一种脉冲放电式铅酸电池检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及铅酸电池技术领域，具体公开了一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，包括开关阵列、采样电阻、超级电容模块、泄放开关、泄放电阻、测控模块和功率引线，所述开关阵列通过功率引线的正极线与铅酸电池连接，所述采样电阻通过功率引线的负极线与铅酸电池连接，所述超级电容模块的正极与所述开关阵列、泄放开关连接，所述超级电容模块的负极与所述采样电阻、泄放电阻连接，所述泄放开关与所述泄放电阻连接，所述开关阵列、采样电阻、超级电容模块及泄放开关均与所述测控模块连接。本实用新型专利技术结构精巧、成本低廉、可应用于中大型铅酸电池后备电源系统，并准确获得电池的健康状态和可用容量。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲放电式铅酸电池检测装置
本技术涉及铅酸电池
，特别涉及一种脉冲放电式铅酸电池检测装置。
技术介绍
铅酸电池常用于中大型后备电源系统的储能设备。在存放与使用过程中，电池会出现漏液、析气、鼓胀、局部短路、开路、热失控等故障，轻则导致电池内阻上升，容量下降，寿命缩短，重则引起电池失效，无法供应电能，甚至引发火灾和爆炸。我国每年报废的铅酸电池总量达300万吨，其中绝大部分是由于电池失效导致的寿命提前终结。铅酸电池状态检测方法主要包括三种：端电压测量、核对性放电和内阻检测。端电压测量是通过电压测量仪表检测或监测每节电池的电压，以电压差异表征电池的一致性，但无法推算电池的可用容量。核对性放电是以低倍率(0.1C)对电池进行全放电，设备庞大，耗时较长，且为离线检测方式，费时费力，通常只在设备检修时安排专项进行。内阻检测的方法包括两种，一是给电池注入一个交流激励信号，测量其响应，进而计算交流阻抗；二是通过脉冲充放电获得脉动电压和电流，以电压差除电流差得到电池内阻。前者是小信号激励源的响应输出，无法反映电池驱动大负载时的情况。后者在电池存在并列寄生电容的情况下，测量结果比真实值小。与电压检测类似的，内阻检测结果也无法推算电池的容量。因此，针对后备电源用的铅酸电池，迫切需要研究一种能够快速测试且准确获得可用容量的轻巧型装置，以有效解决当前测量时间长、测试结果误差大、检测设备体积大的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，结构精巧、成本低廉、可应用于中大型铅酸电池后备电源系统，并准确获得电池的健康状态和可用容量。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，包括开关阵列、采样电阻、超级电容模块、泄放开关、泄放电阻、测控模块和功率引线，所述开关阵列通过功率引线的正极线与铅酸电池连接，所述采样电阻通过功率引线的负极线与铅酸电池连接，所述超级电容模块的正极与所述开关阵列、泄放开关连接，所述超级电容模块的负极与所述采样电阻、泄放电阻连接，所述泄放开关与所述泄放电阻连接，所述开关阵列、采样电阻、超级电容模块及泄放开关均与所述测控模块连接。优选地，所述测控模块包括测量单元、测量线、控制单元及控制线，所述测量单元通过测量线分别与所述超级电容模块和采样电阻连接，所述控制单元通过控制线分别与所述开关阵列和泄放开关连接。优选地，所述测量单元由若干个电压比较器组成。优选地，所述测量线和控制线均为带屏蔽层的双绞线。优选地，所述开关阵列由若干个相同的开关分支并联组成，每个所述开关分支由一个限流电阻和一个MOS管串联组成。优选地，所述超级电容模块的耐压值大于铅酸电池的最高电压，所述超级电容模块的容量不小于铅酸电池以最大放电电流连续放电10s的电量。采用上述技术方案，本技术提供的一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，具有以下有益效果：(1)结构简单，不需要外接电源和大功率负载；(2)检测快速，每节电池的检测时间为10s～30s；(3)在线使用，可不断开原铅酸电池组的接线；(4)成本低廉，无需使用电压或电流传感器；(5)测量准确，放电电流与最大负载时的放电电流匹配。附图说明图1为本技术实施例一的电路原理图；图2为本技术实施例二的电路原理图；图3为本技术的检测流程图；图中，1-开关阵列、2-采样电阻、3-超级电容模块、4-泄放开关、5-泄放电阻、6-测控模块、71-功率引线的正极线、72-功率引线的负极线、62-测量线、64-控制线。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。如图1-2所示，该脉冲放电式铅酸电池检测装置包括开关阵列1、采样电阻2、超级电容模块3、泄放开关4、泄放电阻5、测控模块6和功率引线。开关阵列1通过功率引线的正极线71与铅酸电池连接，采样电阻2通过功率引线的负极线72与铅酸电池连接，超级电容模块3的正极与开关阵列1、泄放开关4连接，超级电容模块3的负极与采样电阻2、泄放电阻5连接，泄放开关4与泄放电阻5连接。可以理解的，测控模块6包括测量单元、测量线62、控制单元、控制线64，测量单元通过测量线62分别与超级电容模块3和采样电阻2连接，测量电容电压和采样电阻2电压。控制单元通过控制线64分别与开关阵列1和泄放开关4连接，控制开关阵列1和泄放开关4的通断。测量单元由电压比较器组成，对比测量电压与预设电压，输出高电平或低电平。测控模块6的测量线62和控制线64均为带屏蔽层的双绞线。开关阵列1由多个相同的开关分支并联形成，每个开关分支由一个限流电阻和一个MOS管串联形成。MOS管的方向满足电流只能从电池流向超级电容。超级电容模块3可以是一个电容，也可以是多个电容串联。超级电容模块3的耐压值大于铅酸电池的最高电压。超级电容模块3的容量不小于电池以最大放电电流连续放电10s的电量。可以理解的，图1为单节铅酸电池用的脉冲放电式检测装置的原理图，图2为多节铅酸电池用的脉冲放电式检测装置的原理图。具体地，图3为本技术的检测流程图，结合图1、图2及图3可知，该脉冲放电式铅酸电池检测装置的运行步骤：(1)装置的功率引线连接电池的正负极；(2)开关阵列1中的所有MOS管断开，泄放开关4闭合；(3)泄放开关4断开，开关阵列1中第一开关分支的MOS管闭合，铅酸电池放电，超级电容充电；(4)采样电阻2电压下降至设定阈值，开关阵列1中第二开关分支的MOS管闭合；(5)重复第(4)步操作直至所有开关分支的MOS管均闭合；(6)采样电阻2电压下降至设定阈值，断开所有开关分支的MOS管；(7)根据各MOS管的导通时间和已有的经验公式估算电池的健康状态和可用容量；(8)在第(3)至第(6)步操作中，若电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，其特征在于：包括开关阵列、采样电阻、超级电容模块、泄放开关、泄放电阻、测控模块和功率引线，所述开关阵列通过功率引线的正极线与铅酸电池连接，所述采样电阻通过功率引线的负极线与铅酸电池连接，所述超级电容模块的正极与所述开关阵列、泄放开关连接，所述超级电容模块的负极与所述采样电阻、泄放电阻连接，所述泄放开关与所述泄放电阻连接，所述开关阵列、采样电阻、超级电容模块及泄放开关均与所述测控模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲放电式铅酸电池检测装置，其特征在于：包括开关阵列、采样电阻、超级电容模块、泄放开关、泄放电阻、测控模块和功率引线，所述开关阵列通过功率引线的正极线与铅酸电池连接，所述采样电阻通过功率引线的负极线与铅酸电池连接，所述超级电容模块的正极与所述开关阵列、泄放开关连接，所述超级电容模块的负极与所述采样电阻、泄放电阻连接，所述泄放开关与所述泄放电阻连接，所述开关阵列、采样电阻、超级电容模块及泄放开关均与所述测控模块连接。


2.根据权利要求1所述的脉冲放电式铅酸电池检测装置，其特征在于：所述测控模块包括测量单元、测量线、控制单元及控制线，所述测量单元通过测量线分别与所述超级电容模块和采样电阻连接，所述控制单元通过控制线分别与所述开关阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨代铭，张昌海，
申请(专利权)人：珠海市高新区中城粤能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44