[发明专利]一种蓄电池参数监测仪及参数监测方法

说明书

技术领域

本发明属于电池检测与监控技术领域，尤其涉及一种蓄电池参数监测仪及参数监测方法。

背景技术

蓄电池是目前备用电源系统中广泛使用的后备电源，由于其性能关系到计算机系统、电信系统等多种关键系统的安全与稳定，对其性能的检测与监控成为当前国内外的研究热点。而国内外的科研人员通过大量的实验发现，蓄电池参数中的内阻参数与容量有着密切的关系，根据蓄电池内阻的大小可以判断蓄电池的性能，因此蓄电池内阻成为衡量蓄电池性能的一项重要指标，相应地，对蓄电池内阻测量的研究也成为本领域的重要课题。

目前，对蓄电池内阻的检测多采用GBT 19638.2-2005放电法，由于蓄电池的内阻较小，一般为μΩ～mΩ级，则需要采用不小于0.3C的电流对蓄电池进行深度放电，其中，C表示蓄电池的容量。利用上述放电法对蓄电池内阻进行监测的具体原理如下：将蓄电池处于脱机状态，通过外部负载对其进行大电流放电，同时测量蓄电池的电压，进而可通过测量出的蓄电池的电压与放电电流的比值，得出蓄电池的内阻。

可见，利用上述方法对蓄电池的内阻进行检测时，需对蓄电池进行深度放电，放电电流较大，会影响蓄电池上的设备，对蓄电池的损害较大，故只能在脱机状态下测量，无法实现对蓄电池内阻的在线监测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蓄电池参数监测仪及参数监测方法，以解决上述问题，实现对蓄电池内阻的在线测量。

为此，本发明采用的技术方案如下：

一种蓄电池参数监测仪，包括反馈电压测量模块和计算模块，其中：

所述反馈电压测量模块包括：控制器、第一隔直电容、第二隔直电容和锁相放大器；

所述控制器的第一端通过第一隔直电容与所述蓄电池的正极相连，第二端与所述蓄电池的负极相连，所述控制器用于发出交流低频小电流信号和参考信号；

所述第一隔直电容，用于对所述交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入所述蓄电池；

所述第二隔直电容，用于对所述交流低频小电流信号在所述蓄电池两端产生的响应电压信号进行隔直放大；

所述锁相放大器的第一端通过所述第二隔直电容与所述蓄电池的负极相连，第二端与所述蓄电池的正极相连，第三端与所述控制器的第三端相连，用于接收所述参考信号以及经过所述第二隔直电容隔直放大后的响应电压信号，并依据所述参考信号，对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行锁相放大处理，以获取所述响应电压信号对应的反馈电压值；

所述计算模块，用于根据所述反馈电压值计算所述蓄电池的内阻。

优选的，所述蓄电池参数监测仪还包括蓄电池电压测量模块，所述蓄电池电压测量模块用于测量所述蓄电池两端的电势差。

优选的，所述蓄电池包括多个单体蓄电池。

优选的，所述反馈电压测量模块还包括固态继电器，所述固态继电器用于对所述多个单体蓄电池进行分时切换。

优选的，所述锁相放大器包括：

前置放大器，所述前置放大器用于对经过所述隔直放大后的响应电压信号进行前置放大处理；

带通滤波器，所述带通滤波器用于对经过所述前置放大器处理后的响应电压信号进行带通滤波处理；

相敏检波器，所述相敏检波器用于接收所述参考信号，并依据所述参考信号对经过所述带通滤波器处理后的响应电压信号进行相敏检波处理；

低通滤波器，所述低通滤波器用于对经过所述相敏检波器处理后的响应电压信号进行低通滤波处理；

直流放大器，所述直流放大器用于对经过所述低通滤波器处理后的响应电压信号进行直流放大处理。

优选的，所述计算模块具体用于通过最小二乘法拟合所述反馈电压值与所述蓄电池的内阻的线性关系，计算蓄电池的内阻。

优选的，所述控制器为单片机。

相应地，本发明还提供了一种蓄电池参数监测方法，包括：

对交流低频小电流信号进行隔直，并将隔直后的交流低频小电流信号注入所述蓄电池；

获取所述交流低频小电流信号在所述蓄电池两端产生的响应电压信号；

对所述响应电压信号进行隔直放大处理；

依据预设的参考信号对经过所述隔直放大处理后的响应电压信号进行锁相放大处理，以获取所述响应电压信号对应的反馈电压值；

根据所述反馈电压值计算所述蓄电池的内阻。

优选的，所述蓄电池参数监测方法还包括:

测量所述蓄电池两端的电势差；