精确测量蓄电池内阻方法的研究
来源: 卧龙电气集团浙江灯塔电源有限公司   发布时间: 2018-09-03 06:03   692 次浏览   大小:  16px  14px  12px
蓄电池作为电源系统停电时的备用电源,已广泛的应用于工业生产、交通、通信等行业。如果电池失效或容量不足,就有可能造成重大事故,所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监
与现有技术相比,该处理方法的适用范围广,测量精度高,对灯塔蓄电池的损害小,可以对蓄电池进行安全的在线监测管理。同时不需要进行交流采样和求解cos ,就能求出蓄电池的内阻值。这简化了交流注入法中需要对蓄电池两端交流电压和相位差 进行测量的软硬件的复杂程度。该方法可以满足蓄电池检测的要求,取得了较好的实用效果,完成了对铅酸蓄电池的性能检测和故障诊断。为蓄电池的在线检测提供了一种实用的方法
标准正弦波信号的产生采用数字式信号发生器。首先将正弦表数据存储在如图3所示的正弦信号存储器中,晶振产生振荡频率f,经过整型电路变为完整方波频率,再经过R分频电路得到频率为f/R,再经过鉴相器FD和环路滤波器LF电路锁相分频后,读取存储在正弦信号存储器中的正弦值,经过D/A转换电路和经低通有源滤器滤波电路
成功检测蓄电池状态的前提是可以提供需要的交流恒流源。恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源装置。它是一个电源内阻非常大的电源。为了保证内阻有较高的测量精度及较好的重现性,要求恒流电流源有足够的稳定度,并且波形失真度要小。
为了解决上述各方法的缺陷,本文采用了四端子测量方式,将蓄电池两端上的电压响应信号通过交流差分电路与产生恒定交流源的正弦信号经过模拟乘法器相乘,再将模拟乘法器的输出电压信号通过滤波电路,使交流信号转变为直流信号,直流信号经直流放大器放大后进行模数转换,将转换后的值送入单片机进行简单处理。
蓄电池作为电源系统停电时的备用电源,已广泛的应用于工业生产、交通、通信等行业。如果电池失效或容量不足,就有可能造成重大事故,所以必须对蓄电池的运行参数进行全面的在线监测。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。无论是蓄电池即将失效、容量不足或是充放电不当,都能从它的内阻变化中体现出来。因此可以通过测量蓄电池内阻,对其工作状态进行评估。目前测量蓄电池内阻的常见方法有:
  (1)密度法
   密度法主要通过测量蓄电池电解液的密度来估算蓄电池的内阻,常用于开口式铅酸电池的内阻测量,不适合密封铅酸蓄电池的内阻测量。该方法的适用范围窄。
  (2)开路电压法
   开路电压法是通过测量蓄电池的端电压来估计蓄电池内阻,精度很差,甚至得出错误结论。因为即使一个容量已经变得很小的蓄电池,再浮充状态下其端电压仍可能表现得很正常。
  (3)直流放电法
   直流放电法就是通过对电池进行瞬间大电流放电,测量电池上的瞬间电压降,通过欧姆定律计算出电池内阻。虽然这种方法在实践中也得到了广泛的应用,但是它也存在一些缺点。如用该方法对蓄电池内阻进行检测必须是在静态或是脱机状态下进行,无法实现在线测量。而且大电流放电会对蓄电池造成较大的损害,从而影响蓄电池的容量及寿命。
 
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