CN111272607A - 电池组电解液密度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池组电解液密度测量装置及方法，该装置包括：多节待测电池，每节电池内部装有电解液，其中，每节电池的顶部连通进液管道与出液管道；进液管道与出液管道均设有控制管道连通的开关阀门，且进液管道与出液管道连通有抽取电解液的液体输送单元；控制模块，连接开关阀门与液体输送单元，按测试顺序依次开启每组待测电池的开关阀门与液体输送单元，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成循环回路；至少一台电解液密度测试仪，其与多节待测电池利用进液管道和出液管道形成循环回路，用于测试每节电池组的电解液密度。相比现有测试电池电解液密度的装置而言，其结构简单、安装方便、便于维护保养，具有较高的测量精度与可靠性。

Description

电池组电解液密度测量装置及方法

技术领域

本发明涉及一种蓄电池技术领域，特别是涉及一种电池组电解液密度测量装置及方法。

背景技术

目前，公知的电解液密度检测仪都是针对单节电池的。当需要检测多节铅酸蓄电池电解液密度时，需要在每个电池上对应安装一台电解液密度检测装置。电池节数越多，就需要更多的电解液密度检测装置。

然而，由于铅酸蓄电池组体积庞大，往往需要安装于发电厂、核电厂、舰艇等狭小空间使用，现实中，电池组数量规模往往是几十或者上百，数量巨大，而每组电池都需要安装一台电解液密度检测装置，不仅占用空间、耗费成本，同时，不宜监控电解液密度测量仪的状态，无法维护保养确保其是否正常工作，因此，误差较大、安装维护成本高。

另外，现有的电解液密度检测装置采用浮子式传感器测量每组蓄电池的电解液密度，然而，浮子式传感器处于酸性环境中，其连接杆容易受腐蚀，无法有效监控，难于维护保养，容易影响测量精度，同时，也会降低电解液密度检测装置的工作寿命。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池组电解液密度测量装置及方法，用于解决现有技术中电池组电解液密度测量装置测量精度与可靠性低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池组电解液密度测量装置，包括：

多节待测电池，每节所述电池内部装有电解液，其中，每节所述电池的顶部连通进液管道与出液管道；

所述进液管道与所述出液管道均设有控制管道连通的开关阀门，且所述进液管道与所述出液管道连通有抽取电解液的液体输送单元；

控制模块，连接所述开关阀门与液体输送单元，按测试顺序依次开启每组所述待测电池的开关阀门与液体输送单元，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成循环回路；

至少一台所述电解液密度测试仪，其与多节待测电池利用所述进液管道和所述出液管道形成循环回路，用于测试每节所述电池组的电解液密度。

本发明的另一目的在于提供一种电池组电解液密度测量方法，包括：

步骤S1，按照依次轮询的测试指令，仅打开当前待测电池进液管道与出液管道的开关阀门，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成回路通道；

步骤S2，开启当前待测电池进液管道与出液管道的液体输送单元，使待测电池内的电解液沿回路通道循环流动；

步骤S3，电解液密度测试仪接收到当前待测电池电解液时测量相应电解液密度；

步骤S4，重复步骤S1～S3，依次测量其余待测电池组的电解液密度。

如上所述，本发明的电池组电解液密度测量装置及方法，具有以下有益效果：

控制模块通过依次轮询的方式产生测试指令，控制当前待测电池的进液管道与出液管道的开关阀门处于导通状态，开启待测电池对应的液体输送单元使其与电解液密度测试仪形成循环的回路通道，依次测试每组电池的电解液密度；相比现有测试电池组电解液密度的装置而言，其结构简单、安装方便、便于维护保养，具有较高的测量精度与可靠性。另外，可采用多个电解液密度测试仪同步测量测量多组电池组电解液密度，可提高测试效率。

附图说明

图1显示为本发明的电池组电解液密度测量装置结构示意图；

图2显示为本发明的电池组电解液密度测量装置另一实施结构示意图；

图3显示为本发明的电池组电解液密度测量方法流程图；

图4显示为本发明的电池组电解液密度测量装置的原理控制图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，为本发明的电池组电解液密度测量装置结构示意图，包括：

多节待测电池，每节所述电池内部装有电解液，其中，每节所述电池的顶部连通进液管道与出液管道；

其中，待测电池包括但不仅仅限于铅酸蓄电池组，还可为电解液可流动的蓄电池，如，燃料蓄电池等。另外，待测电池优选为开口式蓄电池，有利于管道(进液管道与出液管道)的连通接入，例如，开口式铅酸蓄电池组，而选用密封式蓄电池也可实现，只是密封式蓄电池组端部设有阀控模式，管道连接稍微复杂点。

所述进液管道与所述出液管道均设有控制管道连通的开关阀门，且所述进液管道与所述出液管道连通有抽取电解液的液体输送单元；

具体地，开关阀门设置在管道上，且其信号连接控制模块受其控制，开关阀门可为电磁阀，相比人为的手动阀门，其受轮询信号控制，实现自动化控制，效率更高；另外，液体输送单元优选为隔离泵，也可为微型水泵、直流泵等，只要其能够将待测电池内电解液抽取按回路通道循环即可，其与开关阀门同时受控制模块控制，在此不一一赘述。

控制模块，连接所述开关阀门与液体输送单元，按测试顺序依次开启每节所述待测电池的开关阀门与液体输送单元，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成循环回路；

具体地，控制模块可为处理器、单片机或其它芯片中的一种或多种，待测电池的电解液通过出液管道流出电池，通过循环管道流动至电解液密度测试仪，使其测试相应密度，然后，按照循环回路通过进液管道流回至当前电池内，完成电解液的循环。

至少一台所述电解液密度测试仪，其与多节待测电池利用所述进液管道和所述出液管道形成循环回路，用于测试每节所述电池组的电解液密度。

在本实施例中，上述待测电池的进、出液管道可同时连接公共管道，利用公共管道连通电解液密度测试仪，完成电解液密度测试。相比原有电池组电解液密度测量装置，本发明结构简单、成本低廉、便于维护保养，有利于推广使用。且每台电解液密度测试仪都连通多节待测电池组，如果有多台电解液密度测试仪，可同步工作以提高电解液密度的测试效率。另外，在测量过程中，由于电解液密度测试仪采用振动式密度计，其相对浮动式密度计本身而言，不易收到环境干扰腐蚀，提高了其测试精度，同时，振动式密度计本身具有结构简单、性能稳定、准度度高、测量密度范围广等优点，还有使用该种装置测量密度，由于针对几十上百个电池只有一个或几个电解液密度测试仪，便于用户操作，也便于用户维护保养，有效确保了测量精度与可靠性。

在上述实施例基础上，每节电池插入的所述出管道的的深度比插入的所述入管道的深度高，可保证从当前待测电池组流出的电解液对管道中上次测试其他电池组的电解液的残留物的一个冲洗过程，即，管道中原有的残留物被清洗流动至当前电池组电解液的上部，而其下部抽取的当前电解液还未受到干扰已被抽离至管道中，保证抽取的当前电解液能够顺利被电解液密度测试仪顺利测试，也能确保其精准度。

请参阅图2，为本发明的电池组电解液密度测量装置另一实施结构示意图，在上述实施例的基础上，还包括：

消泡腔，所述消泡腔包括三个开孔，其中一个开孔连接进液管道；另外一个开孔连接电解液密度计测试仪；剩余的开孔为排气孔，置于消泡腔的顶部，与大气联通。由液体输送单元通过进液管道将含有气泡的电解液送入消泡腔，在容纳电解液的过程中，气泡在浮力的作用下自然上升并浮出液面释放后经排气孔排除，使流经过电解液密度计的液体不含有气泡。电解液经过电解液密度计后从电池处的进液管道返回到电池内部，也可在消泡腔的底部或较低位置再设有一开孔连接出液管道，使消泡的电解液测试后回到待测电池内。

在上述实施例基础上，通过消泡腔可有效排除电解液中的气泡，提高测量精度与测量可靠性。

另外，在上述实施例基础上，还可在消泡腔上连接取样装置，通过控制模块控制取样装置在预设的时隙内取走待测电解液，结合控制模块的依次轮询测试指令，可有效排除其它电池组测试过程中剩余的残留电解液，特定测试当前电池组内电解液密度，保证了测试的精度。

请参阅图4，为本发明的电池组电解液密度测量装置的原理控制图，详述如下：

控制模块通过控制总线依次控制各个待测电池的进液管道、出液管道的程控电池阀，当需要测试某节待测电池的电解液密度时，仅需打开该待测电池的出液管道程控电池阀，通过连通的出液泵将待测电池内的电解液抽取到消泡腔处理后，该电解液流动至电解液密度测试仪即可进行密度测量。其中，出液管道必须插入液面以下(优选进入电池内底部)，而进入管道插入液面以上即可，在电解液循环测量过程中，这样设置还可减少外部管道中残留电解液对电池内电解液密度影响。在具体测量过程中，电解液密度测试以仪稍后一段时间的测试数据为准，排除过往几次测试中，管道中残留电解液对电池内电解液的影响。在测试过程中，出液泵将电解液密度测试仪测量过的电解液通过进液管道输送到原待测电池内，形成完整测试环路，依次类推，即可测试所有的待测电池的电解液密度。

请参阅图3，为本发明的电池组电解液密度测量方法流程图，详述如下：

步骤S1，按照依次轮询的测试指令，仅打开当前待测电池组进液管道与出液管道的开关阀门，使当前待测电池组与电解液密度测试仪形成回路通道；

步骤S2，开启当前待测电池组进液管道与出液管道的液体输送单元，使待测电池组内的电解液沿回路通道循环流动；

步骤S3，电解液密度测试仪接收到当前待测电池组电解液时测量相应电解液密度；

步骤S4，重复步骤S1～S3，依次测量其余待测电池组的电解液密度。

工作原理：当控制模块上电工作，初始化产生相应轮询的测试指令，按照待测电池组编号依次轮询控制当前测试的电池组的相应开关阀门与液体输送单元处于工作状态，其余的待测电池组对应的开关阀门与液体输送单元处于关闭状态，只保证当前待测电池组内的电解液沿回路通道循环流动，完成当前待测电池组电解液的测试工作，然后，按照轮询机制依次完成其它待测电池组内的电解液的测量工作。

首先，该方法测量过程中完全为自动测量，如果接入存储器或其它上位机，完全无需人为参与，大大减少了操作人员的工作量，其次，为了保证测试效率，可采用上述方式多台电解液密度测试仪同步工作；最后，由于使用该装置，可有效保证测试精度，提高了测试可靠性。

综上所述，本发明通过控制模块通过依次轮询的方式产生测试指令，控制当前待测电池组的进液管道与出液管道的开关阀门处于导通状态，开启待测电池组对应的液体输送单元使其与电解液密度测试仪形成循环的回路通道，依次测试每组电池组的电解液密度；相比现有测试电池组电解液密度的装置而言，其结构简单、安装方便、便于维护保养，具有较高的测量精度与可靠性。另外，可采用多个电解液密度测试仪同步测量测量多台电池组密度，可提高测试效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电池组电解液密度测量装置，其特征在于，包括：

多节待测电池，每节所述电池内部装有电解液，其中，每节所述电池的顶部连通进液管道与出液管道；

所述进液管道与所述出液管道均设有控制管道连通的开关阀门，且所述进液管道与所述出液管道连通有抽取电解液的液体输送单元；

控制模块，连接所述开关阀门与液体输送单元，按测试顺序依次开启每组所述待测电池的开关阀门与液体输送单元，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成循环回路；

至少一台所述电解液密度测试仪，其与多节待测电池利用所述进液管道和所述出液管道形成循环回路，用于测试每节所述电池组的电解液密度。

2.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，还包括：

消泡腔，其至少包括三个开孔，其中一个开孔连接进液管道；另一个开孔连接电解液密度计；剩余的开孔为排气孔，置于消泡腔的顶部，与大气联通。

3.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述电池为具有流动电解液的蓄电池。

4.根据权利要求1或3所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述电池为开口蓄电池。

5.根据权利要求1或3所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述电池为密封蓄电池。

6.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述出液管道的入口须在液面之下，所述进液管道可在液面之上。

7.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述液体输送单元包括隔离泵。

8.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述开关阀门包括电磁阀。

9.根据权利要求1所述的电池组电解液密度测量装置，其特征在于，所述电解液密度测试仪包括振动式液体密度计。

10.一种电池组电解液密度测量方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项的电池组电解液密度测量装置，所述测量方法包括：

步骤S1，按照依次轮询的测试指令，仅打开当前待测电池进液管道与出液管道的开关阀门，使当前待测电池与电解液密度测试仪形成回路通道；

步骤S2，开启当前待测电池进液管道与出液管道的液体输送单元，使待测电池内的电解液沿回路通道循环流动；

步骤S3，电解液密度计接收到当前待测电池电解液时测量相应电解液密度；

步骤S4，重复步骤S1～S3，依次测量其余待测电池的电解液密度。

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