CN115060970A - 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法 - Google Patents

方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115060970A
CN115060970A CN202210680451.9A CN202210680451A CN115060970A CN 115060970 A CN115060970 A CN 115060970A CN 202210680451 A CN202210680451 A CN 202210680451A CN 115060970 A CN115060970 A CN 115060970A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
electric energy
energy meter
circuit
measuring
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
CN202210680451.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张保增
方严
毕博
杨立海
董雪伟
孙运建
王子建
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.)
Acrel Co Ltd
Jiangsu Acrel Electrical Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Acrel Co Ltd
Jiangsu Acrel Electrical Manufacturing 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 Acrel Co Ltd, Jiangsu Acrel Electrical Manufacturing Co Ltd filed Critical Acrel Co Ltd
Priority to CN202210680451.9A priority Critical patent/CN115060970A/zh
Publication of CN115060970A publication Critical patent/CN115060970A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • 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]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法，包括电池BT1、超级电容C1和供电电路V1，所述的电池BT1、超级电容C1、供电电路V1通过竞争与主MCU等电子电路连接。所述的电池BT1和超级电容C1的输出之间设有用于供电电路V1停电情况下进行电池寿命测量的短接点CB1。与现有技术相比，本发明具有电池寿命测量更精确快捷、设计更简单、生产更方便等优点。

Description

方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法
技术领域
本发明涉及一种电能表供电电路，尤其是涉及一种方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法。
背景技术
在当前的国家电网电能表设计中，设计有一个用于断电显示的电池，还有一个在电池欠压情况下对实时时钟进行供电的超级电容。在国网的要求中，在断电情况下，电能表电池能够保持电能表工作5年。如果按照5年的要求，在实际测试中需要较长的时间。在标准中也没有给出如何进行电池5年寿命的试验方法。
经过检索，专利“电能表电池功耗监测的方法”(专利申请号CN 104678314 A)和专利“电能表电池功耗自动监测仪及使用方法”(授权公告号CN 104833942 B)提出在电池电路上加入固定分压电阻，通过对分压电阻两端电压的采样，判断电能表电池功耗。但是对于具体的电能表，不休眠过程中可能会有唤醒等过程，在这个过程中通过的电流是不一样的。这种方法判断的不一定准确。
专利“一种用于单相电能表电池寿命的加速测试系统及方法”(授权公告号CN105044614B)通过模拟实负载工况下触发停复电事件、不同温湿度等复杂工况，诱发电能表内处理器运行在高功耗状态，加速电池放电过程，得到电池寿命加速测试值，用来评估单相电能表电池现场运行环境下的寿命。但是电能表在进行休眠阶段的耗能用来判断电能表在正常休眠状态下的耗能这种方法没有严格的科学依据。
专利“一种基于工况模拟的智能电能表时钟电池性能测试方法”(授权公告号CN106019167B)，提出对电能表的静态功耗进行采集测量；对电能表的动态功耗进行采集测量；对测量所得静态功耗和动态功耗数据分别建立数据模型和数据图表，分别分析推算出电池在电能表上的使用寿命。但是对于如何测量电能表的静态功耗和动态功耗没有说明。
当前电能表在停电情况下的功耗的测量方法，一般采用图1的方式。在电路板上预留了用于测试的短接点。当电能表正常使用时，两个短接点分别短接，超级电容C1和电池BT1正常工作。当需要测试电池功耗时，断开CB1和CB2，防止超级电容给芯片供电，在CB2的两个端子之间连接一个电阻，在停电情况下根据电阻两端检测到的电压计算电能表的电流，然后根据电池BT1的容量计算在停电情况下可以工作的时间。图1中，C1为超级电容，BT1为电池。在不停电情况下，由V1给电能表供电。停电情况下，由超级电容和电池为电能表供电。
现有这种电路有两个不足。其中一个就是电能表在停电的情况下消耗的电流并不是恒定的，这样在测量消耗电流时，如果在CB2之间接的电阻过小，就会导致电阻两端的电压过小，检测电压困难；如果接的电阻过大，则会导致在电能表消耗电流大时，电阻两端的电压过大，电能表芯片供电电压过小，可能影响电能表芯片正常工作，对测量带来误差。另外一个是正常生产时需要短接两个端子，增加了工作量。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，包括电池BT1、超级电容C1和供电电路V1，所述的电池BT1和超级电容C1、供电电路V1并联后输出端与主MCU等电子电路连接，其特征在于，所述的电池BT1和超级电容C1的输出之间设有用于方便进行电池寿命测量的短接点CB1。
作为优先的技术方案，所述的电池BT1采用可拆卸方式接在电能表电路中。
作为优先的技术方案，所述的超级电容C1的输出端通过二极管D1与电能表连接。
作为优先的技术方案，所述的电池BT1的输出端通过二极管D3与电能表连接。
作为优先的技术方案，所述的供电电路V1的输出端通过二极管D2与电能表连接。
根据本发明的另一个方面，提供了一种采用所述电能表电路进行电池寿命测量方法，该电池寿命测量方法是通过在断电及拆除电池的情况下，短接CB1短接点的情况下进行测量。
作为优先的技术方案，在电能表断电情况下，即供电电路V1没有电，使用电压测量工具测量设定时间内在超级电容C1正负极上的电压的降低来计算在断电情况下电能表的电流，然后通过电流计算电池寿命。
作为优先的技术方案，所述电池寿命的计算公式如下：
T＝Cbt/(C1*(U1-U2)/t)
其中Cbt为电池容量；
C1为超级电容容量；
U1、U2分别为开始试验、结束试验时电容两端电压；
t分别为试验耗时时间；
T为电池寿命。
作为优先的技术方案，所述的电压测量工具为万用表。
与现有技术相比，本发明电路及测量方法有效的通过一段时间的运行，测量到电能表在停电情况下的平均电流，能得到电能表电池的准确寿命。且电能表电路设计更简单，在生产情况下不需要短接操作，生产更方便。
附图说明
图1为现有电路的具体电路图；
图2为本发明的具体电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图2所示，一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，包括电池BT1、超级电容C1和供电电路V1，所述的电池BT1和超级电容C1、供电电路V1并联后输出端与主MCU等电子电路连接，所述的电池BT1和超级电容C1的输出之间设有用于供电电路V1停电情况下，在需要测量电池寿命情况下短接的短接点CB1。
所述的电池BT1采用可拆卸方式接在电能表电路中。
所述的超级电容C1的输出端通过二极管D1与主MCU等电子电路连接。所述的电池BT1的输出端通过二极管D3与主MCU等电子电路连接。所述的供电电路V1的输出端通过二极管D2与主MCU等电子电路连接。
在超级电容C1与电池BT1的输出之间设置一个短接点。当电能表正常工作时，短接点不短接。在停电情况下，超级电容与电池通过竞争对电能表供电。
当需要对电能表的电池寿命进行测量时，对电能表断电，拆下电池BT1(在国家电网的电能表要求中，电池可以方便拆卸更换)，短接CB1，这样由超级电容C1对电能表芯片供电，且电能表工作在正常的休眠状态。此时测量超级电容C1两端的电压(可以使用万用表等工具)，等待一段时间之后(可能为10个小时)，再次测量超级电容C1两端电压，根据两个电压差计算电能表在停电情况下的消耗电流。然后根据电池BT1的容量计算得断电情况下电池的寿命。
计算公式如下：
T＝Cbt/(C1*(U1-U2)/t)
其中Cbt为电池容量，单位为Ah；
C1为超级电容容量，单位为F(法拉)；
U1、U2分别为开始试验、结束试验时电容两端电压，单位为V(伏特)；
t分别为试验耗时时间，单位为秒；
T为电池寿命，单位为h(小时)。
本发明电路有效的通过较短一段时间的运行，测量到电能表在停电情况下的平均功耗，得到电能表电池的准确寿命(可以用来判断是否超过5年)。且电能表电路设计更简单，在生产情况下不需要短接操作，生产更方便。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，包括电池BT1、超级电容C1和供电电路V1，所述的电池BT1和超级电容C1、供电电路V1并联后输出端与主MCU等电子电路连接，其特征在于，所述的电池BT1和超级电容C1的输出之间设有用于方便进行电池寿命测量的短接点CB1。
2.根据权利要求1所述的一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，其特征在于，所述的电池BT1采用可拆卸方式接在电能表电路中。
3.根据权利要求1所述的一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，其特征在于，所述的超级电容C1的输出端通过二极管D1与电能表连接。
4.根据权利要求1所述的一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，其特征在于，所述的电池BT1的输出端通过二极管D3与电能表连接。
5.根据权利要求1所述的一种方便进行电池寿命测量的电能表电路，其特征在于，所述的供电电路V1的输出端通过二极管D2与电能表连接。
6.一种采用权利要求1所述电能表电路进行电池寿命测量方法，其特征在于，该电池寿命测量方法是通过在断电及拆除电池的情况下，短接CB1短接点的情况下进行测量。
7.根据权利要求6所述的电池寿命测量方法，其特征在于，在电能表断电情况下，即供电电路V1没有电，使用电压测量工具测量设定时间内在超级电容C1正负极上的电压的降低来计算在断电情况下电能表的电流，然后通过电流计算电池寿命。
8.根据权利要求6所述的电池寿命测量方法，其特征在于，所述电池寿命的计算公式如下：
T＝Cbt/(C1*(U1-U2)/t)
其中Cbt为电池容量；
C1为超级电容容量；
U1、U2分别为开始试验、结束试验时电容两端电压；
t分别为试验耗时时间；
T为电池寿命。
9.根据权利要求7所述的电池寿命测量方法，其特征在于，所述的电压测量工具为万用表。
CN202210680451.9A 2022-06-15 2022-06-15 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法 Pending CN115060970A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210680451.9A CN115060970A (zh) 2022-06-15 2022-06-15 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210680451.9A CN115060970A (zh) 2022-06-15 2022-06-15 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115060970A true CN115060970A (zh) 2022-09-16

Family

ID=83199800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210680451.9A Pending CN115060970A (zh) 2022-06-15 2022-06-15 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115060970A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8217659B2 (en) Method for on-line measurement of battery internal resistance, current operational module, and on-line measurement instrument for battery internal resistance
CN107797074B (zh) 一种单体蓄电池内阻测量电路及测量方法
CN105510833B (zh) 蓄电池健康状态检测方法、装置及系统
CN106019167B (zh) 一种基于工况模拟的智能电能表时钟电池性能测试方法
CN107015153B (zh) 一种蓄电池soh的电压和电流采样控制方法
CN104833942A (zh) 电能表电池功耗自动监测仪及使用方法
CN111398888A (zh) 智能电表的低功耗动态监测装置、设备及使用方法
CN110687356A (zh) 超级电容容量与内阻快速检测装置的检测方法
CN109490790A (zh) 采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法及装置
JP3977071B2 (ja) 車両用電源モニタリング装置及び方法
CN108549009A (zh) 解决vr掉电时序测试powergood信号不单调的方法及系统
CN108459274B (zh) 电池使用时间的测量方法及装置
CN218213189U (zh) 一种方便进行电池寿命测量的电能表电路
CN115060970A (zh) 方便进行电池寿命测量的电能表电路及电池寿命测量方法
CN208588813U (zh) 一种蓄电池组实时监测装置
CN203337801U (zh) 一种新型蓄电池电导测试仪
CN201689169U (zh) 低压电能计量装置检测仪
CN213275769U (zh) 一种新型低压回路电阻测试仪
CN213517457U (zh) 一种继电器功率便捷检测电路及装置
CN211123194U (zh) 一种电池内阻测量装置
Zhang et al. Application Verification of Power IOT Low-power MCU in Laboratory Environment
CN201266209Y (zh) 电能表
CN221174826U (zh) 一种集成式bms板测试设备和测试系统
CN113296000A (zh) 一种免拆解的锂电池快速检测诊断分析系统及方法
CN105372485A (zh) 一种电能表

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