CN114184959A - 蓄电池在线检测装置 - Google Patents

蓄电池在线检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114184959A
CN114184959A CN202111402016.1A CN202111402016A CN114184959A CN 114184959 A CN114184959 A CN 114184959A CN 202111402016 A CN202111402016 A CN 202111402016A CN 114184959 A CN114184959 A CN 114184959A
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
battery
charging
circuit
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111402016.1A
Other languages
English (en)
Inventor
宋海鹏
颜雨潇
郭树师
高山渊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alibaba China Co Ltd
Original Assignee
Alibaba China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alibaba China Co Ltd filed Critical Alibaba China Co Ltd
Priority to CN202111402016.1A priority Critical patent/CN114184959A/zh
Publication of CN114184959A publication Critical patent/CN114184959A/zh
Priority to US18/054,722 priority patent/US20230160966A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
    • G01R31/379—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator for lead-acid batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/386—Arrangements for measuring battery or accumulator variables using test-loads

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种蓄电池在线检测装置，对用电设备备用的蓄电池进行检测时，蓄电池在线检测装置可串接至用电设备的工作回路中，通过在线升压使得蓄电池进入放电状态，并在放电状态下对蓄电池进行检测。在这种实施方式中，无需将蓄电池从用电设备的工作回路中拆出，在保留蓄电池作为备用电源的功能的同时，实现了蓄电池的在线测试。在测试过程中，蓄电池可在放电状态下为用电设备供电，确保蓄电池的能源被充分利用，降低了能源浪费。

Description

蓄电池在线检测装置
技术领域
本申请涉及互联网技术领域，尤其涉及一种蓄电池在线检测装置。
背景技术
铅酸蓄电池作为数据中心电气系统非常重要的后备电源，其性能状态对数据中心功能稳定性有非常大的影响。随着数据中心的快速发展，蓄电池积累规模数量庞大，其出现故障的概率显著升高，蓄电池故障将为数据中心带来较大的损失。
现有技术提供了一种离线式假负载检测仪，在使用该检测仪时，可将蓄电池脱离电源系统，外接离线式假负载进行充放电检测。但是，这种离线测试的方式导致蓄电池的后备电源功能失效，且造成蓄电池的能源浪费。因此，有待提出一种新的解决方案。
发明内容
本申请的多个方面提供一种蓄电池在线检测装置，用以在保证电池的后备电源功能有效且无能源浪费的情况下，对蓄电池进行在线检测。
本申请实施例提供一种蓄蓄电池在线检测装置，所述蓄电池与用电设备的工作回路中的电源并联，用于作为所述电源的备用电源；所述装置包括：控制单元，以及与所述控制单元电连接的放电电路以及电池监测单元；其中，所述控制单元，用于在检测到蓄电池的检测触发事件时，向所述放电电路发送升压启动指令；所述放电电路与所述蓄电池串联，用于根据所述控制单元的升压启动指令，控制所述蓄电池的电压提升至大于或等于所述电源的电压，以使所述蓄电池进入放电状态；所述电池监测单元，用于在所述蓄电池进入放电状态时，对所述蓄电池的放电性能进行检测。
进一步可选地，所述放电电路的正输出端连接在所述电源的正极与所述用电设备的串接路径上，正输入端和负输出端与所述蓄电池的正极连接，负输入端连接在所述蓄电池的负极与所述用电设备的串接路径上；所述正输出端与所述正输入端和负输出端之间设置有第一受控开关组件，所述第一受控开关组件用于根据所述升压启动指令接通所述放电电路的正输出端以及所述放电电路的正输入端和负输出端。
进一步可选地，所述控制单元，还用于在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述放电电路输出放电截止指令；所述第一受控开关组件用于根据所述放电截止指令断开所述放电电路的正输出端以及所述放电电路的正输入端和负输出端。
进一步可选地，所述控制单元具体用于：在所述蓄电池进入放电状态后，若所述蓄电池的电压降低到指定电压阈值，或者所述蓄电池消耗指定容量的电量时，向所述放电电路输出放电截止指令。
进一步可选地，所述装置还包括：与所述控制单元连接的充电电路；所述控制单元，还用于在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述充电电路输出充电启动指令；所述充电电路与所述蓄电池串联，用于根据所述控制单元的充电启动指令，控制所述蓄电池进入充电状态，以使所述电源对所述蓄电池进行充电；所述电池监测单元，还用于在所述蓄电池进入放电状态时，对所述蓄电池的充电性能进行检测。
进一步可选地，所述充电电路的正输入端与所述电源的正极连接，正输出端与所述蓄电池的正极连接，负输入端以及负输出端与所述蓄电池的负极和所述电源的负极连接；所述正输入端与所述正输出端之间设置有第二受控开关组件，所述第二受控开关组件用于根据所述充电启动指令接通所述充电电路的正输出端和所述充电电路的正输入端。
进一步可选地，所述控制单元具体用于：在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述充电电路输出限流调压充电指令；在所述蓄电池的电压达到均充电压时，向所述充电电路输出恒压均充指令；以及，在均充预设时长后，向所述充电电路输出浮充指令。
进一步可选地，所述装置还包括：与所述控制单元电连接的旁通模块；所述控制单元，还用于：在检测到所述电源异常时，向所述旁通模块发送供电启动指令；所述旁通模块串联在所述蓄电池以及所述用电设备之间，用于根据所述控制单元的供电启动指令，接通所述用电设备与所述蓄电池的回路，以使所述蓄电池为所述用电设备供电。
进一步可选地，所述装置还包括：与所述控制电路电连接的外接负载电路；所述外接负载电路与所述用电设备并联；所述控制单元，还用于在所述用电设备的负载率小于设定负载率阈值时，向所述外接负载电路发送负载启动指令；所述外接负载电路，用于根据所述负载启动指令增加所述蓄电池的负载。
进一步可选地，所述装置还包括：与所述控制单元连接的交互单元；所述交互单元用于获取所述蓄电池的测试参数，并将所述测试参数发送至所述控制单元；所述测试参数至少包括：放电电流大小、单体电池的电压、充电限流大小、升压上限、单体电池的容量以及蓄电池包含的单体电池的数量中的至少一种；所述控制单元，具体用于：根据所述测试参数，发送对应的测试控制指令。
本申请实施例提供的蓄电池在线检测装置，对用电设备备用的蓄电池进行检测时，可串接至用电设备的工作回路中，通过在线升压使得蓄电池进入放电状态，并在放电状态下对蓄电池进行检测。在这种实施方式中，无需将蓄电池从用电设备的工作回路中拆出，在保留蓄电池作为备用电源的功能的同时，实现了蓄电池的在线测试。在测试过程中，蓄电池可在放电状态下为用电设备供电，确保蓄电池的能源被充分利用，降低了能源浪费。同时，在满足放电截止条件时，可控制蓄电池停止放电，从而使得电源对用电设备恢复供电，降低蓄电池的在线测试操作对用电设备的影响。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一示例性实施例提供的电池在线检测装置的结构示意图；
图2为本申请一示例性实施例提供的放电电路的连接示意图；
图3为本申请另一示例性实施例提供的电池在线检测装置的结构示意图；
图4为本申请一示例性实施例提供的充电电路的连接示意图；
图5为本申请又一示例性实施例提供的电池在线检测装置的结构示意图；
图6为电池检测装置输出的某一蓄电池的放电性能曲线的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
铅酸蓄电池作为数据中心电气系统非常重要的后备电源，其性能状态对数据中心功能稳定性有非常大的影响。随着数据中心的快速发展，蓄电池积累规模数量庞大，其出现故障的概率显著升高，蓄电池故障将为数据中心带来较大的损失。
现有技术提供了一种离线式假负载检测仪，在使用该检测仪时，可将蓄电池脱离电源系统，外接离线式假负载进行充放电检测。但是，这种离线测试的方式导致蓄电池的后备电源功能失效，且造成蓄电池的能源浪费。
针对上述技术问题，在本申请一些实施例中，提供了一种解决方案，该解决方案可通过在线测试的方式对蓄电池进行测试。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
图1为本申请一示例性实施例提供的电池在线检测装置的结构示意图，该装置用于对用电设备的供电回路中的备用电源进行测试，该备用电源为蓄电池，该蓄电池与用电设备的供电回路中的电源并联。其中，该用电设备可实现为任意的需在外部供电下进行工作、且需备用电源保障电力供应的电子设备或者电气设备，例如服务器设备、交换机设备、大屏展示设备、医疗设备等等，本实施例不做限制。如图1所示，该装置包括：
控制单元10，以及与控制单元10电连接的放电电路20以及电池监测单元30。
其中，控制单元10，用于在检测到蓄电池的检测触发事件时，向放电电路20发送升压启动指令。其中，检测触发事件可以为用户事件。例如，用户可通过蓄电池检测装置上的某个按键输入检测请求，若控制单元10识别到该检测请求，则可认为检测到了蓄电池的检测触发事件。
其中，放电电路20与蓄电池串联，用于根据控制单元10的升压启动指令，控制蓄电池的电压提升至大于或等于电源的电压，以使蓄电池进入放电状态。
其中，电池监测单元30，用于在蓄电池进入放电状态时，对蓄电池的放电性能进行检测。当蓄电池实现为电池组(如图1所示的电池组1、电池组2)时，电池监测单元30可对电池组中的每节电池的性能进行监测。电池监测单元30可对每节电池的容量、内阻、温度进行监测，还可对电池组中的不同电池的一致性进行监测。
在本实施例中，控制单元10可以使用各种应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、微中控元件、微处理器或其他电子元件实现，本实施例不做限制。
在用电设备的工作回路中，电源可实现为高压直流电源(HVDC)，如图1所示。当直流电源处于供电状态时，蓄电池处于备用状态。如图1所示，放电电路20与蓄电池串联后，可通过提升蓄电池的电压，使得蓄电池的电压等于或者大于直流电源的电压，从而蓄电池可以进入放电状态。在放电状态下，电池检测单元30可在线对蓄电池进行测试。
如图1所示，蓄电池在放电状态下，电流关系式可以为：IHVDC+I电池＝IIT。
在一些可选的实施例中，放电电路20可基于至少一个DC-DC升压模块实现。当放电电路基于多个DC-DC升压模块实现时，多个DC-DC升压模块可并联后串接至用电设备的工作回路中。
继续以电源实现为直流电源HVDC为例，可选地，放电电路20与用电设备的工作回路的连接方式可如图2所示，放电电路20的正输出端(OUT+)连接在电源的正极(HVDC+)与用电设备的串接路径上，正输入端(IN+)和负输出端(OUT-)与蓄电池的正极(电池+)连接，负输入端(IN-)连接在蓄电池的负极(电池-)与用电设备的串接路径上。其中，正输出端(OUT+)与正输入端(IN+)和负输出端(OUT-)之间设置有第一受控开关组件21。
其中，第一受控开关组件21可用于根据控制单元10发送的升压启动指令接通正输出端A(OUT+)与正输入端(IN+)和负输出端(OUT-)。即，未启动蓄电池的在线测试时，第一受控开关组件21为断开状态，蓄电池处于备用状态；启动蓄电池的在线测试时，第一受控开关组件21为闭合状态，正输出端(OUT+)与正输入端IN+)和负输出端(OUT-)连接，从而将蓄电池接入到用电设备的工作回路中。当放电电路20控制蓄电池升压时，若蓄电池的电压大于或等于用电设备的工作回路中的电源的电压，则蓄电池将进入放电状态进行放电。
在本实例中，对用电设备备用的蓄电池进行检测时，可将蓄电池检测仪中的放电电路串接至用电设备的工作回路中，通过在线升压使得蓄电池进入放电状态，并在放电状态下对蓄电池进行检测。在这种实施方式中，无需将蓄电池从用电设备的工作回路中拆出，在保留蓄电池作为备用电源的功能的同时，实现了蓄电池的在线测试。在测试过程中，蓄电池可在放电状态下为用电设备供电，确保蓄电池的能源被充分利用，降低了能源浪费。同时，在满足放电截止条件时，可控制蓄电池停止放电，从而使得电源对用电设备恢复供电，降低蓄电池的在线测试操作对用电设备的影响。
其中，蓄电池经深度放电后，电压逐渐降低，控制单元10可控制蓄电池停止放电。可选地，控制单元10，还用于在蓄电池满足放电截止条件时，向放电电路20输出放电截止指令。放电电路中的第一受控开关组件21可根据放电截止指令断开正输出端(OUT+)与正输入端(IN+)和负输出端(OUT-)之间的连接。蓄电池停止放电后，电源将继续为用电设备进行供电。
可选地，该放电截止条件可以为：蓄电池的电压降低到指定电压阈值，或者蓄电池消耗指定容量的电量。其中，该指定容量的电量可以为80％的电量、75％的电量或者60％的电量，从而对蓄电池进行深度放电测试。控制单元10可具体用于：在蓄电池进入放电状态后，若蓄电池的电压降低到指定电压阈值，或者蓄电池消耗指定容量的电量时，向放电电路20输出放电截止指令。
在这种测试过程中，在满足放电截止条件时，可控制蓄电池停止放电，从而使得电源对用电设备恢复供电，降低蓄电池的在线测试操作对用电设备的影响。
在一些可选的实施例中，如图3所示，电池在线检测装置还可包括：与控制单元10连接的充电电路40，该充电电路40与蓄电池串联，用于在控制单元10的控制下，对蓄电池进行充电。其中，控制单元10，还用于在蓄电池满足放电截止条件时，向充电电路40输出充电启动指令。
充电电路40用于根据控制单元10的充电启动指令，控制蓄电池进入充电状态，以使电源对蓄电池进行充电。在这种实施方式中，电池监测单元30，还可用于在蓄电池进入放电状态时，对蓄电池的充电性能进行检测。例如，可监测蓄电池对应的电池组中，每节电池的充电时长、充电时的温度、充电速率等等。
继续以电源实现为直流电源HVDC为例，如图3所示，蓄电池在充电状态下，电流关系式可以为：IHVDC＝IIT+I电池。
在一些可选的实施例中，充电电路40可基于至少一个DC-DC升压模块实现。当充电电路基于多个DC-DC升压模块实现时，多个DC-DC升压模块可并联后串接至用电设备的工作回路中。
可选地，充电电路40与用电设备的工作回路的连接方式可如图4所示，充电电路的正输入端(IN+)与电源的正极(HVDC+)连接，正输出端(OUT+)与蓄电池的正极(电池+)连接，负输入端(IN-)以及负输出端(OUT-)与蓄电池的负极(电池-)和电源的负极(HVDC-)连接；正输入端(IN+)与正输出端(OUT+)之间设置有第二受控开关组件41。第二受控开关组件41用于根据充电启动指令接通充电电路的正输出端(OUT+)和充电电路的正输入端(IN+)。
其中，未对蓄电池进行充电时，第二受控开关组件41为断开状态；对蓄电池进行充电时，第二受控开关组件41为闭合状态，充电电路的正输出端(OUT+)和充电电路的正输入端(IN+)导通，从而使得电源对蓄电池进行充电。
基于上述实施例，可在放电过程结束后，自动切换至充电状态，并可在蓄电池充满电后再恢复用电设备的原工作回路。当蓄电池包含多组电池时，可对每组电池单独进行放电测试，并可在任一组电池放电测试后及时充电，可避免多组电池压降带来的冲击影响，形成良好的电路保护。
在一些可选的实施例中，控制单元10可控制充电电路40采用阶段式的充电方式对蓄电池进行充电，从而避免对蓄电池产生大电流冲击。
可选地，控制单元10可在蓄电池满足放电截止条件时，可向充电电路40输出限流调压充电指令。充电电路40可根据限流调压充电指令，对蓄电池进行限流调压充电。在限流充电阶段，充电电压缓慢提升，电流的限流大小可根据蓄电池的充电特性决定。例如，蓄电池的自身特性决定蓄电池的充电电流的上限为0.1C，那么，在限流调压充电阶段，可控制电流以0.1C为上限进行限流充电。
随着限流调压充电的进行，蓄电池的电压不断提升。在蓄电池的电压达到均充电压时，控制单元10可向充电电路40输出恒压均充指令。充电电路40可根据恒压充电指令，对蓄电池进行恒压充电。在恒压充电阶段，充电电压为均充电压，充电电流可按照蓄电池的充电电流上限进行限流充电。
在均充预设时长后，控制单元10可向充电电路40输出浮充指令。充电电路40可根据该浮充指令对蓄电池进行浮充充电。即，均充完毕后，恢复蓄电池浮充电压，蓄电池进入浮充状态。
在本实施例中，电池在线检测装置可在蓄电池的电压降低后，采用多个充电阶段对蓄电池进行充电，可在充电过程中对蓄电池形成良好保护。
在一些可选的实施例中，如图5所示，该蓄电池在线检测装置还包括：与控制单元10电连接的旁通模块50。其中，旁通模块50串联在蓄电池以及用电设备之间。如图5所示，旁通模块50的一端可连接在蓄电池的正极(电池+)上，另一端可连接在电源的正极(HVDC+)与用电设备之间。
在这种实施例中，控制单元10，还用于：检测用电设备的工作回路中的电源的状态，并在检测到电源异常(例如电压较低、电压不稳定或者断电)时，向旁通模块50发送供电启动指令。
旁通模块50可用于根据控制单元10的供电启动指令，接通用电设备与蓄电池的回路，以使蓄电池为用电设备供电。可选地，旁通模块50可主要由受控开关组件与额定负载线路构成。在未接收到供电指令时，受控开关组件可保持断开状态；当接收到供电指令时，无论蓄电池在放电或是均充状态，受控开关组件可快速进入短接状态，从而使得蓄电池关联至用电设备上以提供后备电源保障。
在一些可选的实施例中，如图5所示，蓄蓄电池在线检测装置还包括：与控制电路电连接的外接负载电路60。控制单元10，还用于在用电设备的负载率小于设定负载率阈值时，向外接负载电路发送负载启动指令；外接负载电路60，用于根据负载启动指令增加蓄电池的负载。其中，该负载率阈值可以为20％、25％或者30％，本实施例不做限制。
可选地，如图5所示，外接负载电路60可包括串联的第三受控开关组件61和负载元件62。其中，负载元件62与第三受控开关组件61串联后，并联到蓄电池的两端。当第三受控开关组件61导通时，蓄电池的总负载为电子元件的负载和负载元件62的总和。
在这种实施方式中，可在用电设备的负载较小的情况下，实现对蓄电池进行深度放电测试，提升测试效率。
进一步可选地，如图5所示，蓄蓄电池在线检测装置还可包括与控制单元10连接的交互单元70。可选地，交互单元70可以有多种实现形态，例如可实现为具有电子触摸屏的交互单元，或者可实现为具有特定物理按键的交互单元，或者还可实现为具有语音收录模块的交互单元，本实施例不做限制。
其中，交互单元70用于获取蓄电池的测试参数，并将测试参数发送至控制单元10。控制单元10可通过交互单元70发送的测试参数实现参数设定。
其中，该测试参数至少包括：放电电流大小、单体电池的电压、充电限流大小、升压上限、单体电池的容量以及蓄电池包含的单体电池的数量中的至少一种。在这种实施方式中，控制单元10，具体用于：根据测试参数，发送对应的测试控制指令。
基于交互单元70，用户可输入蓄电池的测试需求，以使得蓄电池检测装置在用户的测试需求下完成测试。例如，当用户通过交互单元70输入蓄电池的容量时，控制单元10可根据电池的容量判断何时到达放电截止时刻例如，用户通过交互单元70输入放电电流大小时，控制单元10可控制蓄电池以用户指令的放电电流大小进行放电。又例如，控制单元10可根据用户通过交互单元70输入的升压上限，向放电电路20发送按照该升压上限对蓄电池进行升压的指令，不再赘述。
在上述各实施例的基础上，除参数设定功能之外，控制单元10还可具有数据分析功能。具体地，电池监测单元30在采集蓄电池的电压数据后，可将采集到的电压数据发送至控制单元10。控制单元10可根据接收到的电压数据对蓄电池的性能进行分析，并可根据分析结果绘制蓄电池的性能曲线。
图6为电池检测装置输出的某一蓄电池的放电性能曲线的示意图，如图6所示，当已放出某一组电池80％以上容量的电量时，电池组电压及电流曲线平滑，无毛刺点，且单体截止电压大于设计值1.75V，该组电池满足使用要求。
上述各实施例提供的蓄电池检测装置，可被封装为蓄电池检测仪，该蓄电池检测仪上可预置快接端子，用于连接放电测试仪器，即插即用，方便操作。为便于操作，还可为蓄电池检测仪配置电池开关箱，并在电池开关箱的正极与负极之间设置隔离开关，从而提升操作安全性。其中，蓄电池检测仪底部可采用滚轮设计且电源模块支持热插拔功能，从而可以便捷地在用电设备所在的场所中进行移动。
本申请上述各实施例提供的蓄电池在线检测装置，可应用多种蓄电池的测试场景。例如，在一种典型的场景中，数据中心部署有多台服务器设备，蓄电池作为服务器重要的后备电源，需要定期进行性能检测。基于本申请各实施例，在定期对服务器的后备电源进行检测时，可在每台服务器的工作回路中串接蓄电池在线检测装置，并由蓄电池在线检测装置中的放电电路控制服务器的后备电源升压，以进入放电状态。在进入放电状态后，蓄电池在线检测装置可对该后备电源的性能进行测试。当测试完成后，蓄电池在线检测装置中的充电电路可控制服务器连接的直流电源对其后备电源进行充电。
在上述测试过程中，蓄电池在线检测装置可实现大电流冲击和深度放电测试，能够更真实的验证电池实际性能；蓄电池释放出的电量可供服务器设备使用，降低了测试过程造成的能源浪费，同时，基于在线测试的方式也无需将蓄电池从服务器设备的工作回路中拆出，确保其后备电源的功能保持有效，可基于旁通模块随时提供后备供电，冗余可靠性较高。
需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种蓄电池在线检测装置，其特征在于，所述蓄电池与用电设备的工作回路中的电源并联，用于作为所述电源的备用电源；所述装置包括：
控制单元，以及与所述控制单元电连接的放电电路以及电池监测单元；
其中，所述控制单元，用于在检测到蓄电池的检测触发事件时，向所述放电电路发送升压启动指令；
所述放电电路与所述蓄电池串联，用于根据所述控制单元的升压启动指令，控制所述蓄电池的电压提升至大于或等于所述电源的电压，以使所述蓄电池进入放电状态；
所述电池监测单元，用于在所述蓄电池进入放电状态时，对所述蓄电池的放电性能进行检测。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放电电路的正输出端连接在所述电源的正极与所述用电设备的串接路径上，正输入端和负输出端与所述蓄电池的正极连接，负输入端连接在所述蓄电池的负极与所述用电设备的串接路径上；所述正输出端与所述正输入端和负输出端之间设置有第一受控开关组件，所述第一受控开关组件用于根据所述升压启动指令接通所述放电电路的正输出端以及所述放电电路的正输入端和负输出端。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制单元，还用于在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述放电电路输出放电截止指令；所述第一受控开关组件用于根据所述放电截止指令断开所述放电电路的正输出端以及所述放电电路的正输入端和负输出端。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：在所述蓄电池进入放电状态后，若所述蓄电池的电压降低到指定电压阈值，或者所述蓄电池消耗指定容量的电量时，向所述放电电路输出放电截止指令。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述控制单元连接的充电电路；
所述控制单元，还用于在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述充电电路输出充电启动指令；
所述充电电路与所述蓄电池串联，用于根据所述控制单元的充电启动指令，控制所述蓄电池进入充电状态，以使所述电源对所述蓄电池进行充电；所述电池监测单元，还用于在所述蓄电池进入放电状态时，对所述蓄电池的充电性能进行检测。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述充电电路的正输入端与所述电源的正极连接，正输出端与所述蓄电池的正极连接，负输入端以及负输出端与所述蓄电池的负极和所述电源的负极连接；所述正输入端与所述正输出端之间设置有第二受控开关组件，所述第二受控开关组件用于根据所述充电启动指令接通所述充电电路的正输出端和所述充电电路的正输入端。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：在所述蓄电池满足放电截止条件时，向所述充电电路输出限流调压充电指令；在所述蓄电池的电压达到均充电压时，向所述充电电路输出恒压均充指令；以及，在均充预设时长后，向所述充电电路输出浮充指令。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述控制单元电连接的旁通模块；
所述控制单元，还用于：在检测到所述电源异常时，向所述旁通模块发送供电启动指令；
所述旁通模块串联在所述蓄电池以及所述用电设备之间，用于根据所述控制单元的供电启动指令，接通所述用电设备与所述蓄电池的回路，以使所述蓄电池为所述用电设备供电。
9.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述控制电路电连接的外接负载电路；所述外接负载电路与所述用电设备并联；
所述控制单元，还用于在所述用电设备的负载率小于设定负载率阈值时，向所述外接负载电路发送负载启动指令；
所述外接负载电路，用于根据所述负载启动指令增加所述蓄电池的负载。
10.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：与所述控制单元连接的交互单元；所述交互单元用于获取所述蓄电池的测试参数，并将所述测试参数发送至所述控制单元；所述测试参数至少包括：放电电流大小、单体电池的电压、充电限流大小、升压上限、单体电池的容量以及蓄电池包含的单体电池的数量中的至少一种；
所述控制单元，具体用于：根据所述测试参数，发送对应的测试控制指令。
CN202111402016.1A 2021-11-19 2021-11-19 蓄电池在线检测装置 Pending CN114184959A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111402016.1A CN114184959A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 蓄电池在线检测装置
US18/054,722 US20230160966A1 (en) 2021-11-19 2022-11-11 Online detection apparatus for storage battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111402016.1A CN114184959A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 蓄电池在线检测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114184959A true CN114184959A (zh) 2022-03-15

Family

ID=80541361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111402016.1A Pending CN114184959A (zh) 2021-11-19 2021-11-19 蓄电池在线检测装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230160966A1 (zh)
CN (1) CN114184959A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793014B (zh) * 2022-05-18 2023-02-11 江炫樟 電池模組燒機裝置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7336264B2 (ja) * 2019-05-29 2023-08-31 株式会社マキタ バッテリパック

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341541A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Toshiba Corp 蓄電池放電終止制御装置
CN101453024A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 上海神力科技有限公司 一种燃料电池测试用负载的控制方法
CN111722125A (zh) * 2020-06-28 2020-09-29 国网山东省电力公司威海供电公司 一种在线式节能型蓄电池组容量测试设备
CN112840522A (zh) * 2019-06-17 2021-05-25 东芝三菱电机产业系统株式会社 电源装置以及交流电源的异常检测方法
CN113533975A (zh) * 2020-12-23 2021-10-22 南方电网数字电网研究院有限公司 一种在线式节能型电池组容量测试系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10341541A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Toshiba Corp 蓄電池放電終止制御装置
CN101453024A (zh) * 2007-11-29 2009-06-10 上海神力科技有限公司 一种燃料电池测试用负载的控制方法
CN112840522A (zh) * 2019-06-17 2021-05-25 东芝三菱电机产业系统株式会社 电源装置以及交流电源的异常检测方法
CN111722125A (zh) * 2020-06-28 2020-09-29 国网山东省电力公司威海供电公司 一种在线式节能型蓄电池组容量测试设备
CN113533975A (zh) * 2020-12-23 2021-10-22 南方电网数字电网研究院有限公司 一种在线式节能型电池组容量测试系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793014B (zh) * 2022-05-18 2023-02-11 江炫樟 電池模組燒機裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230160966A1 (en) 2023-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8847543B2 (en) Secondary battery charging device and secondary battery charging system
CN114184959A (zh) 蓄电池在线检测装置
CN111525656B (zh) 电池电能回馈系统以及车辆
JP2013078241A (ja) 蓄電池装置、蓄電池装置の制御方法及び制御プログラム
CN110690752B (zh) 一种多电池组并联控制的bms管理方法
CN111884294A (zh) 电池充电方法、装置、系统和电子设备
CN114400736A (zh) 一种电池组在线核容及均衡装置
CN101189526A (zh) 过放电情况下的电池电源管理
CN116053618A (zh) 一种储能管理系统、控制方法及电池储能装置
CN115425729A (zh) 一种适配光伏的bms充电方法、设备、装置、控制器及存储介质
KR102654899B1 (ko) 배터리 활성화를 위한 직류 배전 기반의 충방전 시스템
KR20230052763A (ko) 배터리 진단 장치, 배터리 팩, 전기 차량, 및 배터리 진단 방법
CN111697659A (zh) 一种电池管理电路
GB2271228A (en) Controlling charging of a battery in an uninterruptible power supply
CN116231816B (zh) 切入式恒压保护电路及控制方法、装置和计算机存储介质
KR102658099B1 (ko) 전압 평탄 구간을 갖는 배터리를 위한 배터리 관리 장치 및 이의 제어 방법
CN113824198B (zh) 电力蓄电池在线核容保护系统及其控制方法
CN117353432B (zh) 电量均衡电路、方法、装置、存储介质及电子设备
CN214045173U (zh) 用于电梯的网关供电电路和网关集成装置
CN113049970B (zh) 电池保护板、电池及检测方法
CN219513814U (zh) 一种电力用通信蓄电池应急保障系统
CN111600354B (zh) 梯次利用电池的配组保护系统和电池组组成方法
CN212627218U (zh) 一种电池管理电路
CN106960971B (zh) 一种液流电池系统失效运行方法及装置
KR102054049B1 (ko) 셀 전압 회복 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination