CN116365075A - 一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 - Google Patents
一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116365075A CN116365075A CN202310212061.3A CN202310212061A CN116365075A CN 116365075 A CN116365075 A CN 116365075A CN 202310212061 A CN202310212061 A CN 202310212061A CN 116365075 A CN116365075 A CN 116365075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- lead
- storage battery
- acid storage
- concentration
- 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
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 179
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical group O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，包括泄漏气体集气室、气体传感单元和数据处理分析单元；泄漏气体集气室为锥形管，小头套于铅酸蓄电池排气阀上，大头覆盖有气体传感单元，用于自动吸入排气阀所释放的气体；气体传感单元在大头一侧固定有闭环电路结构，该闭环电路结构包括由三个电阻和气体反应腔组成的平衡电桥结构及可变电流源，用于在气体反应腔吸入气体时，通过化学反应试剂反应产生电阻值，并通过可变电流源调节平衡电桥结构实时平衡，确保电阻值不随气体温度变化来形成稳定电压信号；数据处理分析单元，用于接收稳定电压信号来检测气体浓度大小。实施本发明，能避免温度变化所带来的检测误差，提高了检测精确度。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电池监测技术领域，尤其涉及一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法。
背景技术
阀控式密封铅酸蓄电池在充电电压超过2.35V时就有可能逸出气体，其主要原因是电池内短时间产生的大量气体来不及被负极吸收。因此，阀控式密封铅酸蓄电池的充电电压要求非常严格。铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵铅，电解液是稀硫酸溶液。铅酸蓄电池在充电到70％～80％电量时，其正极开始产生氧气，一旦充电基本完成约90％时，负极开始产生氢气。另外，铅酸蓄电池产生氢气来源还有两种过程，一个是在过充电过程中电解水副反应中产生，另一个是开路搁置期间自放电反应。
在实际应用中，铅酸蓄电池中氢气的逸出会造成蓄电池失水，并使蓄电池运行环境形成大量的硫酸雾，且硫酸雾会随充电时间越长积愈越多，导致严重的硫酸雾污染。同时，铅酸蓄电池的析气量中80％～90％的成分气体是氢气，因氢气在空气中的爆炸极限为4.1％～74.1％，还直接威胁着电池室的安全的问题。虽然近几年蓄电池的制造工艺上进行改进以阻止酸雾逸出，但氢气的释放始终存在。因此，有必要对铅酸蓄电池泄漏气体的浓度，尤其是氢气的浓度进行测量。
目前，传统的气体浓度检测方式主要是利用气体导热性以及电阻随温度大小变化的特征，将待检测气体送入检测室后，通过电流对检测室中间的热敏电阻进行加热，当气体将热敏电阻上的热量传导出去时，热敏电阻会降温，此时电阻的阻值会发生变化，而通过对电阻变化的特征可以推算出气体的导热程度，进而明确检测室中的气体浓度。
但是，上述传统检测方式存在灵敏度低、误差较大、环境影响较大、交叉敏感现象严重等缺陷，主要原因在于：热敏电阻的温度会随着气体浓度的改变而改变，但二者的变化关系并非严谨的线性关系，因此在不可控因素较多的情况下，难以对变化规律进行预测，造成检测精确度低且难以进行环境补偿。
因此，有必要对传统检测方式进行改进，避免温度变化所带来的检测误差，提高了检测精确度。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法，能避免温度变化所带来的检测误差，从而提高了检测精确度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其与具有排气阀的铅酸蓄电池进行配合，包括泄漏气体集气室、气体传感单元和数据处理分析单元；其中，
所述泄漏气体集气室为锥形管，其小头套设于所述铅酸蓄电池的排气阀上方，大头上方覆盖有所述气体传感单元；
所述气体传感单元包括底座及闭环电路结构；其中，所述底座覆盖于所述泄漏气体集气室的大头的正上方，且其在朝向所述泄漏气体集气室的一侧侧面上固定有所述闭环电路结构；所述闭环电路结构位于所述泄漏气体集气室的大头内并与所述数据处理分析单元建立数据通信，且其上集成有平衡电桥结构以及与所述平衡电桥结构形成闭环连接并用于调节所述平衡电桥结构保持实时平衡的可变电流源；所述平衡电桥结构由三个电阻和形成为可变电阻的气体反应腔组成；所述气体反应腔与所述泄漏气体集气室的大头相导通，并内置有与所述铅酸蓄电池所释放的气体进行化学反应且随气体浓度大小不同而产生可变电阻的化学反应试剂；
其中，所述泄漏气体集气室，用于自动吸入所述铅酸蓄电池由排气阀所释放出来的气体并朝所述气体传感单元方向流动；
所述气体传感单元，用于在所述气体反应腔吸入所述铅酸蓄电池所释放的气体时，通过所述气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过所述可变电流源自动调节所述平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给所述数据处理分析单元；
所述数据处理分析单元，用于接收所述气体传感单元所产生的稳定电压信号，以检测出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度。
其中，所述数据处理分析单元，还用于根据所检测出的气体浓度，判断所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量是否超标。
其中，通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；其中，
Vout为所述气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量；FT为对应所述气体反应腔所预设的量程，其为常量。
其中，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量L；其中，
V为所述铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表查找出来的；C10为所述铅酸蓄电池在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
其中，还包括：与所述数据处理分析单元相连的报警单元；其中，
所述报警单元，用于接收所述数据处理分析单元所产生的报警信号，以实现报警；其中，所述报警信号是所述数据处理分析单元判断出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量超出预设阈值而认定超标时所产生的。
本发明实施例还提供了一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其在前述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统上实现，所述方法包括以下步骤：
泄漏气体集气室自动吸入铅酸蓄电池由排气阀所释放出来的气体并朝气体传感单元方向流动；
所述气体传感单元在气体反应腔吸入铅酸蓄电池所释放的气体时，通过所述气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过可变电流源自动调节平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给数据处理分析单元；
所述数据处理分析单元接收所述气体传感单元所产生的稳定电压信号，以检测出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度。
其中，所述方法进一步包括：
所述数据处理分析单元根据所检测出的气体浓度，判断所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量是否超标。
其中，所述方法进一步包括：
报警单元接收所述数据处理分析单元所产生的报警信号，以实现报警；其中，所述报警信号是所述数据处理分析单元判断出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量超出预设阈值而认定超标时所产生的。
其中，通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；其中，
Vout为所述气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量；FT为对应所述气体反应腔所预设的量程，其为常量。
其中，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量L；其中，
V为所述铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表查找出来的；C10为所述铅酸蓄电池在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过泄漏气体集气室自动吸入排气阀所释放的气体朝气体传感单元方向流动，使气体传感单元在气体反应腔吸入气体时通过化学反应试剂反应产生电阻值，并通过可变电流源调节平衡电桥结构实时平衡，确保电阻值不随气体温度变化，以形成稳定电压信号输出给数据处理分析单元，进一步让数据处理分析单元检测出气体浓度大小，从而避免了温度变化所带来的检测误差，提高了检测精确度。
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一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统的简略结构图；
图2为本发明实施例提供的一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统中泄漏气体集气室的结构图；
图3为本发明实施例提供的一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统中闭环电路结构的电路连接图；
图4为本发明实施例提供的一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法的流程图。
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，提出的一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其与具有排气阀T的铅酸蓄电池S进行配合，包括泄漏气体集气室1、气体传感单元2和数据处理分析单元3；其中，
泄漏气体集气室1为锥形管，其小头套设于铅酸蓄电池S的排气阀T上方，大头上方覆盖有气体传感单元2；可以理解的是，泄漏气体集气室1的倒锥安装方式，使得小头(即直径小的一端)在底部，大头(即直径大的一端)在上部，以保证不改变铅酸蓄电池S原有排气阀T的外部压力，可以自然吸入形成铅酸蓄电池S所释放出来的气体(如上行的氢气)；另外，泄漏气体集气室1的锥形管四周设计有小透气孔，进一步加速氢气上行；
气体传感单元2包括底座(未图示)及闭环电路结构(未图示)；其中，底座覆盖于泄漏气体集气室1的大头的正上方，且其在朝向泄漏气体集气室1的一侧侧面上固定有闭环电路结构；闭环电路结构位于泄漏气体集气室1的大头内并与数据处理分析单元3建立数据通信，且其上集成有平衡电桥结构以及与平衡电桥结构形成闭环连接并用于调节该平衡电桥结构保持实时平衡的可变电流源(如图3所示)；在图3中，平衡电桥结构由三个电阻R1～R3和形成为可变电阻的气体反应腔(以图3中的〇代表)组成；气体反应腔与泄漏气体集气室1的大头相导通，并内置有与铅酸蓄电池S所释放的气体进行化学反应且随气体浓度大小不同而产生可变电阻的化学反应试剂(未图示)；应当说明的是，该化学反应试剂为固体，并与氢气进行反应；
其中，泄漏气体集气室1，用于自动吸入铅酸蓄电池S由排气阀T所释放出来的气体并朝气体传感单元2方向流动；
气体传感单元2，用于在气体反应腔吸入铅酸蓄电池S所释放的气体时，通过气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过可变电流源自动调节平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给数据处理分析单元3；
数据处理分析单元3，用于接收气体传感单元2所产生的稳定电压信号，以检测出铅酸蓄电池所释放的气体浓度。其中，该数据处理分析单元3中通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；Vout为气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量，如k＝1；FT为对应气体反应腔所预设的量程(ppm)，其为常量。
应当说明的是，气体传感单元2在测试过程中气体反应腔的温度始终不变，当气体温度升高时，会自动减小流过平衡电桥结构的电流；反之，气体温度降低时，会自动增大流过平衡电桥结构的电流，从而即可实现在检测时气体反应腔的温度不发生变化，使得气体反应腔产生的电阻值不会随温度改变而改变，从而在根本上提升检测的精度。
气体传感单元2的具体工作原理是，正常工作时，平衡电桥结构之间的电阻处于球平衡；当气体导热系数增加热量被转移时，气体反应腔的温度便会降低，对应的电阻值也随之下降，导致平衡电桥结构失去平衡，而不平衡的电压信号则作为改变电流的信号，经过放大传送到可变电流源使电流增大，让流过平衡电桥结构的电流增加，使电桥重新恢复平衡，从而确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号。反之，以此类推，在此不再赘述。
此时，气体传感单元2具备以下优点：(1)可以以其自身的温度为参数进行环境温度补偿，使得自身温度恒定，提升检测性能；(2)由于温度恒定，因此不存在过渡时间，可加快检测的速度；(3)可最大限度的保证气体不因温度变化而改变其分布，从而可准确检测气体浓度。
可以理解的是，可采用分段多点标注法，标定时在泄漏气体监测量程范围内选择多个浓度点，根据测试所得的稳定电压信号，得到不同时刻的气体浓度。
在本发明实施例中，实际应用中铅酸蓄电池S的析气量与蓄电池的制造技术、环境温度、放电时间、放电强度存在着一定的关系，因此，数据处理分析单元，还有必要用于根据所检测出的气体浓度，判断铅酸蓄电池S所释放的气体析出量是否超标。
此时，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出铅酸蓄电池S所释放的气体析出量L；V为铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表(或放电情况下气体发生量随时间变化的关联曲线)查找出来的；C10为铅酸蓄电池S在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
在本发明实施例中，数据处理分析单元3判断出铅酸蓄电池S所释放的气体析出量超出预设阈值(如0.5毫升/AH·小时)而认定超标时所产生报警信号，使得与该数据处理分析单元3相连的报警单元(未图示)，在接收数据处理分析单3元所产生的报警信号时，进行报警。在一个例子中，报警单元由指示灯和蜂鸣器组成。
如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其在本发明实施例中的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统上实现，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、泄漏气体集气室自动吸入铅酸蓄电池由排气阀所释放出来的气体并朝气体传感单元方向流动；
步骤S2、所述气体传感单元在气体反应腔吸入铅酸蓄电池所释放的气体时，通过所述气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过可变电流源自动调节平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给数据处理分析单元；
步骤S3、所述数据处理分析单元接收所述气体传感单元所产生的稳定电压信号，以检测出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度。
其中，所述方法进一步包括：
所述数据处理分析单元根据所检测出的气体浓度，判断所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量是否超标。
其中，所述方法进一步包括：
报警单元接收所述数据处理分析单元所产生的报警信号，以实现报警；其中，所述报警信号是所述数据处理分析单元判断出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量超出预设阈值而认定超标时所产生的。
其中，通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；其中，
Vout为所述气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量；FT为对应所述气体反应腔所预设的量程，其为常量。
其中，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量L；其中，
V为所述铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表查找出来的；C10为所述铅酸蓄电池在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明通过泄漏气体集气室自动吸入排气阀所释放的气体朝气体传感单元方向流动，使气体传感单元在气体反应腔吸入气体时通过化学反应试剂反应产生电阻值，并通过可变电流源调节平衡电桥结构实时平衡，确保电阻值不随气体温度变化，以形成稳定电压信号输出给数据处理分析单元，进一步让数据处理分析单元检测出气体浓度大小，从而避免了温度变化所带来的检测误差，提高了检测精确度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，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 (10)
1.一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其与具有排气阀的铅酸蓄电池进行配合，其特征在于，包括泄漏气体集气室、气体传感单元和数据处理分析单元；其中，
所述泄漏气体集气室为锥形管，其小头套设于所述铅酸蓄电池的排气阀上方，大头上方覆盖有所述气体传感单元；
所述气体传感单元包括底座及闭环电路结构；其中，所述底座覆盖于所述泄漏气体集气室的大头的正上方，且其在朝向所述泄漏气体集气室的一侧侧面上固定有所述闭环电路结构；所述闭环电路结构位于所述泄漏气体集气室的大头内并与所述数据处理分析单元建立数据通信，且其上集成有平衡电桥结构以及与所述平衡电桥结构形成闭环连接并用于调节所述平衡电桥结构保持实时平衡的可变电流源；所述平衡电桥结构由三个电阻和形成为可变电阻的气体反应腔组成；所述气体反应腔与所述泄漏气体集气室的大头相导通，并内置有与所述铅酸蓄电池所释放的气体进行化学反应且随气体浓度大小不同而产生可变电阻的化学反应试剂；
其中，所述泄漏气体集气室，用于自动吸入所述铅酸蓄电池由排气阀所释放出来的气体并朝所述气体传感单元方向流动；
所述气体传感单元，用于在所述气体反应腔吸入所述铅酸蓄电池所释放的气体时，通过所述气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过所述可变电流源自动调节所述平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给所述数据处理分析单元；
所述数据处理分析单元，用于接收所述气体传感单元所产生的稳定电压信号，以检测出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度。
2.如权利要求1所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其特征在于，所述数据处理分析单元，还用于根据所检测出的气体浓度，判断所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量是否超标。
3.如权利要求2所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其特征在于，通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；其中，
Vout为所述气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量；FT为对应所述气体反应腔所预设的量程，其为常量。
4.如权利要求3所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其特征在于，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量L；其中，
V为所述铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表查找出来的；C10为所述铅酸蓄电池在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
5.如权利要求4所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统，其特征在于，还包括：与所述数据处理分析单元相连的报警单元；其中，
所述报警单元，用于接收所述数据处理分析单元所产生的报警信号，以实现报警；其中，所述报警信号是所述数据处理分析单元判断出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量超出预设阈值而认定超标时所产生的。
6.一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其特征在于，其在如权利要求1-5中任一项所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统上实现，所述方法包括以下步骤：
泄漏气体集气室自动吸入铅酸蓄电池由排气阀所释放出来的气体并朝气体传感单元方向流动；
所述气体传感单元在气体反应腔吸入铅酸蓄电池所释放的气体时，通过所述气体反应腔内的化学反应试剂与所吸入气体进行化学反应后，自动产生相应的电阻值，并通过可变电流源自动调节平衡电桥结构保持实时平衡，确保所产生的电阻值恒定而不会随所吸入气体的温度变化进行改变，以形成稳定的电压信号输出给数据处理分析单元；
所述数据处理分析单元接收所述气体传感单元所产生的稳定电压信号，以检测出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度。
7.如权利要求6所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述数据处理分析单元根据所检测出的气体浓度，判断所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量是否超标。
8.如权利要求7所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
报警单元接收所述数据处理分析单元所产生的报警信号，以实现报警；其中，所述报警信号是所述数据处理分析单元判断出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量超出预设阈值而认定超标时所产生的。
9.如权利要求7所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其特征在于，通过公式P＝(Vout-k)*FT，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体浓度P；其中，
Vout为所述气体传感单元所产生的稳定电压的电压值；k为预设常量；FT为对应所述气体反应腔所预设的量程，其为常量。
10.如权利要求9所述的用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的方法，其特征在于，通过公式L＝(V*P/3*1.667*C10)*(303/273+t)*p/101，计算出所述铅酸蓄电池所释放的气体析出量L；其中，
V为所述铅酸蓄电池的气体发生总量，其通过预设的气体关联表查找出来的；C10为所述铅酸蓄电池在10小时放电工况下的额定容量，其为固定值；t为测量时的气体温度；p为测量时的大气压。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310212061.3A CN116365075A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310212061.3A CN116365075A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116365075A true CN116365075A (zh) | 2023-06-30 |
Family
ID=86934617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310212061.3A Pending CN116365075A (zh) | 2023-02-24 | 2023-02-24 | 一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116365075A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116593075A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-15 | 浙江朗德电子科技有限公司 | 一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法 |
-
2023
- 2023-02-24 CN CN202310212061.3A patent/CN116365075A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116593075A (zh) * | 2023-07-19 | 2023-08-15 | 浙江朗德电子科技有限公司 | 一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法 |
| CN116593075B (zh) * | 2023-07-19 | 2023-10-13 | 浙江朗德电子科技有限公司 | 一种氢气传感器检测单元、制备方法及检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116365075A (zh) | 一种用于测量铅酸蓄电池泄漏气体浓度的系统及方法 | |
| CN109346745A (zh) | 一种基于阻抗判断燃料电池内部水状态的方法及系统 | |
| CN107765184A (zh) | 动力锂电池直流内阻检测方法 | |
| CN115047044A (zh) | 一种微流控气体传感器技术的电解液气体检测装置及方法 | |
| CN109443985A (zh) | 一种铅酸蓄电池酸密度测试装置及测试方法 | |
| CN111579711B (zh) | 一种评测烘烤后锂离子电池水含量的方法 | |
| CN211784145U (zh) | 电池漏液检测设备 | |
| US3425873A (en) | Process of automatically controlling fuel concentration in fuel cell | |
| CN110133528A (zh) | 一种在线自学习锂电池的内阻测量装置及其测量方法 | |
| CN117074963A (zh) | 环境可控智能新能源电池包综合测试系统 | |
| CN102116760B (zh) | 用于检测氧浓度传感器消耗程度的装置与方法 | |
| CN111766526A (zh) | 一种锂离子电池电化学极化阻抗的检测方法 | |
| CN115133083B (zh) | 铁铬液流电池系统平衡度的测试方法 | |
| CN114754821B (zh) | 一种基于数据分析的医学储血装置运行控制系统 | |
| CN114628740B (zh) | 一种燃料电池电堆流体分配一致性的检测方法及装置 | |
| CN111504414B (zh) | 一种电芯产气量检测方法及电芯产气量检测装置 | |
| JPS6445065A (en) | Hydrogen evolution detecting method for electrolyte flow type cell and its equipment | |
| CN114814606A (zh) | 一种电池可放出电量百分比的计算方法及系统 | |
| CN207067048U (zh) | 一种锂电池材料高通量测试平台 | |
| CN112305052A (zh) | 测量装置及测量铅蓄电池负极材料析氢特性的方法 | |
| CN215640707U (zh) | 一种硅基负极浆料产气速率的测量装置 | |
| CN215931581U (zh) | 一种电池吸液性能的测量装置 | |
| CN218974078U (zh) | 定量评估电解液浸润性的测试装置 | |
| CN220510089U (zh) | 一种电芯检测装置 | |
| CN216050537U (zh) | 一种自动测电池盖气密装置 |
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 |