CN108646184B - 一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，包括单体瞬态放电模块、电压及电流采样模块、温度采集模块、数据处理模块及人机界面交互模块。单体瞬态放电模块并接于电池单体上，获取控制指令启动并实现电池单体满负荷电量下瞬态放电；电压及电流采集模块实时采集电压及电流；温度采集模块采集单体瞬态放电的极柱温度变化值；数据处理模块将电池单体满负荷电量状态瞬态放电时段内的电压、电流和温度进行拟合，且将拟合后的电压最小值与电压阈值、电流最大值与电流阈值、温度差值与温度阈值等对比来判定电池单体的内部损伤情况并输出给人机界面交互模块显示。实施本发明，可以快速判断蓄电池单体内部结构的损伤情况，提高蓄电池的维护效率。

Description

一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置及方法

技术领域

本发明涉及蓄电池测试技术领域，尤其涉及一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置及方法。

背景技术

蓄电池作为直流系统的核心，在交流电故障状态下为站内重要的设备提供电源，保证保护和安全装置的正常运作，是电力系统中最后一道防线。然而，蓄电池在经过3-5年的使用后，会出现容量下降、内阻增大最终失效的情况。对于变电站使用的110V和220V蓄电池组来说，任何一个蓄电池单体的异常，均会导致整组蓄电池性能急剧下降，特别是当蓄电池单体出现开路时，会导致整个蓄电池组失效，最终导致严重的变电站事故。

随着变电站的自动化智能化发展，对蓄电池组的安全性也提出了更高的要求。及早发现蓄电池内部结构损伤，将异常的蓄电池单体剔除，能够保证蓄电池组单体的一致性，延长蓄电池组的使用寿命，符合当前节能降耗循环经济的要求。因此，能够可靠的将蓄电池组内部损伤的蓄电池单体甄别出来，保证蓄电池组的正常运行，显得尤为重要。

但是，传统的蓄电池检测方法只能反映出蓄电池的容量变化趋势，无法精确判断蓄电池失效机制。例如，普遍集中在蓄电池在线电压电流检测、蓄电池内阻检测、蓄电池核容放电检测等，主要是通过放电容量、电压、内阻等检测数据经一致性计算程序进行比较获得一致性评价数值的方式，虽然能在一定程度上检测出蓄电池组的问题，但是只能发现劣化严重的电池，存在一定的局限性，对电池运行质量的预警性和前瞻性较差。

因此，亟需一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置及方法，可以快速判断蓄电池单体内部结构的损伤情况，提高蓄电池的维护效率，保证直流系统的正常运行，提高电网的安全性和可靠性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置及方法，可以快速判断蓄电池单体内部结构的损伤情况，提高蓄电池的维护效率，保证直流系统的正常运行，提高电网的安全性和可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，包括单体瞬态放电模块、电压及电流采样模块、温度采集模块、数据处理模块以及人机界面交互模块；其中，

所述单体瞬态放电模块的第一电压端和第二电压端并接于所述蓄电池单体的正负极上，数据端与所述电压及电流采样模块的一端相连，控制端与所述数据处理模块的第一端相连，用于获取所述数据处理模块下发的控制指令，并根据所述获取到的控制指令，启动并实现对所述蓄电池单体处于满负荷电量状态下的瞬态放电；

所述电压及电流采集模块的另一端与所述数据处理模块的第二端相连，用于实时采集所述蓄电池单体瞬态放电状态下流经所述单体瞬态放电模块上的电压及电流；

所述温度采集模块的一端与所述蓄电池单体的正极或负极相连，另一端与所述数据处理模块的第三端相连，用于采集所述蓄电池单体瞬态放电状态下的极柱温度变化值；

所述数据处理模块的第四端与所述人机界面交互模块相连，用于给所述单体瞬态放电模块下发控制指令，以及接收所述电压及电流采集模块实时采集到的电压及电流和所述温度采集模块采集到的极柱温度变化值，并提取所述蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，且进一步将所述拟合时段内流经所述单体瞬态放电模块上变化的电压和电流进行拟合以及将所述拟合时段内所述蓄电池单体的极柱温度变化值进行拟合后，将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况；其中，所述温度差值为所述拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差；

所述人机界面交互模块，用于显示所述数据处理模块拟合的电压、电流和温度变化信息以及对所述蓄电池单体内部损伤情况判定的结果，以及获取用户输入的相关用户指令。

其中，所述单体瞬态放电模块包括一PWM信号驱动电路、多个并接在一起的绝缘栅双极型晶体管IGBT以及一电阻；其中，

所述PWM信号驱动电路的一端与所述数据处理模块的第一端相连，另一端与每一个IGBT的栅极均相连；

每一个IGBT的漏极均与所述蓄电池单体的负极相连，且每一个IGBT的源极均与所述电阻的一端以及所述电压及电流采样模块的一端相连；

所述电阻的另一端与所述蓄电池单体的正极相连。

其中，所述电压及电流采样模块包括电流互感器、电压互感器和AD采样芯片；其中，

所述电流互感器的一端与所述每一个IGBT的源极均相连，另一端与所述AD采样芯片的第一端相连；

所述电压互感器的一端与所述电阻的另一端相连，另一端与所述AD采样芯片的第二端相连；

所述AD采样芯片的第三端与所述数据处理模块的第二端相连。

其中，还包括：与所述数据处理模块的第五端相连的通信接口模块，所述通信接口模块用于实现所述蓄电池单体的内外信息交换。

其中，还包括：与所述数据处理模块的第六端相连的数据存储模块。

本发明实施例还提供了一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其在包前述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置中实现，所述方法包括：

确定待测的蓄电池单体；

提取所述蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，并获取所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电压、电流以及温度变化值；

对所述拟合时段内变化的电压、电流和温度变化值分别进行拟合，并将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况；其中，所述温度差值为所述拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差。

其中，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电压拟合成电压值随时间的变化呈先下后上变化的曲线。

其中，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电流拟合成电流值随时间的变化呈逐渐增大的曲线。

其中，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的温度变化值拟合成温度值随时间的变化呈逐渐增大的曲线。

其中，所述将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况的具体步骤包括：

当检测到存在所述电压最小值小于所述预设电压阈值、所述电流最大值大于所述预设电流阈值、所述电流变化速率小于等于所述预设数值、所述温度差值大于所述预设温度阈值之中任一个时，则判定所述蓄电池单体存在内部损伤；

当检测到同时存在所述电压最小值大于等于所述预设电压阈值、所述电流最大值小于等于所述预设电流阈值、所述电流变化速率大于所述预设数值以及所述温度差值小于等于所述预设温度阈值时，则判定所述蓄电池单体不存在内部损伤。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明装置中的单体瞬态放电模块接收数据处理模块的控制指令实现对蓄电池单体满负荷电量状态下的瞬态放电，并在瞬态放电时段内通过电压及电流采集模块采集电压和电流以及通过温度采集模块采集电池单体的极柱温度变化值后，送入数据处理模块中分别进行拟合，且进一步对比拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定蓄电池单体的内部损伤情况，并将相关的结果通过人机界面交互模块输出显示，从而可以快速判断蓄电池单体内部结构的损伤情况，提高蓄电池的维护效率，保证直流系统的正常运行，提高电网的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置的系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置中数据处理模块判断内部损伤情况的流程图；

图3为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置所测2.15V蓄电池单体瞬态放电下对应不同内部损伤情况的电压对比图；其中，3a-内部无损伤，3b-轻微损伤，3c-重度损伤；

图4为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置所测2.15V蓄电池单体瞬态放电下对应不同内部损伤情况的电流对比图；其中，4a-内部无损伤，4b-轻微损伤，4c-重度损伤；

图5为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置所测2.15V蓄电池单体瞬态放电下对应不同内部损伤情况的温度对比图；其中，5a-内部无损伤，5b-轻微损伤，5c-重度损伤；

图6为图1中单体瞬态放电模块和电压及电流采样模块相连接的系统结构示意图；

图7为本发明实施例提供的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，包括单体瞬态放电模块1、电压及电流采样模块2、温度采集模块3、数据处理模块4以及人机界面交互模块5；其中，

单体瞬态放电模块1的第一电压端a1和第二电压端a2并接于蓄电池单体M的正负极上，数据端a3与电压及电流采样模2块的一端相连，控制端a4与数据处理模块4的第一端b1相连，用于获取数据处理模块3下发的控制指令，并根据获取到的控制指令，启动并实现对蓄电池单体M处于满负荷电量状态下的瞬态放电；

电压及电流采集模块2的另一端与数据处理模块3的第二端b2相连，用于实时采集蓄电池单体M瞬态放电状态下流经单体瞬态放电模块1上的电压及电流；

温度采集模块3的一端与蓄电池单体M的正极（+）或负极（-）相连，另一端与数据处理模块4的第三端b3相连，用于采集蓄电池单体M瞬态放电状态下的极柱温度变化值；

数据处理模块4的第四端b4与人机界面交互模块5相连，用于给单体瞬态放电模块1下发控制指令，以及接收电压及电流采集模块2实时采集到的电压及电流和温度采集模块3采集到的极柱温度变化值，并提取蓄电池单体M经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，且进一步将拟合时段内流经单体瞬态放电模块1上变化的电压和电流进行拟合以及将拟合时段内蓄电池单体M的极柱温度变化值进行拟合后，将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定蓄电池单体M的内部损伤情况；其中，温度差值为拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差；

人机界面交互模块5，用于显示数据处理模块4拟合的电压、电流和温度变化信息以及对蓄电池单体M内部损伤情况判定的结果，以及获取用户输入的相关用户指令，包括但不限于预设电压阈值、预设电流阈值、预设数值和预设温度阈值。

应当说明的是，蓄电池单体M在满负荷电量状态下进行瞬态放电，是为了使得评测数据更符合实际要求。而预设电压阈值、预设电流阈值、预设数值和预设温度阈值是指蓄电池单体M出厂采用类似试验（由初始满负荷电量状态经瞬态放电）所获得理论数据值。

可以理解的是，数据处理模块4初始开启单体瞬态放电模块1，使得满负荷电量状态下的蓄电池单体M瞬态放电，并实时接收电压及电流采集模块2采集到的流经单体瞬态放电模块1上的电压及电流，以及实时接收温度采集模块3采集到的蓄电池单体M的极柱温度变化值，并对接收到的电压、电流和温度变化值进行拟合，从而可以在拟合的电压曲线上找到波谷（即电压最小值）、在拟合的电流曲线上找到上升斜率（即电流变化速率）、在拟合的温度曲线上找到形成温度差值的温度最大值和温度最小值。当然，对于蓄电池单体M的判定结果的输出不仅仅局限于人机界面交互模块5，还可以采用指示灯或蜂鸣器等报警模块来实现判定。

如图2所示，一旦拟合后的电压最小值<预设电压阈值V1，则判定蓄电池单体M存在内部损伤（当然，电压最小值越接近预设电压阈值V1，则越说明蓄电池单体M的内部损伤程度越小）；反之，则需继续对电流最大值和电流变化速率进行比较；

一旦电流最大值大于预设电流阈值I1，则判定蓄电池单体M存在内部损伤（当然，电流最大值越接近预设电压阈值I1，则越说明蓄电池单体M的内部损伤程度越小）；反之，继续对比出电流变化速率小于预设数值k1，则判定电池单体M存在内部损伤（当然，电流变化速率越接近预设数值k1，则越说明蓄电池单体M的内部损伤程度越小）；而一旦继续对比出电流变化速率大于等于预设数值k1，则还需继续对比温度差值；当温度差值大于预设温度阈值T1，则判定电池单体M存在内部损伤（当然，温度差值越接近预设温度阈值T1，则越说明蓄电池单体M的内部损伤程度越小）；否则，判定电池单体M无内部损伤。

由此可见，只要检测到存在电压最小值小于预设电压阈值V1、电流最大值大于预设电流阈值I1、电流变化速率小于等于预设数值k1、温度差值大于预设温度阈值T1之中任一个时，则判定蓄电池单体存在内部损伤；

而当检测到同时存在电压最小值大于等于预设电压阈值V1、电流最大值小于等于预设电流阈值I1、电流变化速率大于预设数值k1以及温度差值小于等于预设温度阈值T1时，则判定蓄电池单体不存在内部损伤。

在一个实施例中，如图3所示，2.15V的蓄电池单体，出厂试验中得到瞬态放电下的理论电压最小值为2.02V>预设电压阈值2V（如图3中3a所示），如果内部损伤探测装置中得到的电压最小值为1.95V<2V，则说明蓄电池单体的存在轻微损伤（如图3中3b所示）；如果内部损伤探测装置中得到的电压最小值为1<<2V，则说明蓄电池单体的存在重度损伤（如图3中3c所示）。

在另一个实施例中，如图4所示，2.15V的蓄电池单体，出厂试验中得到瞬态放电下的理论电流最大值和内部损伤探测装置中得到瞬态放电下的电流最大值均<预设电流阈值30.5A，则需对比电流变化速率，此时出厂试验中得到的电流变化速率=0.96（如图4中4a所示），如果内部损伤探测装置中得到态放电下的电流变化速率=0.75<0.96，则说明蓄电池单体的存在损伤，且损伤程度不重（如图4中4b所示），而内部损伤探测装置中得到态放电下的电流变化速率=0.6<<0.96，则说明蓄电池单体的存在损伤，且损伤程度较重（如图4中4c所示）。

在又一个实施例中，如图5所示，2.15V的蓄电池单体，出厂试验中得到瞬态放电下的最大温度与最小温度的温度差值小于<预设温度阈值3°C（如图5中5a所示），如果内部损伤探测装置中得到瞬态放电下的温度差值=10°C >3°C，则说明蓄电池单体的存在损伤，且损伤程度不重（如图5中5b所示），而内部损伤探测装置中得到瞬态放电下的温度差值=20°C>>3°C，则说明蓄电池单体的存在损伤，且损伤程度较重（如图5中5c所示）。

当然，本发明实施例中的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置所测试的蓄电池单体不限于2.15V的蓄电池单体上，还适用于其它电压等级的蓄电池单体上。

如图6所示，单体瞬态放电模块1包括一PWM信号驱动电路11、多个并接在一起的绝缘栅双极型晶体管IGBT12以及一电阻13；其中，PWM信号驱动电路11的一端与数据处理模块3的第一端a1相连，另一端与每一个IGBT12的栅极G均相连；每一个IGBT12的漏极D均与蓄电池单体M的负极（-）相连，且每一个IGBT的源极S均与电阻13的一端以及电压及电流采样模块2的一端相连；电阻13的另一端与蓄电池单体M的正极（+）相连。

电压及电流采样模块2包括电流互感器21、电压互感器22和AD采样芯片23；其中，电流互感器21的一端与每一个IGBT12的源极S均相连，另一端与AD采样芯片23的第一端c1相连；电压互感器22的一端与电阻13的另一端相连，另一端与AD采样芯片23的第二端c2相连；AD采样芯片23的第三端c3与数据处理模块3的第二端b2相连。

应当说明的是，当单体瞬态放电模块1上的IGBT12未获得PWM信号驱动电路11提供的驱动信号时，由所有IGBT12形成的电子负载的电阻值无穷大，放电回路处于开路状态；当数据处理模块3输出控制信号，通过PWM信号驱动电路11使所有的IGBT12导通，使得所有IGBT12形成的电子负载的内阻值非常小，能够输出较大的放电电流，导致蓄电池单体M瞬态放电。通过电压及电流采样模块2中的电流互感器21采集流经单体瞬态放电模块1上的电流，通过电压采样电路22采集流经单体瞬态放电模块1上的电压并经AD采样芯片23输入数据处理模块3进行数据处理。

当然，本发明实施例中的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置还包括：与数据处理模块3的第五端b5相连的通信接口模块6，该通信接口模块6这样可以实现蓄电池单体M的内外信息交换；

与数据处理模块3的第六端b6相连的数据存储模块7，这样可以实现大数据的存储。

如图7所示，为本发明实施例中，提供的一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其在前述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置中实现，所述方法包括：

步骤S1、确定待测的蓄电池单体；

步骤S2、提取所述蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，并获取所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电压、电流以及温度变化值；

步骤S3、对所述拟合时段内变化的电压、电流和温度变化值分别进行拟合，并将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况；其中，所述温度差值为所述拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差。

具体过程为，在步骤S1中，选择一蓄电池单体（2.15V、5V等）作为待测的蓄电池单体；

在步骤S2中，通过基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置提取蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，此时电流由0经过瞬态放电形成快速下降的趋势，使得蓄电池单体在该拟合时段内变化的电流拟合成电流值随时间的变化呈逐渐增大的曲线；

同时，由于蓄电池单体在该拟合时段内的电压在瞬态放电时快速下降后慢慢爬升，因此使得在该拟合时段内蓄电池单体的电压呈现与电流相同的先下后上变化的规律，使得蓄电池单体在该拟合时段内变化的电压可以拟合成电压值随时间的变化呈先下后上变化的曲线；

同时，由于蓄电池单体一直处于放电状态，因此蓄电池单体在该拟合时段内变化的温度变化值拟合成温度值随时间的变化呈逐渐增大的曲线。

在步骤S3中，首先，进行最低电压比较；具体为，将拟合后的电压最小值与人机界面交互模块设定的预设电压阈值V1比较，小于V1，直接判定为蓄电池存在内部损伤，大于或等于V，则进行下一参数值比较；

其次，依次进行电流最大值比较和电流上升的斜率值（即电流变化速率）比较；具体为，将电流最大值与人机界面交互模块设定的预设电流阈值I1比较，大于设定的预设电流阈值I1，判定为蓄电池存在内部损伤；否则，继续进行电流的上升斜率值比较；具体为，将电流的上升斜率值与人机界面交互模块设定的预设数值k1比较，小于设定的预设数值k1，判定为蓄电池存在内部损伤；否则，进行下一参数值比较；

最后，进行极柱温差比较；具体为，将拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差（即温度差值）与设定的温差阈值T1比较，大于T1，判定为蓄电池内部损伤，否则，判定为蓄电池内部完好，无损伤。

由此可见，只要检测到存在电压最小值小于预设电压阈值V1、电流最大值大于预设电流阈值I1、电流变化速率小于等于预设数值K1、温度差值大于预设温度阈值T1之中任一个时，则判定蓄电池单体存在内部损伤；

而当检测到同时存在电压最小值大于等于预设电压阈值V1、电流最大值小于等于预设电流阈值I1、电流变化速率大于预设数值k1以及温度差值小于等于预设温度阈值T1时，则判定蓄电池单体不存在内部损伤。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明装置中的单体瞬态放电模块接收数据处理模块的控制指令实现对蓄电池单体满负荷电量状态下的瞬态放电，并在瞬态放电时段内通过电压及电流采集模块采集电压和电流以及通过温度采集模块采集电池单体的极柱温度变化值后，送入数据处理模块中分别进行拟合，且进一步对比拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定蓄电池单体的内部损伤情况，并将相关的结果通过人机界面交互模块输出显示，从而可以快速判断蓄电池单体内部结构的损伤情况，提高蓄电池的维护效率，保证直流系统的正常运行，提高电网的安全性和可靠性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，其特征在于，包括单体瞬态放电模块、电压及电流采样模块、温度采集模块、数据处理模块以及人机界面交互模块；其中，

所述单体瞬态放电模块的第一电压端和第二电压端并接于所述蓄电池单体的正负极上，数据端与所述电压及电流采样模块的一端相连，控制端与所述数据处理模块的第一端相连，用于获取所述数据处理模块下发的控制指令，并根据所述获取到的控制指令，启动并实现对所述蓄电池单体处于满负荷电量状态下的瞬态放电；

所述电压及电流采集模块的另一端与所述数据处理模块的第二端相连，用于实时采集蓄电池单体瞬态放电状态下流经所述单体瞬态放电模块上的电压及电流；

所述温度采集模块的一端与所述蓄电池单体的正极或负极相连，另一端与所述数据处理模块的第三端相连，用于采集所述蓄电池单体瞬态放电状态下的极柱温度变化值；

所述数据处理模块的第四端与所述人机界面交互模块相连，用于给所述单体瞬态放电模块下发控制指令，以及接收所述电压及电流采集模块实时采集到的电压及电流和所述温度采集模块采集到的极柱温度变化值，并提取所述蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，且进一步将所述拟合时段内流经所述单体瞬态放电模块上变化的电压和电流进行拟合以及将所述拟合时段内所述蓄电池单体的极柱温度变化值进行拟合后，将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况；其中，所述温度差值为所述拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差；

所述人机界面交互模块，用于显示所述数据处理模块拟合的电压、电流和温度变化信息以及对所述蓄电池单体内部损伤情况判定的结果，以及获取用户输入的相关用户指令；

其中，所述单体瞬态放电模块包括一PWM信号驱动电路、多个并接在一起的绝缘栅双极型晶体管IGBT以及一电阻；其中，

所述PWM信号驱动电路的一端与所述数据处理模块的第一端相连，另一端与每一个IGBT的栅极均相连；

每一个IGBT的漏极均与所述蓄电池单体的负极相连，且每一个IGBT的源极均与所述电阻的一端以及所述电压及电流采样模块的一端相连；

所述电阻的另一端与所述蓄电池单体的正极相连。

2.如权利要求1所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，其特征在于，所述电压及电流采样模块包括电流互感器、电压互感器和AD采样芯片；其中，

所述电流互感器的一端与所述每一个IGBT的源极均相连，另一端与所述AD采样芯片的第一端相连；

所述电压互感器的一端与所述电阻的另一端相连，另一端与所述AD采样芯片的第二端相连；

所述AD采样芯片的第三端与所述数据处理模块的第二端相连。

3.如权利要求2所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，其特征在于，还包括：与所述数据处理模块的第五端相连的通信接口模块，所述通信接口模块用于实现所述蓄电池单体的内外信息交换。

4.如权利要求3所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置，其特征在于，还包括：与所述数据处理模块的第六端相连的数据存储模块。

5.一种基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其特征在于，其在包括如权利要求1至4中任一项所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测装置中实现，所述方法包括：

确定待测的蓄电池单体；

提取所述蓄电池单体经满负荷电量状态下瞬态放电的时段作为拟合时段，并获取所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电压、电流以及温度变化值；

对所述拟合时段内变化的电压、电流和温度变化值分别进行拟合，并将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况；其中，所述温度差值为所述拟合时段内温度最大值与温度最小值相减所得的差。

6.如权利要求5所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其特征在于，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电压拟合成电压值随时间的变化呈先下后上变化的曲线。

7.如权利要求5所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其特征在于，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的电流拟合成电流值随时间的变化呈逐渐增大的曲线。

8.如权利要求5所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其特征在于，所述蓄电池单体在所述拟合时段内变化的温度变化值拟合成温度值随时间的变化呈逐渐增大的曲线。

9.如权利要求5所述的基于蓄电池放电初期特征的内部损伤探测方法，其特征在于，所述将拟合后的电压最小值与预设电压阈值、拟合后的电流最大值与预设电流阈值、拟合后的电流变化速率与预设数值以及拟合后的温度差值与预设温度阈值进行对比来判定所述蓄电池单体的内部损伤情况的具体步骤包括：

当检测到存在所述电压最小值小于所述预设电压阈值、所述电流最大值大于所述预设电流阈值、所述电流变化速率小于等于所述预设数值、所述温度差值大于所述预设温度阈值之中任一个时，则判定所述蓄电池单体存在内部损伤；

当检测到同时存在所述电压最小值大于等于所述预设电压阈值、所述电流最大值小于等于所述预设电流阈值、所述电流变化速率大于所述预设数值以及所述温度差值小于等于所述预设温度阈值时，则判定所述蓄电池单体不存在内部损伤。

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