蓄电池性能智能监测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种蓄电池性能智能监测仪，属于蓄电池综合性能快速监测仪器。它由交流恒流检测信号源模块单元、交流电流检测模块单元、交流电压检测模块单元、数据处理及控制单元、蓄电池标准电导数据模块单元、显示报警及打印单元、专用电源、温度传感器、输入键盘和通信接口组成。它通过定时检测蓄电池的交流电导值，并与标准电导值比较，实现了对蓄电池性能的快速自动化智能（比较）判定。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蓄电池性能智能监测仪，属于蓄电池综合性能快速监测仪器。蓄电池是电力系统、电信通讯系统、石油化工、民航管理及导航、计算机等系统的后备电源中必不可少的储能器件。蓄电池的性能状况直接影响后备电源的可靠性。传统的蓄电池性能测试是对每一蓄电池实测其充放电曲线、电解液的比重、温度来判定蓄电池容量和性能的变化。这种方法耗能大、测定时间长。国外有采用微机监测蓄电池的充放电电流、分析蓄电池放出的气体和蓄电池温度确定蓄电池容量的，但这种方法的仪器复杂、造价高、测量时间长。中国专利的《蓄电池容量微机检测仪》(8821884·3)是采用微机对蓄电池连续进行充、放电流检测的方法来确定蓄电池的容量，《蓄电池及直流供电系统的监控仪》(92102238·7)是采用对浮充电电流及放电电流的连续监测并引入“温度补偿”校正，仍然是属于测量充放电的方法，《电池组特性测试方法》(92113438.X)则采用测试和比较蓄电池电压与直流内阻相对于时间的特性曲线的方法判知个别蓄电池的特性。本技术采用单片机控制测试蓄电池交流电导值并与标准电导值比较判断蓄电池性能的监测方法，对蓄电池性能进行在线监测，并有测试迅速、准确和监测方便的特点。本技术设计的目的，在于提供一种结构简单，测试迅速、准确，并能克服上述测试方案之不足，采用测试蓄电池交流电导值的原理判断蓄电池性能，形成一种可对蓄电池性能进行在线监测的、低成本的蓄电池性能在线智能监测仪。本技术的技术解决方案，是采用由单板机构成的数据处理及控制草元控制下，交流恒流检测信号模块单元定时给被监测的蓄电池施加恒定的交流检测电流，交流电压检测模块单元巡迥检测每一个蓄电池单体的交流充放电电压，交流电流检测模块单元检测通过蓄电池的交流充放电电流，所测交流充放电电流及电压经A/D变换后送数据处理及控制单元进行数据处理和运算，即可得到每个蓄电池单体的交流电导值，所测交流电导值与存储在蓄电池标准电导数据模块单元中的标准电导值进行比较，即可判断每个蓄电池单体的性能，对超出标准电导值的变质蓄电池自动进行显示、报警和打印出特性曲线，以及通过通信接口将蓄电池参数送上位计算机遥信控制，从而实现在线、准确、迅速和方便地监测蓄电池的特性。本技术的优点在于(1)采用交流电导值判断蓄电池性能具有快速、准确、操作简便的优点，(2)采用模块化设计方法可根据用户的需要配置相应的模块，可降低成本，提高性能/价格比。下面用实施例及其结合附图对本技术的设计结构详细说明如下附图说明图1是本技术电控原理方框图；图2是蓄电池的标准电导值与蓄电池寿命关系曲线图；图3是交流恒流检测信号源模块单元原理图；图4是交流电流检测模块单元电路图；图5是交流电压检测模块单元电路图；图6是本技术的主程序流程图。本技术如图1所示，它是由交流恒流检测信号源模块单元、交流电流检测模块单元、交流电压检测模块单元、数据处理及控制单元、蓄电池标准电导数据模块单元、显示报警打印单元、专用电源、温度传感器、输入键盘和通信接口组成。所述的交流恒流检测信号源模块单元在数据处理及控制单元控制下定时给予被监测蓄电池施加恒定交流检测电流，交流电流检测模块单元将检测到的通过蓄电池的交流充放电电流送入数据处理及控制单元，交流电压检测模块单元则将采集的蓄电池单体正极和负极两端的交流充放电电压送入数据处理及控制单元，数据处理及控制单元对送入的交流充放电电流和交流充放电电压进行数据处理及运算后得到每个蓄电池单体的交流电导值，该交流电导值与储存在蓄电池标准电导数据模块单元中的标准电导值进行比较，对超过标准电导值±20％的蓄电池单体进行显示、报警和打印。其特征在于(1)交流恒流检测信号源模块单元定时给予被测蓄电池施加恒定的交流检测电流，②对蓄电池施加交流正向检测电流可测得蓄电池单体的交流充电电导值，对蓄电池施加交流反向检测电流可测得蓄电单体的交流放电电导值，所测交流电导值与蓄电池的标准电导值比较，就可以迅速判定蓄电池中蓄电池单体的性能变化，③交流电流检测模块单元和交流电压检测模块单元可以检测到交流充放电电流、交流充放电电压信号，并将交流充放电电流、电压信号送数据处理及控制单元进行数据处理和运算，即可测得蓄电池单体的交流充电电导值和交流放电电导值，(4)蓄电池标准电导数据模块单元中储存有设计者通过试验测试的不同生产厂、不同型号、规格的蓄电池在不同温度下的标准交流电导值数据，(5)交流恒流检测信号源对蓄电池施加的交流恒流值可按蓄电池的型号规格选择，对蓄电池施加交流恒流检测信号的时间间隔也可根据实际情况设定。如图1所示原有设备是由充电器、负载和蓄电池组成，不属本仪器范围。本技术使用时，需把交流电流检测模块单元串联于蓄电池主回路中构成交流电流检测回路，把交流电压检测模块单元中的多路开关之每一对接点分别连接在蓄电池每一个单体的正极和负极上，构成交流电压检测回路，温度传感器只检测蓄电池的运行温度，与蓄电池没有电的联系。如图3所示，交流恒流检测信号源摸块单元是由恒流电路、过零选择触发器和两个反并联的晶闸管组成。数据处理及控制单元的计算机按设定的时间间隔给过零选择触发器发出正向触发脉冲，触发正向晶闸管使其导通，给被测蓄电池施加正向交流检测电流，以测量交流充电电导值，间隔一段时间后，计算机向过零选择触发器发出反向触发脉冲，触发反向晶闸管导通，给被测蓄电池施加反向交流检测电流，以测量交流放电电导值。如图4所示，交流电流检测模块单元由电流传感器S0、极性鉴别器N9A、反相器N16、低阻双向开关N8A、N8D、倒相器N12组成。当需要监测蓄电池单体的交流电导值时，数据处理及控制模块单元发出同步脉冲信号，使交流恒流检测信号源模块单元对蓄电池施加正向或反向交流检测电流，交流电流检测模块单元中的电流传感器S0将蓄电池主回路直流交流混合信号中的交流电流信号检测出来，并变换为一能反映交流充放电电流信号的电压信号UI，经放大器放大由极性鉴别器N9A对检测到的交流电流信号进行极性鉴别，当交流恒流检测信号源模块单元对蓄电池施加正向交流充电电流时UI＞0，极性鉴别器N9A的2脚为高电平，一电路将此高电平信号输入计算机，高电平信号表明极性为“正”，同对，该高电平信号控制低阻双向开关N8A导通，输出正值信号，并进行A/D变换后输给数据处理及控制单元进行数据处理与运算，用于计算交流充电电导值，当交流恒流检测信号源模块单元对蓄电池施加反向交流放电电流时UI＜0，极性鉴别器N9A的2脚输出低电平，一路向计算机输出低电平信号，表明极性为“负”、同时径反相器N16A反相后，控制低阻双向开关N8D导通，输出负值信号，再经倒相器N12转换成正值信号，并进行A/D变换后输出给数据处理及控制单元的计算机，进行数据处理与运算，用于计算交流放电电导值。如图5所示，交流电压检测模块单元是由光电隔离式多路开关、隔直交流电压检测电路模块组成。多路开关采用光电隔离和触点隔离，可提高现场使用的抗干挠能力，其每一对接点可直接接6V、12V蓄电池单体正极和负极，光电隔离和触点隔离的电源取自被测蓄电池，这样，可简化电路结构，多路开关的回路数按蓄电池的实际需要数来确定，每一个蓄电池单体有一对引线，任何时刻，只能有一对触点接通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池性能智能监测仪，它是由交流恒流检测信号源模块单元［１］、交流电流检测模块单元［２］、交流电压检测模块单元［３］、数据处理及控制单元［４］、蓄电池标准电导数据模块单元［５］、显示报警及打印单元［６］、专用电源［７］、温度传感器［８］、输入健盘［９］和通信接口［１０］组成。其特征在于有一个给予被测蓄电池定时施加恒定的正向（或反向）交流试验电流的交流恒流检测信号源模块单元［１］；一个检测蓄电池［１４］充放电交流电流检测模块单元［２］；一个检测蓄电池［１４］单体充放电交流电压的交流电压检测模块单元［３］；一个用以控制各单元运行并对检测到的蓄电池［１４］充放电交流电流、电压进行数据处理求其充放电交流电导值、并与标准电导值进行比较以判断蓄电池性能变化的数据处理及控制单元［４］；一个储存蓄电池标准电导值的蓄电池标准电导数据模块单元［５］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖铁铁，
申请(专利权)人：廖铁铁，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]