[实用新型]基于谐振脉冲和电化学阻抗谱去阀控铅酸电池硫化的装置

说明书

本实用新型为一种基于谐振脉冲和电化学阻抗谱去阀控铅酸电池硫化的装置。由循环测试仪、电化学阻抗谱仪、高速功率放大器、信号发生器和高速功率放大器组成，高速功率放大器连接信号发生器和第三开关，高速功率放大器将信号发生器产生的电压脉冲信号转换为电流脉冲信号，施加在待测样品上；电化学阻抗谱仪的第二开关连接待测样品，电化学阻抗谱仪发出低频测试信号，标定待测样品前后的健康状态；循环测试仪的第一开关连接待测样品，标定待测样品的容量。本实用新型采用低频恒电位电化学阻抗谱测试快速检测阀控铅酸蓄电池的健康状态，且以谐振电流脉冲提升阀控铅酸蓄电池快速低成本地提升其健康状态，对提升电气储能系统的效率和可靠性有重要意义。

技术领域

本实用新型属于电气工程领域，具体为一种基于谐振脉冲和电化学阻抗谱去阀控铅酸电池硫化的装置。

背景技术

在电力储能中，常通过拆解阀控铅酸电池并添加化学试剂的方法来提升其健康状态，此类方法操作困难且昂贵。加之，阀控铅酸电池是一个高度非线性，时变的复杂电化学系统，健康状态相关的机理模型微分方程参数众多，难以求解，不符合实际工程应用的要求。因此，基于外特性和非拆解的电气方法更加快捷廉价。若采用反向充电，增配压力传感器的方式，便可以不再考虑电池内部的反应机理，但是用这类方法使用的装置提升电池健康状态仍然耗时。如何在实际工程应用中，对阀控铅酸电在非拆解的情况下快速低成本地检测并提升健康状态仍然是一个难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是利用低频恒电位电化学阻抗谱测试技术和谐振脉冲方法搭建去阀控铅酸蓄电池硫化的装置，显著提升阀控铅酸蓄电池健康状态提升的快速性和经济性，并达到与精细的化学材料方法一致的提升效果。

本实用新型提出的基于谐振脉冲和电化学阻抗谱去阀控铅酸电池硫化的装置，由循环测试仪、电化学阻抗谱仪、高速功率放大器、信号发生器和高速功率放大器组成，其中：高速功率放大器的一端连接信号发生器，另一端设有第三开关，所述第三开关用于连接待测样品，高速功率放大器将信号发生器产生的电压脉冲信号转换为电流脉冲信号，施加在待测样品上；电化学阻抗谱仪设有第二开关，所述第二开关连接待测样品，电化学阻抗谱仪发出低频测试信号后，用于标定待测样品前后的健康状态；循环测试仪设有第一开关，所述第一开关连接待测样品，用于标定待测样品的容量。

本实用新型中，信号发生器用于提供谐振频率下的弱电压信号，高速功率放大器将信号发生器产生的弱电压信号转换成带有输出能力的强电流信号。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型用谐振电流激励法提升阀控铅酸蓄电池的健康状态，取得了和现有技术一致的健康状态提升效果，具备有效性经济性和快速性；采用恒电压扰动的电化学阻抗谱测试技术，为无损测试技术，可以保证测试对于阀控铅酸蓄电池不会产生影响，并通过对低频段（10-10mHz）的相位响应解析出 r0，从而快速地评估电池的健康状态。

附图说明

图1为实用新型中采用的基于谐振脉冲和电化学阻抗谱去阀控铅酸电池硫化的装置结构示意图；

图2为测量部分（10到10MHz）相位响应响应数据-激励的变化趋势曲线；

图3为部分（1Hz到100kHz）阻抗响应数据-频率变化趋势曲线，平均电流响应频率及其测量误差；

图4为实用新型的实验流程图；

图中标号：1为循环测试仪，2为电化学阻抗谱仪，3为高速功率放大器，4为信号发生器，5为待测样品。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。