一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置，涉及蓄電池內(nèi)阻檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。該系統(tǒng)包括與蓄電池一一對應(yīng)的智能模塊，每個智能模塊通過電源開關(guān)連接交流配電單元；智能模塊包括與交流配電單元連接的EMI電路，分別與EMI電路連接的功率因素校正電路、控制電路和恒流發(fā)生器，功率因素校正電路連接第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器；恒流發(fā)生器并聯(lián)在蓄電池的兩端產(chǎn)；控制電路包括并聯(lián)在蓄電池兩端的交流差分電路，與交流差分電路連接的模擬乘法器，與模擬乘法器連接的低通濾波器，與低通濾波器連接的直流放大電路，與直流放大電路連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的單片機。實時在線測量蓄電池單體實際內(nèi)阻，提高直流系統(tǒng)的可靠性。
【專利說明】—種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及蓄電池內(nèi)阻檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測
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【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池是直流系統(tǒng)的重要組成部分，決定了系統(tǒng)的后備時間。而蓄電池的內(nèi)阻大小決定了其性能的好壞。內(nèi)阻越大，蓄電池自身消耗的能量越多，蓄電池的使用效率越低。內(nèi)阻很大的蓄電池在充電時發(fā)熱很厲害，產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)時，會進一步引發(fā)電池的熱失控，將在電池內(nèi)部產(chǎn)生很大的壓強，一旦壓強超過電池的最大承受能力。將引起電池的爆炸及其連鎖反應(yīng)，后果將非常嚴重。而傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)往往只能對電池進行電壓與溫度的在線測量，無法對電池的內(nèi)阻進行在線測量，當(dāng)要對電池內(nèi)阻測量時，只能將電池組斷電脫離系統(tǒng)后再進行測量，需要耗費大量的人力、物力和時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提供一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置，能實時在線測量蓄電池單體實際內(nèi)阻，及時發(fā)現(xiàn)蓄電池的問題并及時消除隱患，提高直流系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)維護的難度和人力、物力成本。
[0004]本實用新型是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置，包括與蓄電池一一對應(yīng)用于控制蓄電池充放電并檢測其內(nèi)阻的智能模塊，每個智能模塊通過電源開關(guān)連接交流配電單元；所述的智能模塊包括與交流配電單元連接的EMI電路，分別與EMI電路連接的功率因素校正電路、控制電路和恒流發(fā)生器，功率因素校正電路連接第一DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器；`恒流發(fā)生器并聯(lián)在蓄電池的兩端產(chǎn)生1.0kHZ±0.1kHZ的恒定交流激勵電流信號所述的第一 DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池；所述的第二DC/DC變換器輸出直流IlOV或220V通過饋出開關(guān)給直流設(shè)備供電；
[0005]所述的控制電路包括并聯(lián)在蓄電池兩端的交流差分電路，與交流差分電路連接的模擬乘法器，與模擬乘法器連接的低通濾波器，與低通濾波器連接的直流放大電路，與直流放大電路連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的單片機；多個智能模塊中的單片機之間通過通信均流線連接組成智能模塊組。
[0006]本實用新型的有益效果是:系統(tǒng)的內(nèi)阻測試自動完成操作和檢測，在任何時刻系統(tǒng)中只有一個蓄電池在進行內(nèi)阻測試操作，保證了系統(tǒng)安全性不受內(nèi)阻測試操作的影響；同時對蓄電池的電壓和電流可實現(xiàn)精確的控制和測量，保證內(nèi)阻測試數(shù)據(jù)的精確性，提高直流系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)維護的難度和人力、物力成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是基于蓄電池間接并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的電路圖；
[0008]圖2是智能模塊原理結(jié)構(gòu)圖；[0009]圖3是控制電路原理圖；
[0010]圖4是交流配電單元原理示意圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1-3所示，一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置包括與蓄電池12—一對應(yīng)用于控制蓄電池12充放電并檢測其內(nèi)阻的智能模塊11，與智能模塊11連接的交流配電單元10 ;所述的智能模塊11包括與交流配電單元10連接的EMI電路，分別與EMI電路連接的功率因素校正電路、控制電路和恒流發(fā)生器，功率因素校正電路連接第一 DC/DC變換器和第
二DC/DC變換器；所述的第一DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，恒流發(fā)生器并聯(lián)在蓄電池12的兩端產(chǎn)生1.0kHZ±0.1kHZ的恒定交流激勵電流信號，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流IlOV或220V通過饋出開關(guān)給直流設(shè)備供電；
[0012]所述的控制電路包括并聯(lián)在蓄電池兩端的交流差分電路，與交流差分電路連接的模擬乘法器，與模擬乘法器連接的低通濾波器，與低通濾波器連接的直流放大電路，與直流放大電路連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的單片機；多個智能模塊11中的單片機之間通過通信均流線連接組成智能模塊組。
[0013]如圖4所示，所述的交流配電單元10包括1#AC380V輸入和2#AC380V輸入，1#AC380V輸入和2#AC380V輸入分別通過進線開關(guān)給智能模塊組供電；1#AC380V輸入和2#AC380V輸入之間連接有交流監(jiān)控單元，所述的交流監(jiān)控單元包括用于采集1#AC380V輸入和2#AC380V輸入信號的交流信號采集單元，與交流信號采集單元連接用于判斷的AC電源狀態(tài)的電源狀態(tài)判斷單元，電源狀態(tài)判斷單元輸出的信號通過邏輯出口和邏輯接口送入邏輯開關(guān)，邏輯開關(guān)輸出連接一機械型互鎖接觸器，機械型互鎖接觸器中的兩個接觸器的常開觸點分別連接在進線開關(guān)與智能模塊組之間。當(dāng)1#AC380V輸入和2#AC380V輸入均正常的情況下，通過邏輯開關(guān)和機械型互鎖接觸器實現(xiàn)1#AC380V輸入供電，當(dāng)1#AC380V輸入出現(xiàn)故障時，2#AC380V輸入用于供電。電源狀態(tài)判斷單元用于判斷交流電源的欠壓、過壓和缺相信號。
[0014]智能模塊11可對蓄電池12進行充放電管理與內(nèi)阻測試，系統(tǒng)集中監(jiān)控器可控制系統(tǒng)中的并聯(lián)單元的工作，并可與監(jiān)控后臺進行通訊以傳遞各種數(shù)據(jù)。
[0015]系統(tǒng)正常時，在充電狀態(tài)下，智能模塊中的第一 DC/DC變換器根據(jù)接收的監(jiān)控命令調(diào)節(jié)充電電壓及電流，為相對應(yīng)的蓄電池充電；在放電狀態(tài)下，第一 DC/DC變換器根據(jù)接收的監(jiān)控命令調(diào)節(jié)相對應(yīng)的蓄電池的放電終止電壓，對蓄電池進行均浮充電以維持蓄電池的能量。
[0016]在系統(tǒng)需要進行蓄電池內(nèi)阻測量時，該系統(tǒng)中的一個智能模塊啟動恒流發(fā)生器給蓄電池一個穩(wěn)定的正弦信號，蓄電池兩端上的電壓響應(yīng)信號通過交流差分電路與產(chǎn)生恒定交流源的正弦信號經(jīng)過模擬乘法器相乘，再將模擬乘法器的輸出電壓信號通過濾波電路，使交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?，直流信號?jīng)直流放大器后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的值送入單片機進行處理，得到電池的內(nèi)阻值，并對本次內(nèi)阻數(shù)據(jù)與內(nèi)阻歷史數(shù)據(jù)進行對比分析和判斷，將內(nèi)阻數(shù)據(jù)及判斷結(jié)果上傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)中一個蓄電池內(nèi)阻測試完成后，監(jiān)控單元控制系統(tǒng)中另一個智能單元對蓄電池內(nèi)阻進行測量。過程如上所述，直到整個系統(tǒng)中所有蓄電池都完成內(nèi)阻測試，整個系統(tǒng)的電池內(nèi)阻測試過程結(jié)束。[0017]智能模塊在對電池內(nèi)阻進行測量時在電池兩個端子施加一頻率為1.0kHZ±0.1kHZ的恒定交流激勵電流信號，另兩個端子用于測量。響應(yīng)電壓信號是指蓄電池注入恒定交流激勵電流信號后，在其兩端測出的交流電壓信號，正弦信號是經(jīng)D/A產(chǎn)生的作為恒流發(fā)生器的輸入信號。
[0018]在基于蓄電池間接并聯(lián)的直流系統(tǒng)中，智能模塊能夠?qū)ζ鋵?yīng)的蓄電池單體內(nèi)阻進行在線測量。智能模塊可以對本單元的蓄電池進行安全、可靠、準確的內(nèi)阻測量，具有如下特點:1)可以通過蓄電池兩端上的電壓信號通過電路轉(zhuǎn)換后送入單片機進行處理，得到準確的實際電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)；
[0019]2)可以通過本地或遠程操作對系統(tǒng)中的蓄電池內(nèi)阻在線進行測量；
[0020]3)在線測量內(nèi)阻過程中，對系統(tǒng)的安全性和可靠性不產(chǎn)生任何影響；
[0021]4)對內(nèi)阻數(shù)據(jù)進行分析并對異常情況進行告警。
【權(quán)利要求】
1.一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置，其特征在于:包括與蓄電池(12)—一對應(yīng)用于控制蓄電池(12)充放電并檢測其內(nèi)阻的智能模塊(11)，每個智能模塊(11)通過電源開關(guān)連接交流配電單元(10);所述的智能模塊(11)包括與交流配電單元(10)連接的EMI電路，分別與EMI電路連接的功率因素校正電路、控制電路和恒流發(fā)生器，功率因素校正電路連接第一 DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器；所述的第一 DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，恒流發(fā)生器并聯(lián)在蓄電池(12)的兩端產(chǎn)生1.0kHZ±0.1kHZ的恒定交流激勵電流信號，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流IlOV或220V通過饋出開關(guān)給直流設(shè)備供電； 所述的控制電路包括并聯(lián)在蓄電池兩端的交流差分電路，與交流差分電路連接的模擬乘法器，與模擬乘法器連接的低通濾波器，與低通濾波器連接的直流放大電路，與直流放大電路連接的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接的單片機；多個智能模塊(11)中的單片機之間通過通信均流線連接組成智能模塊組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)蓄電池內(nèi)阻在線檢測裝置，其特征在于:所述的交流配電單元(10)包括1#AC380V輸入和2#AC380V輸入，1#AC380V輸入和2#AC380V輸入分別通過進線開關(guān)給智能模塊組供電；1#AC380V輸入和2#AC380V輸入之間連接有交流監(jiān)控單元，所述的交流監(jiān)控單元包括用于采集1#AC380V輸入和2#AC380V輸入信號的交流信號采集單元，與交流信號采集單元連接用于判斷的AC電源狀態(tài)的電源狀態(tài)判斷單元，電源狀態(tài)判斷單元輸出的信號通過邏輯出口和邏輯接口送入邏輯開關(guān)，邏輯開關(guān)輸出連接一機械型互鎖接觸器，機械型互鎖接觸器中的兩個接觸器的常開觸點分別連接在進線開關(guān)與智能模塊組之間。
【文檔編號】G01R27/14GK203587700SQ201320787725
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】曹亞非, 姜華, 胡凱, 陳波波, 謝永剛, 楊思安, 周賢培 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司徐州供電公司, 江蘇省電力公司, 深圳市泰昂能源科技股份有限公司