[发明专利]二次放电在线检测蓄电池内阻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在以蓄电池组为后备电源的电源系统中，在线检测蓄电池内阻的方法。

背景技术

以蓄电池组为后备电源的电源系统在电力系统和通信基站等关系国际民生的重要场合应用非常广泛。蓄电池组与整流电源组成成套设备，在正常情况下，整流电源将交流电源转变成直流电，为负载供电的同时给蓄电池组充电，保证蓄电池处于满容量状态；当发生交流停电时，蓄电池组放电，为重要的直流负载供电，也可通过逆变器将直流电转变为交流电，为重要的交流负载供电。随着电源系统容量的提高，蓄电池的容量呈递增状态，而蓄电池的费用也呈递增曲线。在大容量的电源系统中，蓄电池组的费用远远大于电源装置所占费用比重。因此蓄电池的维护成为非常重要的问题。

数年前开始应用并沿用至今的蓄电池巡检装置，主要是检测蓄电池组中每节蓄电池的端电压。端电压能直接反映蓄电池的过充和欠充，且在放电状态下能在一定程度上反映各节电池的状态。但由于蓄电池组长期处于浮充电状态，而性能很差或连接不良的蓄电池在浮充电状态时，端电压的变化并不明显，而等到蓄电池放电时发现异常，往往为时已晚。因此先进的蓄电池检测装置应具备容量检测功能。

目前最准确的蓄电池容量检测办法是核对性放电，以100Ah的蓄电池为例，标准的测试方式是以10倍率放电电流10A进行恒定电流放电，若能持续放电10小时，则该蓄电池容量为100％。但这种方法的最大缺点就是在容量检测期间，蓄电池组与供电负载和整流电源长时间脱离，若在此期间发生交流停电，则不能实现负载的不间断供电。为解决该问题，可配置后备蓄电池组，但这需要额外的设备投资。

针对这种情况，科研人员研究出了瞬间大电流检测蓄电池内阻的方法。由于蓄电池内阻为mΩ级，本身蓄电池也是带电体，常规办法无法测量；采用大电流放电，根据大负载切除前后蓄电池端电压的变化和放电电流可计算出蓄电池的内阻。蓄电池的内阻与其容量有一定的对应关系，蓄电池内阻小时能放出更多的能量，即容量较满；内阻增加，则放出的能量就会减少。虽然不能直接通过内阻计算蓄电池的容量，但内阻的变化与容量的变化相对应。通过检测蓄电池内阻来反应蓄电池容量已得到广泛的认同。

传统的蓄电池巡检装置无论是分压测量还是继电器切换都是对蓄电池组的电池进行逐节测量，由于正常工作时蓄电池电压变化比较平缓，采用巡检方式测量每节蓄电池的端电压还是可以保证精度的。但在采用大电流放电时，蓄电池电压下降较快，采用巡检方式造成误差偏大，而且长时间大电流放电对蓄电池也有损害。同时由于是整组放电，放电电流中包含整流电源的输出电流，很难保证蓄电池放电电流保持在适当的电流范围内，影响测量精度。为避免整流电源输出电流的影响，保证内阻测量精度，在进行瞬间大电流内阻测试时，是将蓄电池组与负载和整流电源脱离。这种方式虽然时间很短，但也不能保证负载的不间断供电。若在该时间内发生交流停电，则不能实现重要负载的不间断供电。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种二次放电在线检测蓄电池内阻的方法，是一种基于瞬间大电流检测蓄电池内阻的方法，以期克服整流电源输出电流影响、实现在线测量，测试时的蓄电池组不须与负载和整流电源脱离，保证负载的不间断供电的。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明方法的特点是为每节蓄电池分别配置由功率开关管S₁和放电电阻R₁构成的放电回路I和由功率开关管S₂和放电电阻R₂构成的放电回路II，

控制方式：首先接通放电回路I形成该蓄电池的第一次放电，随后保持放电回路I的接通状态，并接通放电回路II形成蓄电池的第二次放电，则有：

R_b＝(U₁-U₂)/(I₂-I₁)

式中，R_b为待测蓄电池的内阻

I₁为第一次放电时放电负载的电流

I₂为第二次放电时放电负载的电流

U₁为第一次放电时的负载电压

U₂为第二次放电时的负载电压。

与已有技术相比，本发明的有效益果体现在：