[发明专利]蓄电池阻抗测量装置

说明书

本发明提供一种蓄电池阻抗测量装置，包括：正弦波电压信号生成电路，用于生成预设频率的基准正弦波电压信号；变压隔离器，将基准正弦波电压信号进行变压得到与该基准正弦波电压信号相电气隔离的注入正弦波电压信号；状态切换开关，用于在测量状态时导通注入正弦波电压信号；电压采样调理电路，包含分别与复数个蓄电池相对应的复数个采样调理部分，每一个采样调理部分用于对相对应的蓄电池的电压进行采集得到电池电压信息；电流采样调理电路，用于对流过蓄电池组的电流进行采集得到电池电流信息；以及微处理器，对所有蓄电池的电池电压信息以及电池电流信息进行处理得到每一个蓄电池的等效阻抗以及对应的纯阻抗和容抗。

技术领域

本发明属于蓄电池性能检测技术领域，具体涉及一种蓄电池阻抗测量装置。

背景技术

蓄电池组作为备用电源，被广泛应用于航天、电力、数据中心以及通信等重要领域。众所周知，作为备用电源的蓄电池组需长期处于浮充状态，这会出现个别单体蓄电池的电解液活性降低，极板氧化和硫化，产生大量硫酸盐晶体，导致单体蓄电池的阻抗增大，进而导致单体蓄电池的容量减小甚至完全不能工作，从而造成整个蓄电池组失效。因此，单体蓄电池的阻抗是蓄电池组性能分析的重要指标。

传统的蓄电池阻抗检测装置只能检测静态下的单体蓄电池的阻抗，无法准确检测浮充状态下的蓄电池的阻抗。原因在于：首先，传统的蓄电池阻抗检测装置采用直流检测方法，由于充放电机一直对蓄电池组进行充电，会对注入到蓄电池组的直流电压信号产生影响，无法准确进行充放电检测单体蓄电池的阻抗；其次，直流检测方法测得的阻抗是单体蓄电池的等效阻抗，无法进一步测量出等效阻抗中的纯阻抗和容抗，不利于分析蓄电池的性能；再次，目前所采用的阻抗测量方式为非隔离方式，电压信号生成电路生成的电压信号直接作为注入电压信号注入到蓄电池组，蓄电池组的充放电操作对电压信号生成电路的干扰较大，从而造成测量误差较大和可靠性较差。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种蓄电池阻抗测量装置，能够准确地对处于浮充状态下的蓄电池组中每一个蓄电池的等效阻抗以及对应的纯阻抗和容抗进行在线测量。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种蓄电池阻抗测量装置，用于对处于浮充状态下且由相互串联的复数个蓄电池构成的蓄电池组中的每一个蓄电池的等效阻抗以及对应的纯阻抗和容抗进行测量，其特征在于，包括：正弦波电压信号生成电路，用于生成预设频率的基准正弦波电压信号；变压隔离器，将基准正弦波电压信号进行变压得到与该基准正弦波电压信号相电气隔离的用于施加到蓄电池组两极端的注入正弦波电压信号；状态切换开关，串联在变压隔离器和蓄电池组之间，用于在测量状态时导通注入正弦波电压信号；电压采样调理电路，包含分别与复数个蓄电池相对应的复数个采样调理部分，每一个采样调理部分用于对相对应的蓄电池的电压进行采集得到包含有正弦波电压含量信息和对应的正弦波电压相位信息的电池电压信息；电流采样调理电路，用于对流过蓄电池组的电流进行采集得到包含有正弦波电流含量信息和对应的正弦波电流相位信息的电池电流信息；以及微处理器，对所有蓄电池的正弦波电压含量信息和对应的正弦波电压相位信息、以及正弦波电流含量信息和对应的正弦波电流相位信息进行处理得到每一个蓄电池的等效阻抗以及对应的纯阻抗和容抗。

在本发明提供的蓄电池阻抗测量装置中，还可以具有这样的特征：其中，正弦波电压信号生成电路具有：相互独立的第一电压供应模块和第二电压供应模块，分别用于供应第一基准电压和第二基准电压；方波信号生成模块，根据第一基准电压生成预设频率的方波电压信号；信号波形转换模块，将方波电压信号转换为正弦波电压信号；带通滤波模块，基于第二基准电压抬高正弦波电压信号的电压，并对抬高电压后的正弦波电压信号进行带通滤波得到基准正弦波电压信号。