān)測單元分別對應(yīng)監(jiān)測ー個蓄電池組，
所述蓄電池在線監(jiān)測単元中包含采集單元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元，
所述蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，負(fù)載分別與每個單元中的N節(jié)電池構(gòu)成ー個閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，所述采集單元采集每節(jié)電池的放電參數(shù)，所述內(nèi)阻測量單元根據(jù)所述采集單元采集的信息計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻，上傳給所述通訊單元，所述通訊單元采用TCP/IP接入局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理并保存，并通過其內(nèi)置的WEB頒布功能將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式頒布出去，
所述局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過訪問網(wǎng)頁查看各蓄電池組狀況。所述負(fù)載由繼電器切換電路切換分別連接至每個單元的電路中，與該單元中的N節(jié)電池構(gòu)成ー個閉環(huán)電路。所述負(fù)載采用恒流負(fù)載。所述采集単元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元間采用RS485通訊。ー種蓄電池內(nèi)阻的在線測量方法，其特征是，
在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一個蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，由繼電器切換電路將負(fù)載依次切換至多個單元中的ー個單元，由該單元中的N節(jié)電池與所述負(fù)載構(gòu)成ー閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，直至最后ー個單元放電結(jié)束；在放電的同時，由采集單元采集每節(jié)電池的放電曲線，取得壓降后計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻。所述負(fù)載采用恒流負(fù)載。一種蓄電池性能的在線監(jiān)測方法，其特征是，
在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一個蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，由繼電器切換電路將負(fù)載依次切換至多個單元中的ー個單元，由該單元中的N節(jié)電池與所述負(fù)載構(gòu)成ー閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，直至最后ー個單元放電結(jié)束；在放電的同吋，由采集單元采集每節(jié)電池的放電曲線，取得壓降后測出每節(jié)電池的內(nèi)阻；
根據(jù)每節(jié)電池的內(nèi)阻判斷該電池的容量，其判斷步驟為
對同一節(jié)電池在不同時間測得的內(nèi)阻進(jìn)行比較，以容量為100%時測得的內(nèi)阻為基準(zhǔn)
值，
如果測出的該節(jié)電池的內(nèi)阻高出基準(zhǔn)值50%時，則該節(jié)電池容量低于80% ；
如果測出的該節(jié)電池的內(nèi)阻高出基準(zhǔn)值30%-50%時，則該節(jié)電池容量處在臨界狀態(tài)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了多循環(huán)的在線測試方法，在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一個蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，由繼電器切換電路將負(fù)載依次切換至多個單元中的ー個單元，由該單元中的N節(jié)電池與所述負(fù)載構(gòu)成ー閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，直至最后ー個單元放電結(jié)束；在放電的同時，由采集單元采集每節(jié)電池的放電曲線，取得壓降后計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻。放電負(fù)載采用了恒流負(fù)載，確保電壓變化時每次放電的電流不變。系統(tǒng)可以被設(shè)成間隔一定時間自動測量一次內(nèi)阻，無需人工干預(yù)。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果
本發(fā)明的測量方法
自動測量，無須人工干預(yù)；設(shè)定好測試計劃，系統(tǒng)自動完成測試，并且在測試時為保證測試精度，在測試前預(yù)判斷直流系統(tǒng)保證處于浮充狀態(tài)。采用多循環(huán)的在線測試方法，分組測試放電內(nèi)阻，無須斷開充電機(jī)，蓄電池組無須退出系統(tǒng)，測試時不影響電源系統(tǒng)安全運(yùn)行。同時系統(tǒng)采用特有的特征點高速捕捉技術(shù)，使得測試結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確，測試過程便捷。安全可靠獨有的分組測試方法將整組蓄電池分為若干個測試循環(huán)小組，一旦遇到性能下降嚴(yán)重的電池立即停止測試，最大限度的保護(hù)被監(jiān)測對象。エ藝方面整個蓄電池監(jiān)測部分不對被監(jiān)測設(shè)備做任何改造，整個監(jiān)測系統(tǒng)只是在蓄電池上安裝測試線，再無其他設(shè)備，無需更改直流回路?，F(xiàn)場比較整潔、利索，非常便于后續(xù)日常維護(hù)。安全性方面的優(yōu)點
設(shè)備發(fā)生任何的故障都不影響直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝不更改原直流系統(tǒng)線路，不在充電回路上串接開關(guān)、ニ極管或其它裝置，以免對直流系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患。 在線監(jiān)測不對直流系統(tǒng)施加額外的附加信號，避免對變電站保護(hù)設(shè)備等造成影響。采樣線安全措施電壓采樣線的前端(與蓄電池連接端)都具有短路保護(hù)措施，采用放電法測量內(nèi)阻時放電線前端有短路保護(hù)措施(其中內(nèi)阻采集線前端的保險采用延時保險)。產(chǎn)品自身也采取了許多安全性措施，如1000V光電隔離、系統(tǒng)運(yùn)行前通過檢測電流自動判斷蓄電池是否處于浮充狀態(tài)等?？煽啃苑矫娴膬?yōu)點
采用一體化的設(shè)計，將所有線路集中在ー塊板上，這樣避免了由于連接器與跳線造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。在元器件選用上，運(yùn)行前將進(jìn)行72小時的高溫老化，確保系統(tǒng)的高可靠性。


圖I是蓄電池浮充時電壓柱狀圖； 圖2是圖I的蓄電池內(nèi)阻柱狀 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池內(nèi)阻測試原理 圖4是圖3的測試曲線 圖5是蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)；
圖6是蓄電池內(nèi)阻測試原理 圖7是圖6的測試曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。一)、系統(tǒng)架構(gòu)及組成
如圖5所示，本發(fā)明蓄電池性能的在線監(jiān)測系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式，將各種不同功能子系統(tǒng)融合到一個統(tǒng)ー的監(jiān)控平臺下，極大的方便了用戶的使用和管理。系統(tǒng)采用瀏覽器訪問，簡化了用戶的使用復(fù)雜程度，只要會上網(wǎng)，就會熟練的使用本系統(tǒng)，而不需要專門的進(jìn)行培訓(xùn)。蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由電壓采集単元、內(nèi)阻測量單元、通訊單元、服務(wù)器和電池在線監(jiān)測系統(tǒng)軟件組成。采集單元采集每節(jié)蓄電池的參數(shù)上傳給通訊單元，通訊單元采用TCP/IP接入局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理并保存，另外通過其內(nèi)置的WEB頒布功能將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式頒布出去。這樣局域網(wǎng)內(nèi)的各電腦只要訪問這個網(wǎng)頁就可以查看現(xiàn)場蓄電池狀況。本方案基于數(shù)據(jù)庫及WEB頒布技木，適合于在局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)蓄電池組遠(yuǎn)程報警和遠(yuǎn)程在線實時監(jiān)測，終端無需安裝專用的軟件。蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)包括多個蓄電池在線監(jiān)測単元，可以對應(yīng)同時監(jiān)測多個蓄電池組，每個蓄電池在線監(jiān)測単元中都包含有采集單元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元，每個蓄電池組均由ー蓄電池在線監(jiān)測單元進(jìn)行監(jiān)測。采集單元每個采集単元可采集40節(jié)蓄電池，帶溫度接ロ、電流接ロ ；各采集單元通過RS485通訊，可任意擴(kuò)展，采用先進(jìn)電子高速、高精度采集技木。產(chǎn)品外形尺寸19英寸，IU0內(nèi)阻測量單元內(nèi)置恒流電路，采用大功率IGBT模塊，具故障自診斷功能，通過RS485與服務(wù)器、采集單元通訊，具有多重保護(hù)功能，測試安全、準(zhǔn)確。產(chǎn)品外形尺寸19英寸，1U。內(nèi)阻測量單元中可以完成計算內(nèi)阻的過程。
通訊單元采用RS485通訊，實時數(shù)據(jù)處理，帶TCP/IP局域網(wǎng)接ロ。如圖6所示，在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一組蓄電池組分成多個循環(huán)，由繼電器切換電路將恒流負(fù)載切換至多個循環(huán)中的其中一個循環(huán)進(jìn)行測量，每次測量內(nèi)阻時先由繼電器切換電路將恒流負(fù)載切換至第一個循環(huán)，并對第一個循環(huán)進(jìn)行放電，結(jié)束后再由繼電器切換電路將恒流負(fù)載切換至第二個循環(huán)，并對第二個循環(huán)進(jìn)行放電，直至最后ー個循環(huán)。在放電的同吋，由采集單元高速采集每節(jié)蓄電池的放電曲線，取得壓降后測出每節(jié)蓄電池的內(nèi)阻。放電負(fù)載采用了恒流負(fù)載，確保電壓變化時每次放電的電流不變。系統(tǒng)可以被設(shè)成間隔一定時間自動測量一次內(nèi)阻，無需人工干預(yù)。如圖7所示，通過瞬間向恒流負(fù)載放電 ，快速測量斷電前、后電壓U1、U2的變化，從而計算出內(nèi)阻R=(U2-U1)/I，I為放電電流。放電時間一般為幾秒鐘。I)、本發(fā)明的技術(shù)方案采用直流瞬間放電在線測量內(nèi)阻
當(dāng)前的測量儀器采用的是交流注入或直流瞬間放電測量兩種方法。使用交流注入的儀器如測量阻抗或電導(dǎo)的儀表在測量時會對電池施加ー個交流的測試信號，然后再測出相應(yīng)的電壓和電流阻抗的讀數(shù)，V/I會隨頻率而變化而容抗XC也會使電化學(xué)電阻RE變得更小。采用交流方式的儀器存在著易受充電器紋波電流和其它噪聲源干擾的問題，有些設(shè)備不能在線(連接充電器和負(fù)載并處于浮充狀態(tài))對電池進(jìn)行測試，使用頻率為60Hz或50Hz的交流測試電流更不可取，因為這是充電器紋波和噪聲源的主要頻率，而在大型UPS電池組上出現(xiàn)大于30A的RMS紋波電流也不是稀奇的事情。使用直流瞬間放電測量內(nèi)阻方法是由電池組產(chǎn)生一個瞬間負(fù)載電流然后測出電池極柱上電壓的瞬間變化，通過電壓的變化便可推導(dǎo)出相應(yīng)的內(nèi)阻。目前的A/D轉(zhuǎn)換器能在有效地測量直流參數(shù)的同時將流經(jīng)電池的交流信號忽略掉，因此這種類型的儀器甚至可在高噪聲的環(huán)境下對電池進(jìn)行在線測試。 在電カ變電站直流系統(tǒng)中，由于蓄電池組兩端直接帶負(fù)載，對電源質(zhì)量特別是紋波要求很高，而交流法是需要對被測電池注入紋波電流，因此通過交流法測量內(nèi)阻的方式是不允許被使用的。因此，本發(fā)明的技術(shù)方案采用直流法測內(nèi)阻。2 )、本發(fā)明的技術(shù)方案采用縱向比較的方法
測得蓄電池內(nèi)阻后，如何通過內(nèi)阻來判斷電池容量是十分重要的?，F(xiàn)有技術(shù)中大多采用橫向比較的方法，即先求出蓄電池組的平均內(nèi)阻值，然后逐個比較，內(nèi)阻比較高的電池再做核對性放電來判斷電池是否有問題。這種方法經(jīng)常會發(fā)生誤判。因為對于ー組容量能達(dá)到100%的蓄電池組，其每個電池的內(nèi)阻是不一樣的，最低與最高可能會差一倍或更多，但對高內(nèi)阻的電池做容量核對發(fā)現(xiàn)容量仍能達(dá)到100%。這些內(nèi)阻上的偏差往往是由于制造エ藝及材料上的偏差造成的。所以，利用橫向比較并不能準(zhǔn)確判斷電池容量。本發(fā)明的技術(shù)方案采用了縱向比較的方法，即對同一個電池在不同時間測得的內(nèi)阻進(jìn)行比較，經(jīng)過反復(fù)分析、比較、試驗、判斷，以容量為100%時取得的內(nèi)阻為基準(zhǔn)值，如果高出基準(zhǔn)值50%時認(rèn)為電池容量低于80%，高出基準(zhǔn)值30%-50%時，認(rèn)為處在臨界狀態(tài)，需要活化或做進(jìn)一部確認(rèn)。這種方法在實際應(yīng)用中被驗證是非常有效的。:目前許多蓄電池巡檢儀運(yùn)行時間ー長測量就不準(zhǔn)確，原因是由于采集單元采用了校準(zhǔn)用的電位器。由于電位器時間ー長阻值會發(fā)生漂移，造成電壓采樣誤差増大。而本方案采用無電位器設(shè)計，利用芯片內(nèi)固化系數(shù)的技術(shù)，解決了時間飄移的問題。引起漂移的另ー個原因是基準(zhǔn)源。一般設(shè)備采用25PPM的基準(zhǔn)源，而本發(fā)明的技術(shù)方案中采用了穩(wěn)定性高出五倍的5PPM基準(zhǔn)源，確保測量電路的參考值的穩(wěn)定性。另ー個特點是高輸入阻杭。在實際應(yīng)用中有時蓄電池采樣線會比較長，甚至?xí)^二十米，對于一般的電池巡檢儀，會在采樣線上產(chǎn)生壓降，最后導(dǎo)致電壓測量不準(zhǔn)。而本發(fā)明的技術(shù)方案采用了極高輸入電阻的輸入電路，使得采樣線上的電流降到微安級，使最后在采樣線上的壓降降到ImV以下，這樣的誤差是可以忽略不計的。
在線檢測每節(jié)蓄電池內(nèi)阻，判斷蓄電池優(yōu)劣
通過定期自動測量內(nèi)阻并經(jīng)過分析找出失效電池，測量過程無需人工干預(yù)。電池失效吋，電池電壓往往仍然是正常的，所以通過電壓來判斷電池是否失效是不夠的。而內(nèi)阻恰恰反應(yīng)了電池內(nèi)在性能的變化，電池由于內(nèi)在的性能變化造成容量衰退吋，其內(nèi)阻也逐漸變大，増大到一定值時可判斷為電池失效。在線實時監(jiān)測每一節(jié)電池電壓、總電壓、電流、環(huán)境溫度
總電壓、単體電壓、溫度超出報警值自動報警，閥值可設(shè)定；
支持核對性放電測試
在做核對性放電時，只要在蓄電池組兩端接入放電負(fù)載儀(另外提供)，本系統(tǒng)就會自動進(jìn)入容量記錄模式，間隔一定時間記錄每節(jié)電池電壓、組壓與放電電流，放電結(jié)束后會自動計算放出的容量。數(shù)據(jù)專家分析功能
本系統(tǒng)會對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，并生成月報表，找出失效電池并提出維護(hù)建議。具有專業(yè)分析管理軟件，自動生成月報表并可打印。月報表顯現(xiàn)每節(jié)電池在當(dāng)月運(yùn)行中電壓變化情況和報警記錄，發(fā)生最高、最低運(yùn)行事件；提示某序號蓄電池發(fā)生電壓及內(nèi)阻異常，建議需要某序號蓄電池實現(xiàn)電池活化，建議需要某序號蓄電池及時更換；
遠(yuǎn)程在線集中監(jiān)測，WEB頒布功能 實現(xiàn)遠(yuǎn)程在線集中管理，監(jiān)測數(shù)據(jù)以圖形和曲線多種形式顯示，畫面友好且方便查看。保存毎次監(jiān)測數(shù)據(jù)，24小時可查詢?nèi)我鈺r刻數(shù)據(jù)；利用系統(tǒng)內(nèi)置的WEB頒布功能局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過IE瀏覽器即可查看實時數(shù)據(jù)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括 多個蓄電池在線監(jiān)測單元，每個蓄電池在線監(jiān)測單元分別對應(yīng)監(jiān)測ー個蓄電池組， 所述蓄電池在線監(jiān)測単元中包含采集單元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元， 所述蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，負(fù)載分別與每個單元中的N節(jié)電池構(gòu)成ー個閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，所述采集單元采集每節(jié)電池的放電參數(shù)，所述內(nèi)阻測量單元根據(jù)所述采集單元采集的信息計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻，上傳給所述通訊單元，所述通訊單元采用TCP/IP接入局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理并保存，并通過其內(nèi)置的WEB頒布功能將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式頒布出去， 所述局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過訪問網(wǎng)頁查看各蓄電池組狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述負(fù)載由繼電器切換電路切換分別連接至每個單元的電路中，與該單元中的N節(jié)電池構(gòu)成一個閉環(huán)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述負(fù)載采用恒流負(fù)載。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述采集単元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元間采用RS485通訊。
5.一種蓄電池內(nèi)阻的在線測量方法，其特征是， 在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一個蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，由繼電器切換電路將負(fù)載依次切換至多個單元中的ー個單元，由該單元中的N節(jié)電池與所述負(fù)載構(gòu)成ー閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，直至最后ー個單元放電結(jié)束；在放電的同時，由采集單元采集每節(jié)電池的放電曲線，取得壓降后計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池內(nèi)阻的在線測量方法，其特征是，所述負(fù)載采用恒流負(fù)載。
7.一種蓄電池性能的在線監(jiān)測方法，其特征是， 在線測量蓄電池組內(nèi)阻時，將每一個蓄電池組中的電池以N節(jié)為ー個單元分成多個單元，由繼電器切換電路將負(fù)載依次切換至多個單元中的ー個單元，由該單元中的N節(jié)電池與所述負(fù)載構(gòu)成ー閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，直至最后ー個單元放電結(jié)束；在放電的同吋，由采集單元采集每節(jié)電池的放電曲線，取得壓降后測出每節(jié)電池的內(nèi)阻； 根據(jù)每節(jié)電池的內(nèi)阻判斷該電池的容量，其判斷步驟為 對同一節(jié)電池在不同時間測得的內(nèi)阻進(jìn)行比較，以容量為100%時測得的內(nèi)阻為基準(zhǔn)值， 如果測出的該節(jié)電池的內(nèi)阻高出基準(zhǔn)值50%時，則該節(jié)電池容量低于80% ； 如果測出的該節(jié)電池的內(nèi)阻高出基準(zhǔn)值30%-50%時，則該節(jié)電池容量處在臨界狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池性能在線監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法，蓄電池在線監(jiān)測單元中包含采集單元、內(nèi)阻測量單元和通訊單元，蓄電池組中的電池分成多個單元，負(fù)載分別與每個單元中的電池構(gòu)成一個閉環(huán)電路，對電池進(jìn)行放電，采集單元采集每節(jié)電池的放電參數(shù)，內(nèi)阻測量單元根據(jù)采集的信息計算出每節(jié)電池的內(nèi)阻，上傳給通訊單元，通訊單元接入局域網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析處理并保存，通過其內(nèi)置的WEB頒布功能將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)頁的形式頒布出去，局域網(wǎng)內(nèi)的電腦通過訪問網(wǎng)頁查看各蓄電池組狀況。采用多循環(huán)的在線測試方法，安全可靠，分組測試放電內(nèi)阻，測試時不影響電源系統(tǒng)安全運(yùn)行。測試結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確，測試過程便捷。
文檔編號G01R31/36GK102707238SQ20121017638
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉國永, 周燁, 李網(wǎng)鎖, 蔣偉興, 趙亮 申請人:江蘇省電力公司檢修分公司