CN114415035B - 一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法，一种方法是超声回波信号的特征量提取计算方法，利用回波信号与电池容量之间的联系，给出单点容量计算公式。另一种方法是综合容量计算方法，因为回波信号大小与测量点位置关系密切，在单点容量计算结果的基础上，不同位置乘以不同的系数，进一步提升电池容量的准确性。并提供了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，通过定量控制耦合剂用量和超声换能器压力值，采用单个超声换能器实现信号的发射和接收，具有结构简单、空间紧凑、经济实用等特点，具有抗电磁干扰能力强和测量准确度高等优点，实现了铅蓄电池容量方便、快速、准确地测量。
Description
技术领域
本发明属于铅蓄电池状态测量领域，具体而言，涉及一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法。
背景技术
铅酸蓄电池作为变电站直流电源系统的核心设备，在交流系统发生故障时，为继电保护装置、自动装置和事故照明装置等重要负载供电，其性能质量关乎整个变电站的安全稳定运行。目前，变电站直流电源系统主要使用阀控式铅酸蓄电池，根据电网公司统计数据显示，铅酸蓄电池使用占比达到99.8%，铅酸蓄电池容量的准确预测是保障电网安全可靠运行的重要举措。
目前，蓄电池容量的测量方法主要有核对性放电法、开路电压法、安时积分法、内阻测量法、卡尔曼滤波法和神经网络法等方法。这几种方法存在以下问题：其都是基于蓄电池特性的测量方法，需将蓄电池看作由电气参数构成的非线性网络，通过测量开路电压、电流以及内阻等参数的变化来表征蓄电池的容量。必需离线测量，测量耗时长，测量步骤繁琐并且较为危险。
蓄电池充放电循环的本质是内部发生复杂的电化学反应。例如，放电时，正极的二氧化铅与稀硫酸电解液反应，生成硫酸铅。在此过程中，正负极材料的晶体结构，杨氏模量、密度和应力等物理参数也在不断发生变化。超声信号对介质的微观结构及物理参数的变化十分敏感，表现为超声传播速度和信号能量会发生变化。根据上述内容，本发明提供了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法，其目的在于实现蓄电池容量的在线和精确测量，对于保障蓄电池稳定可靠的运行和电网安全具有重要的科学和工程意义。
经过检索，中国专利公开号为CN 105301507 B公开了一种铅酸蓄电池容量的快速检测方法与装置。检测装置包括数据处理端和检测终端；数据处理端用于宽频信号的产生、信号特征提取、检测参数的设置与控制、检测结果的存储、数据通信以及人机交互；检测终端负责宽频磁信号的发射、多模信号的接收和数据通信。该发明的检测方法利用通电线圈在蓄电池上施加交变磁场，应用磁敏传感器、超声波传感器和红外传感器对感应磁场和涡电流形成的电磁超声、红外信号进行接收，利用信号处理方法对多模接收信号的时频特性进行分析和识别，进而对电解液中带电粒子属性、电解液浓度进行判断，结合实验统计结果对蓄电池容量进行反演而实现快速检测。但是在电网的变电站等铅蓄电池使用场所存在大量的电磁波信号，包括但不限于工频电磁场、电晕放电、局部放电、刀闸/断路器操作等产生的各种频带的电磁波信号，该发明检测信号为宽频信号，容易受到电磁波信号的干扰，影响测量的准确性和可靠性。
经过检索，中国专利公开号CN 110137581 B和CN 110118938 B分别公开了一种锂离子电池超声脉冲监测装置和基于超声波频谱分析锂电池内部状态的方法及装置，属于锂电池状态监测领域，测量方法为超声波透射法，由于铅蓄电池的体积一般较大，超声波穿透能力有限，不宜采用超声波透射法测量。并且锂电池的储能原理、工作状态、内部电芯和电介质材料状态等与铅蓄电池具有本质的不同，导致以上发明不能直接适用于铅蓄电池的容量测量。
并且以上专利都没有提及耦合剂的用量和超声换能器施加在蓄电池表面的压力值，但其实采用超声法测量蓄电池容量时，耦合剂的用量多少和超声换能器施加在蓄电池表面的压力值大小，对超声回波/透射波具有显著的影响，进而严重影响容量测量的准确性和可靠性。
发明内容
本发明以铅蓄电池容量为测量对象，为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法，其目的在于提升铅蓄电池容量在线无损测量的快速性、便捷性和准确性。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，包含超声换能器、超声脉冲发射电路、限幅保护电路、回波信号放大电路、高速数据采集处理系统和可调节固定装置。
进一步地，所述的超声换能器为超声纵波换能器，采用锆钛酸铅压电陶瓷偕振增敏设计方案，经过控制陶瓷晶粒取向调控、生坯预处理和烧结温度/时间等工艺流程，进行研制无源式超高压电系数弧状锆钛酸铅压电陶瓷超声换能器。
进一步地，所述的超声换能器的谐振频率为5 MHz ~10MHz，利用压电晶体的逆压电效应，将交变的电压信号激励超声换能器的压电晶片，使其产生超声波信号；利用压电晶体的正压电效应，将超声波信号转化为压电晶片表面的交变电压信号，使其接收超声波回波信号。
进一步地，所述的超声脉冲发射电路采用特殊设计的自励式负窄脉冲发射电路，利用电路中阻值可调整的电阻RP5，阻值调节范围500Ω~1000Ω，实现输出脉冲激励信号的时间宽度t301可调，调节范围为300ns~470ns，幅值V301可调，调节范围为90V~120V。
进一步地，所述的限幅保护电路可以实现高压发射脉冲信号和超声回波信号的有效分离，将高压信号的幅值降低到±5V以内，保护回波信号放大电路和高速数据采集处理系统中所使用的芯片和元器件不被高电压击穿和烧毁。
进一步地，所述的回波信号放大电路，采用两片AD放大芯片级联设计，放大增益0dB~40dB，带宽90MHz，可以将幅值较低的超声回波信号进行无失真放大，解决超声回波能量衰减大，回波信号较小的问题。
进一步地，所述的高速数据采集处理系统采用可编程逻辑器件和数字信号处理器架构来实现，采样芯片的采样频率120 MS/s ~200 MS/s，分辨率为16位；内嵌内嵌超声回波信号的特征提取计算方法和综合容量计算方法，基于阀控式铅酸蓄电池电极材料成分，提取适用于蓄电池的超声回波信号特征值，准确测量铅蓄电池的容量。
进一步地，所述的可调节固定装置主要由弹簧压力调节旋钮、压紧弹簧、可调节固定装置外壳、强磁铁和不锈钢限位器组成，安装在铅蓄电池侧面。超声换能器被压紧在铅蓄电池表面的压力，对于超声回波信号的波形和幅值影响非常显著，可调节固定装置可以有效保证铅蓄电池容量测量时的测试条件的稳定和一致，有效地保证了测量结果的真实性和准确性，因此可调节固定装置对于测量铅电池容量至关重要。
进一步地，所述的不锈钢限位器安装于蓄电池表面，其厚度为2mm，中间开一个直径30mm的圆孔，用于保证超声耦合剂的定量使用，测量前需均匀涂抹厚度2mm和体积1.41ml的超声耦合剂，以减少超声耦合剂对超声回波信号的影响，保证铅蓄电池容量测量的准确性和可靠性。
进一步地，所述的弹簧压力调节旋钮可以调节压紧弹簧压紧力，给超声换能器施加5~10N的均匀压力。正式测量前，压力根据不同蓄电池进行调节，保证超声回波信号不会过大或过小，但正式测量开始后，要保证压力保持不变，以减少超声换能器施加压力不一致对超声回波信号的影响，保证铅蓄电池容量测量的准确性和可靠性。
进一步地，所述的压力监测装置安装在弹簧压力调节旋钮上，压力监测装置表面安装一块液晶显示屏，显示屏背面安装有一个薄膜型压力传感器和钮扣电池，压紧弹簧贴合在薄膜型压力传感器上，可以实时显示压紧弹簧的压力值。
进一步地，所述的强磁铁材料为钕铁硼D32型，固定在可调节固定装置外壳上，测量铅蓄电池容量时，可吸附在不锈钢限位器上。
按照本发明的另一个方面，提供了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的
方法，其特征在于，提出了一套超声回波信号的特征量提取计算方法，将超声回波信号与电
池容量联系起来，超声回波信号中被限幅保护电路限幅的高压发射脉冲信号后的第一个下
降信号定义为初始峰，初始峰幅值（U0）单位为V，初始峰1ms时间后的振荡信号定义为反射
峰，反射峰幅值（Ui）单位为V，其中i=1,2,3,4,5, 初始峰幅值（U0）和反射峰幅值（Ui）之间的
时间差定义为反射时间差（ti）单位ms，其中i=1,2,3,4,5，由单点容量计算公式
，可以计算出被测铅
蓄电池的单点容量为
，公式中的k为伏秒系数，首次测量前需要根据不同容量的铅蓄电池
进行初始化标定和校准。
按照本发明的另一个方面，提供了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的
方法，其特征在于，提供了一套综合容量计算方法，首先对铅蓄电池侧面的9个不同测量点
分别进行单点容量测量，因为铅蓄电池的电池极板布置特点，导致超声回波信号大小与测
量点位置关系密切，因此在铅蓄电池的侧面A和侧面B测量得到的结果，需要根据不同位置
乘以不同的系数，才可以计算得到更加准确的电池容量结果，通过通过综合容量计算公式
，其中i表示测量点（702）
中的（测点B1~测点B6），j表示测量点（702）中的（测点A1~测点A3），对单点容量测量结果进
行综合计算，可以计算出被测铅蓄电池的容量为Q，其中
和
由单点容量计算公式计
算。
与现有技术相比，本发明克服现有铅蓄电池状态测量领域常用的方法易受电磁干扰、在线测量困难、测量时间长和测量精度低等缺点，根据铅蓄电池的工作机理和内部结构，结合铅蓄电池容量、电极材料、晶体结构和电解液特性等与超声回波信号的对应关系，提出了一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置及方法，通过可调节固定装置定量控制耦合剂的用量和超声换能器施加在蓄电池表面的压力值，提出了一种超声回波信号的特征量提取计算方法，实现了回波信号与电池容量之间的内在联系，给出了单点容量计算公式；进一步的，提供了一种综合容量计算方法，考虑到铅蓄电池的电池极板布置特点，超声回波信号大小与测量点位置关系密切，因此在铅蓄电池的侧面A和侧面B测量得到的多个单点容量的基础上，不同位置测量结果需要乘以不同的系数，才能进一步提升了测量地准确性；本发明采用单个超声换能器即可完成了超声信号的发射和接收，具有布局科学、结构简单、空间紧凑和经济实用等特点，具有抗电磁干扰能力强、测量灵敏度和准确度高等优点，实现了铅蓄电池容量的方便、快速和准确测量。
附图说明
图1为一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置结构示意图。
图2为超声脉冲发射电路图。
图3为回波信号放大电路图。
图4为负窄脉冲激励信号图。
图5为可调节固定装置图。
图6为超声回波信号图。
图7为铅蓄电池测点分布示意图。
其中，101为铅蓄电池；102为超声换能器；103为信号线；104为超声脉冲发射电路；105为限幅保护电路；106为回波信号放大电路；107为高速数据采集处理系统；108可调节固定装置；t401为脉冲激励信号宽度；V401为脉冲激励信号幅值；501为压力监测装置；502为弹簧压力调节旋钮；503为压紧弹簧；504为可调节固定装置外壳；505为强磁铁；506为不锈钢限位器；701为电池极板，702为测量点。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：如图1一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置结构示意图，提供了本发明的整体结构示意图，本发明基于超声脉冲反射技术，测量装置连接方式如下，首先将不锈钢限位器506固定在被测铅蓄电池101表面，其厚度为2mm，中间开一个直径30mm的圆孔，用于保证超声耦合剂的定量使用，测量前需均匀涂抹厚度2mm和体积1.41ml的超声耦合剂，以减少超声耦合剂对超声回波信号的影响，保证铅蓄电池容量测量的准确性和可靠性。再将超声换能器102安装在可调节固定装置108内，使用信号线103将超声换能器102与超声脉冲发射电路104和限幅保护电路105连接起来，最后将可调节固定装置108通过吸附在不锈钢限位器506上。铅蓄电池101容量测试流程如下，通过超声脉冲发射电路104产生高频脉冲信号，通过信号线103施加在超声换能器102上，利用压电晶片的逆压电效应，激励超声换能器102产生超声波，由于本发明基于反射超声技术，超声换能器102、超声脉冲发射电路104和限幅保护电路105使用一根信号线103连接，所以超声脉冲发射电路104产生的用于激励超声换能器102的高压负窄脉冲信号也会通过信号线103传播到限幅保护电路105中，如果没有限幅保护电路105的保护，后续的保护回波信号放大电路106和高速数据采集处理系统107电路的元器件会被高电压击穿和烧毁，限幅保护电路105可以实现高压发射脉冲信号和超声回波信号的有效分离，将高压信号的幅值降低到±5V以内，保护回波信号放大电路106和高速数据采集处理系统107中所使用的芯片和元器件不被高电压击穿和烧毁，超声波传播到铅蓄电池101中，在通过铅蓄电池101内部结构时形成超声脉冲回波信号，通过超声换能器102收集超声脉冲回波信号，再通过回波信号放大电路106对回波信号进行放大，最后通过高速数据采集处理系统107将回波信号采集为数字信号，再通过超声脉冲回波信号的特征量提取计算方法计算出电池容量，实现铅蓄电池101容量的方便、快速和准确测量。
实施例2：如图2超声脉冲发射电路图，提供了本发明中超声脉冲发射电路104的详细电路图，其主要作用是产生高压负窄脉冲，用于激励超声换能器102产生超声波。其中P0模块为脉冲发射测试模块，用于手动测试超声脉冲发射电路104是否能正常工作。控制脉冲信号模块U1和U2及其所连接的元件作用是按照需求产生控制脉冲信号，用于实现人为可控地产生高压负窄脉冲。U2后面所连接的电路是负窄脉冲发射电路，采用的是非调谐式电路，电路中没有用到调谐元件，高压负窄脉冲的频带较宽，可以适应不同频率的超声换能器102。其中，充电保护电阻R4起到充电限流作用，充电电容C22和两个快速恢复型二极管D1和D5可以避免激励端在电容充放电的过程中分别产生正负电压，使得压电晶片的振动方向相反，产生杂波现象，干扰负窄脉冲信号的产生；改变阻尼电阻RP5的阻值大小，可以改变高压负窄脉冲幅值V301和时间宽度t301。电阻RP5阻值大时阻尼作用小，发射强度大；电阻RP5阻值小时阻尼作用大，发射强度小。利用控制脉冲信号模块U1和U2来控制高速开关管Q1的导通与关断，来实现对电容的充放电过程，以此来控制产生负窄脉冲激励信号的频率。当控制脉冲信号处于低电平状态时，高速开关管Q1处于关断状态，此时高压直流电源经保护电阻给电容充电，直至电容两端电压约等于电源电压；当控制脉冲信号处于高电平状态时，高速开关管Q1管迅速处于导通状态，此时电容迅速放电，以此产生负窄脉冲信号激励超声波换能器102产生超声波。通过特殊设计的，利用阻值可调整电阻RP5，阻值调节范围500Ω~1000Ω，实现输出脉冲激励信号时间宽度t301可调，调节范围为300ns~470ns，幅值V301可调，调节范围为90V~120V。
实施例3：如图3回波信号放大电路图，提供了本发明中回波信号放大电路106的详细电路图，其主要作用是无失真放大经过铅蓄电池内部结构后产生的超声回波信号，便于高速数据采集处理系统107进行信号的采集和分析，进而得到准确电池容量测量结果。其中超声波换能器102属于压电陶瓷传感器，其输出阻抗非常大，回波信号放大电路106也需要具有高输入阻抗。回波信号输入通过芯片OPA690进行前置阻抗匹配，该芯片在30MHz以内的工作频段单位增益稳定，具有高输入阻抗与低输出阻抗特性。然后信号经过级联的AD1和AD2模块进行小信号无失真放大，其带宽为90MHz，增益0dB~40dB。
实施例4：如图5可调节固定装置图，提供了可调节固定装置108的主要构成，其由压力监测装置501、弹簧压力调节旋钮502、压紧弹簧503、可调节固定装置外壳504、强磁铁505和不锈钢限位器506组成。可调节固定装置108的主要作用是用于将超声换能器102固定在铅蓄电池101侧面，用于铅蓄电池101容量的准确测量。首先将不锈钢限位器506固定在铅蓄电池101表面，其厚度为2mm，中间开一个直径30mm的圆孔，用于保证超声耦合剂的定量使用，测量前需在该圆孔处均匀涂抹厚度2mm和体积1.41ml的超声耦合剂，以减少超声耦合剂用量对超声回波信号的影响，保证铅蓄电池101容量测量的准确性和可靠性。弹簧压力调节旋钮502可以调节压紧弹簧503压力，给超声换能器102施加5~10N的均匀压力。压力监测装置501安装在弹簧压力调节旋钮502上，压力监测装置501表面有一块液晶显示屏，显示屏背面安装有一个薄膜型压力传感器和钮扣电池，压紧弹簧503和薄膜型压力传感器贴合在一起，可以将压紧弹簧503的压力值实时地显示出来，保证测量时压力不变，以减少超声换能器102施加压力的大小对超声回波信号的影响，保证铅蓄电池101容量测量的准确性和可靠性。强磁铁505材料为钕铁硼D32型，固定在可调节固定装置外壳504上，测量铅蓄电池101容量时，可吸附在不锈钢限位器506上。因为超声换能器102被压紧在铅蓄电池101表面的压力，对于超声回波信号的波形和幅值影响非常显著，可调节固定装置108可以有效保证铅蓄电池101容量测量时的测试条件的稳定和一致，有效地保证测量结果的真实性和准确性，因此可调节固定装置108对于准确和可靠地测量铅蓄电池101容量至关重要，也是本发明的一个重要组成部分。
实施例5：如图6超声回波信号图，提供了本发明的超声回波信号波形图，本发明基
于反射超声技术，根据回波信号波形提出了一套超声回波信号的特征量提取计算方法，将
超声回波信号特征量与电池容量联系起来，超声回波信号中被限幅保护电路105限幅的高
压发射脉冲信号后的第一个下降信号定义为初始峰，幅值为U0（单位V），初始峰1ms时间后
的振荡信号定义为初始峰，初始峰幅值（U0）单位为V，初始峰1ms时间后的振荡信号定义为
反射峰，初始峰幅值（Ui）单位为V，其中i=1,2,3,4,5, 初始峰幅值（U0）和反射峰幅值（Ui）之
间的时间差定义为反射时间差（ti）单位ms，其中i=1,2,3,4,5，由单点容量计算公式
，可以计算出被测铅蓄
电池101的单点容量为
，公式中的k为伏秒系数，首次测量前需要根据不同容量的铅蓄电
池进行初始化标定和校准。
实施例6：如图7铅蓄电池测点分布示意图，提供了一套综合容量计算方法，因为铅
蓄电池101的电池极板701的布置特点，导致超声回波信号大小与测量点的位置关系密切，
通过对铅蓄电池101侧面的9个不同测量点702分别进行单点容量测量，通过然后根据不同
位置乘以不同的系数，计算得到更加准确的电池容量结果，通过综合容量计算公式
，其中i表示测量点
（702）中的（测点B1~测点B6），j表示测量点（702）中的（测点A1~测点A3），对单点容量测量结
果进行综合计算，可以计算出被测铅蓄电池101的容量为Q，其中
和
由单点容量计
算公式计算。
Claims (10)
1.一种基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述装置包括超声换能器(102)、信号线(103)、超声脉冲发射电路(104)、限幅保护电路(105)、回波信号放大电路(106)、高速数据采集处理系统(107)和可调节固定装置(108)，其中，
所述的超声换能器(102)为超声纵波换能器，采用锆钛酸铅压电陶瓷偕振增敏设计方案，谐振频率为5MHz～10MHz，用于产生超声波和接收超声回波信号；
所述的高速数据采集处理系统(107)为采用可编程逻辑器件和数字信号处理器架构来实现，内嵌超声回波信号的特征提取计算方法和综合容量计算方法，基于阀控式铅酸蓄电池电极材料成分，可以提取超声回波信号特征值，准确地计算铅蓄电池(101)的容量；
所述的可调节固定装置(108)主要由压力监测装置(501)、弹簧压力调节旋钮(502)、压紧弹簧(503)、可调节固定装置外壳(504)、强磁铁(505)和不锈钢限位器(506)组成，其中，
所述的压力监测装置(501)安装在弹簧压力调节旋钮(502)上，压力监测装置(501)表面安装一块液晶显示屏，显示屏背面安装有一个薄膜型压力传感器和钮扣电池，压紧弹簧(503)贴合在薄膜型压力传感器上，可以实时显示压紧弹簧(503)的压力值；
所述的弹簧压力调节旋钮(502)可以调节压紧弹簧(503)压力，可以给超声换能器(102)施加5～10N的均匀压力；
所述的不锈钢限位器(506)固定在被测铅蓄电池(101)表面，在不锈钢限位器(506)中间开孔处均匀涂抹厚度2mm和体积1.41ml的超声耦合剂，将超声换能器(102)安装在可调节固定装置(108)内，使用信号线(103)将超声换能器(102)、超声脉冲发射电路(104)和限幅保护电路(105)连接，最后将可调节固定装置(108)吸附在不锈钢限位器(506)上，铅蓄电池(101)容量测试时，通过超声脉冲发射电路(104)产生高频脉冲信号，通过信号线(103)施加在超声换能器(102)上，利用压电晶片的逆压电效应，激励超声换能器(102)产生超声波，同时限幅保护电路(105)可以将信号幅值降低，超声波传播到铅蓄电池(101)中，在通过铅蓄电池(101)内部结构时形成超声脉冲回波信号，通过超声换能器(102)收集超声脉冲回波信号，再通过回波信号放大电路(106)对回波信号进行放大，然后通过高速数据采集处理系统(107)将回波信号采集为数字信号，最后通过超声脉冲回波信号的特征量提取计算方法和综合容量计算方法计算出铅蓄电池(101)的容量。
2.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的超声脉冲发射电路(104)采用特殊设计的自励式负窄脉冲发射电路，利用电路中阻值可调整的电阻(RP5)，实现输出脉冲激励信号的时间宽度(t301)调节，调节范围为300ns～470ns，幅值(V301)调节，调节范围为90V～120V。
3.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的高速数据采集处理系统(107)使用的采样芯片采样频率为120MS/s～200MS/s，分辨率为16位。
4.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的回波信号放大电路(106)为采用两片AD放大芯片级联设计，放大增益0dB～40dB，带宽90MHz。
5.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的限幅保护电路(105)分离高压发射脉冲信号和超声回波信号，将高压脉冲信号的幅值降低到±5V以内。
6.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的不锈钢限位器(506)厚度为2mm，中间开一个直径30mm的圆孔，安装于铅蓄电池(101)表面。
7.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置，其特征在于，所述的强磁铁(505)材料为钕铁硼D32型，固定在可调节固定装置外壳(504)上，测量铅蓄电池(101)容量时，吸附在不锈钢限位器(506)上。
8.根据权利要求1所述的基于反射超声的铅蓄电池容量在线测量的装置的在线测量的方法，其特征在于，提出了一套超声回波信号的特征量提取计算方法，将超声回波信号与铅蓄电池(101)容量联系起来，超声回波信号中被限幅保护电路(105)限幅的高压发射脉冲信号后的第一个下降信号定义为初始峰，初始峰幅值(U0)单位为V，初始峰1ms时间后的振荡信号定义为反射峰，反射峰幅值(Ui)单位为V，其中i＝1，2，3，4，5，初始峰幅值(U0)和反射峰幅值(Ui)之间的时间差定义为反射时间差(ti)，反射时间差(ti)的单位为ms，由单点容量计算公式
计算被测铅蓄电池(101)的单点容量为η，公式中的k为伏秒系数，首次测量前需要根据不同容量的铅蓄电池(101)进行初始化标定和校准。
9.根据权利要求8所述的在线测量的方法，其特征在于，提供了一套综合容量计算方法，首先对铅蓄电池(101)侧面的9个不同测量点(702)分别进行单点容量测量，再根据测量结果进行综合容量计算，通过综合容量计算公式
其中m表示测量点(702)中的测点B1～测点B6，n表示测量点(702)中的测点A1～测点A3，ηm和ηn由单点容量计算公式计算，最后计算出被测铅蓄电池(101)的容量为Q。
10.根据权利要求8所述的在线测量的方法，其特征在于，根据在铅蓄电池(101)的内部电池极板(701)结构，在铅蓄电池(101)的侧面布置9个测量点(702)。
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