在线实时电池监控装置，所述监控装置包括电池监控模块、采样电阻与固定装置，其特征在于：1)所述电池监控模块包括电流检测模块；2)所述固定装置包括金属材料制成的负载端连接板与电池端连接板，所述采样电阻两端分别连接负载端连接板与电池端连接板的一端，电池端连接板的另一端直接连接在电池输出端子上，负载端连接板的另一端与负载电路一端连接，所述电流检测模块的检测端直接与采样电阻连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于测试蓄电池的电气状况，尤其是用于测试容量或充电状态的 目.0
技术介绍
风力发电机的风机变桨系统中，后备电池起着保护风机在电网出现故障时及时顺桨的作用，但是在风电运行现场，由于电池状态检测不准确，电池亏电不能及时被捕捉到，会使得风机组处于危险状态而造成重大事故的发生。因此造成在实际使用时，往往需要提前更换电池组，增加了风力发电的使用成本。现有的风电变桨后备电池组的电池监控系统为分离式，即将电池组和电池监控装置分开放置，两者通过较长线束连接。此时电池监控装置需通过较长线束与采样电阻连接并采集系统电流值，由于线束的影响，通过这种方法只能检测变桨电机工作时电池的放电电流并据此预测电池状态，无法检测待机状态的毫安级别的电流(主要是逆变器的漏电流)。就整个系统来说，虽然待机状态电流很小，但由于整个系统大部分时间处于待机状态，从而导致了现有电池监控系统对电池荷电状态计算不准确，无法实现对电池状态的在线实时监控。对于其他应用蓄电池的工作场合，也存在着类似的问题，现有技术中为了准确监控电池状态，不得不通过对电池进行瞬态放电来获取相关参数，既会造成电池的额外损耗，又因需要增加设备而提高了成本降低了系统整体可靠性。因此提供一种能够对蓄电池组的状态进行在线实时监控的电池监控系统，成为现有技术中需要解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供新的电池监控装置，采用利用低阻值采样电阻及新结构的固定连接装置的高精度双边检流装置及电池监控模块，可以对每块蓄电池同时采用了双边补偿式结构。本专利技术的技术方案为提供一种在线实时电池监控装置，所述监控装置包括电池监控模块、采样电阻与固定装置，其特征在于:I)所述电池监控模块包括电流检测模块；2)所述固定装置包括金属材料制成的负载端连接板与电池端连接板，所述采样电阻两端分别连接负载端连接板与电池端连接板的一端，电池端连接板的另一端直接连接在电池输出端子上，负载端连接板的另一端与负载电路一端连接，所述电流检测模块的检测端直接与采样电阻连接。所述采样电阻的阻值范围为100-500 μ Ω。所述金属材料优选为铜、银、铝的一种，优选为铜。优选在固定装置外表面包覆绝缘层。所述的电池监控装置，还包括信号处理模块，所述信号处理模块包括模数转换器(ADC)，并通过ADC将电流检测模块检测得到的模拟信号转化为数字信号。所述电池监控装置还包括电压检测模块，温度检测模块，所述电压检测模块的检测端与电池两端相连，温度检测模块用于检测电池的的环境温度，电压检测模块，温度检测模块的检测信号输出端与模数转换器相连，所述的电池监控装置，其特征是采用双边补偿机制，即包括两组分别安装在电池的正负极的电池监控模块、采样电阻与固定装置。本专利技术提供的应用于风电变桨后备电池组的在线实时电池监控装置具有以下有益效果，I)采用了极低阻值的采样电阻，并且在结构上将采样电阻与电池监控模块中的电流检测模块的检测端直接连接后再通过与低电阻率金属材料制成的固定装置直接与电池电极相连，避免了现有技术中采用线束连接采样电阻与电池监控模块中的电流检测模块的检测端造成干扰从而无法对电池待机状态的毫安级别的电流进行监控的问题。2)采用双边补偿机制，即通过在电池的正负极各安装一组电池监控模块、采样电阻与固定装置，避免了仅对单边进行检测时一旦监控装置出现故障造成整个电池管理系统无法运行。3)用于监控高电压电池组系统(如风电的12V*18的电池组)时，避免了采集导线可能会引入高压到电池管理系统的危险。4)本专利技术提供的电池监控装置可以应用于如风电变桨后备电池组等多种工作场合，在应用风电变桨后备电池组时，可以对负载(即顺桨电机)工作及待机状态的工作电流和待机电流(系统漏电流，主要是逆变器的漏电流)进行在线实时监控，从而能够更准确的预测电池的剩余电量及剩余容量，与现有的电池监控装置相比，可以不需要引入其他设备也不需要停机或者对电池进行瞬态放电的情况下实时准确的判断蓄电池是否需要充电或更换，还能避免现有电池监控装置中普遍存在的为了避免电池容量不足而采取提前更换蓄电池的控制策略带来的浪费。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为实施例1提供的在线实时电池监控装置的硬件结构示意图图2为实施例1提供的在线实时电池监控装置的固定装置的结构示意图图3为采用实施例1提供的在线实时电池监控装置的电池管理系统的工作流程图【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术进一步说明。实施例1本实施例提供的一种应用于风电变桨后备电池组的在线实时电池监控装置，所述监控装置包括电池监控模块、采样电阻与固定装置，所述电池监控模块包括电流检测模块31、电压检测模块32，温度检测模块33及信号处理模块30 ;所述信号处理模块包括模数转换器301 (ADC)电流监控模块中的电流检测模块的检测端直接与采样电阻连接，并将电流检测模块的检测信号输出端与模数转换器相连，电压检测模块，温度检测模块的检测信号输出端也与模数转换器相连所述的信号处理模块通过ADC将电流检测模块、电压检测模块，温度检测模块检测得到的模拟量信号转化为数字量信号，本实施例中信号处理模块采用16bitMCU，其内部集成了 ADC与网络总线端口 302 ；电流检测模块、电压检测模块，温度检测模块均与信号处理模块中的ADC端口连接，经过ADC转化的信号经网络总线端口 302传输至其他控制模块。所述电流监控模块硬件结构示意图如图1所示。所述固定装置结构如图2所示，所述的固定装置包括铜制成的负载端连接板I与电池端连接板2，所述采样电阻(图中未画出)两端分别连接负载端连接板与电池端连接板的一端，电池端连接板的另一端通过金属卡扣21直接连接在电池输出端子上，负载端连接板的另一端通过螺栓孔11与负载电路一端连接，所述电流检测模块的检测端直接与采样电阻连接，所述电流监控模块的元器件安装在集成电路板4上，所述集成电路板位于负载端连接板I与电池端连接板2之间。采用双边补偿机制，即在电池的正负极各安装一组电池监控模块、采样电阻与固定装置，本实施例中采样阻值为500 μ Ω，所检测的风电变桨后备电池组为12ν*18的铅酸蓄电池，在接入负载的情况下，额定工作电流15Α，待机电流(系统漏电流)ImA经过实际测试，本实施例提供的电池监控模块既能对该风电变桨后备电池组的工作电流进行监控，又能对其待机电流进行监控。本实施例中其他控制模块包括电池管理系统，所述电池管理系统用于处理电池监控模块输出的各种信号，并对电池当前的状态进行判断，并结合现有参数估算出电池的SOC、SOF、SOH等有关电池状态的参数，据此判断电池组是否能够满足顺桨要求并及时给出故障信息。采用的本实施例提供的电池监控装置的电池管理系统的工作流程图如图3所示，所述工作流程包括以下步骤:I)、电池监控装置开始工作，首先定义并初始化参数；2)、电流检测模块、电压检测模块，温度检测模块分别检测得到通过采样电阻的电流值、电池的输出电压值以及环境温度值的模拟信号3)通过模数转换器(ADC)将步骤2)得到的模拟信号转换为数字信号(A/D转换)4)将步骤3)的数字信号传输至电池管理系统中并据此估算SOC、SOF、SOH等有关电池状态的参数；5)分析数据信息，将步骤4)估本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在线实时电池监控装置，所述监控装置包括电池监控模块、采样电阻与固定装置，其特征在于：1)所述电池监控模块包括电流检测模块；2)所述固定装置包括金属材料制成的负载端连接板与电池端连接板，所述采样电阻两端分别连接负载端连接板与电池端连接板的一端，电池端连接板的另一端直接连接在电池输出端子上，负载端连接板的另一端与负载电路一端连接，所述电流检测模块的检测端直接与采样电阻连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李练兵，唐会莉，杨鹏，李向杰，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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