CN211123194U - 一种电池内阻测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池内阻测量装置，包括第一电池内阻测量支路、第二电池内阻测量支路、正极连接端、负极连接端、控制器、电压传感器、电流传感器、第一温度传感器和触摸屏，第一电池内阻测量支路串联设置有第一负载和第一开关，第二电池内阻测量支路串联设置有第二负载和第二开关，正极连接端和负极连接端连接第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路，第一温度传感器用于检测被测电池的温度。该电池内阻测量装置除了能够实现电池内阻测量之外，还能够检测被测电池的温度，最终确保得到的电池内阻数据准确，提升测量可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电池内阻测量技术领域，尤其涉及一种电池内阻测量装置。
背景技术
在变电站、电厂、计算机房等均设有电池组为后备电源，为了获得高电压，电池串联设置。当一组串联的电池中由部分电池出现故障，整组电池就无法继续正常供电，会出现诸如容量减少、开路故障等异常情况。而常规的电池内阻测量装置的功能比较单一，只能够实现简单的电池内阻测量，然而，电池内阻测量装置本身是否正常运行同样决定着电池内阻测量能否正常进行，进而决定着电池内阻的精度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池内阻测量装置，用以解决现有的电池内阻测量装置的功能比较单一，会影响电池内阻正常测量的问题。
为了解决上述问题，本实用新型所涉及的一种电池内阻测量装置采用以下技术方案：
一种电池内阻测量装置，包括：
第一电池内阻测量支路；
第二电池内阻测量支路；
用于连接被测电池正极的正极连接端；
用于连接被测电池负极的负极连接端；
控制器；
用于检测被测电池端电压的电压传感器；
用于检测被测电池放电电流的电流传感器；
用于检测被测电池温度的第一温度传感器；以及
触摸屏；
所述第一电池内阻测量支路串联设置有第一负载和第一开关，所述第二电池内阻测量支路串联设置有第二负载和第二开关，所述正极连接端通过正极连接线路连接所述第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的一端，所述负极连接端通过负极连接线路连接所述第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的另一端；
所述电压传感器和电流传感器设置在所述正极连接线路上；
所述电压传感器、电流传感器和第一温度传感器连接所述控制器，所述控制器连接所述触摸屏。
本实用新型的有益效果如下：通过第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路能够实现被测电池内阻的测量，与直流放电法和交流法相比，本实用新型提供的测量过程能够降低测试结果的误差，真实反映被测电池的状态，避免出现较大事故；控制器将测量得到的内阻通过触摸屏进行显示，便于工作人员立即获知内阻数据；第一温度传感器用于检测被测电池的温度，当被测电池的温度处于一个异常的范围时，表示被测电池异常，此时检测得到的电池内阻会是一个误差较大的数据。因此，该电池内阻测量装置除了能够实现电池内阻测量之外，还通过第一温度传感器检测被测电池的温度，能够判断检测得到的电池内阻数据是否准确，通过触摸屏显示异常状态，提升测量可靠性。
可选地，所述电池内阻测量装置还包括用于与外部设备有线通信连接的有线通信接口，所述控制器连接所述有线通信接口。
可选地，所述有线通信接口包括RS484通信接口、RS232通信接口和USB HOST通信接口。
可选地，所述电池内阻测量装置还包括无线通信模块，所述控制器连接所述无线通信模块。
可选地，所述电池内阻测量装置还包括用于指示通信状态的通信指示灯、用于指示上电状态的启动指示灯、用于指示故障状态的故障指示灯、用于指示报警的报警指示灯以及用于指示内阻测量过程的内阻指示灯，所述控制器连接所述通信指示灯、启动指示灯、故障指示灯、报警指示灯以及内阻指示灯。
可选地，所述控制器连接所述第一开关和第二开关。
可选地，所述电池内阻测量装置还包括存储硬盘，所述控制器连接所述存储硬盘。
可选地，所述电池内阻测量装置还包括第二温度传感器和第三温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述第一负载上，用于检测所述第一负载的温度，所述第三温度传感器设置在所述第二负载上，用于检测所述第二负载的温度；所述第二温度传感器和第三温度传感器连接所述控制器。
第二温度传感器能够检测得到第一负载的温度，实现对第一负载的实时监控，当第一负载的温度处于一个异常的范围时，表示第一负载异常，因此，通过检测第一负载的温度能够获知第一负载的运行状态；第三温度传感器能够检测得到第二负载的温度，实现对第二负载的实时监控，当第二负载的温度处于一个异常的范围时，表示第二负载异常，因此，通过检测第二负载的温度能够获知第二负载的运行状态。当第一负载或者第二负载异常时，检测得到的电池内阻数据也是一个异常数据，因此，通过检测第一负载和第二负载的温度能够判断电池内阻数据是否准确。
可选地，所述第一电池内阻测量支路和所述第二电池内阻测量支路上还串联设置有二极管。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍：
图1是本实用新型的电池内阻测量装置的测量原理电路图；
图2是本实用新型的电池内阻测量装置的结构原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图1-2和具体实施例对本实用新型的技术方案做出进一步的说明。
本实施例提供的电池内阻测量装置采用两级放电法测量电池（比如蓄电池）内阻，如图1所示，电池内阻测量装置包括正极连接端1和负极连接端2，正极连接端1用于连接被测电池9的正极，负极连接端2用于连接被测电池9的负极，当需要对被测电池9的内阻进行测量时，将正极连接端1与被测电池9的正极相连接，将负极连接端2与被测电池9的负极相连接。正极连接端1通过正极连接线路连接第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的一端，负极连接端2通过负极连接线路连接第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的另一端。第一电池内阻测量支路串联设置有第一开关3和第一负载4，第二电池内阻测量支路串联设置有第二开关5和第二负载6。第一负载4和第二负载6为耗能负载，比如电阻，本实施例中，第一负载4的阻值大于第二负载6的阻值。另外，为了提高线路的单向导通性，第一电池内阻测量支路上还串联设置有二极管20，第二电池内阻测量支路上还串联设置有二极管21。
正极连接线路上设置有电压传感器7和电流传感器8，电压传感器7用于检测被测电池9的端电压，电流传感器8用于检测被测电池9的放电电流。电压传感器7和电流传感器8均可以为常规的电气量检测器件。
以下给出一种具体的内阻测量过程：先闭合第一开关3和第二开关5，对被测电池9进行放电，当被测电池9虚电压去除、端电压平稳后，记下当前被测电池9的电压U1和电流I1，然后，断开第一开关3，记下当前被测电池9的电压U2和电流I2，最后断开第二开关5。根据欧姆定律计算电池内阻R，公式如下：
R = (U1-U2)/(I1-I2)
当然，除了上述测量过程之外，还可以采用现有其他的内阻测量过程。
为了检测被测电池9的温度，当对被测电池9进行内阻测量时，将第一温度传感器11固定在被测电池9上，第一温度传感器11可以通过固定带或者胶带与被测电池9固定连接。为了检测第一负载4的温度，第一负载4上设置有第二温度传感器12，第二温度传感器12可以通过固定带或者胶水与第一负载4固定连接；为了检测第二负载6的温度，第二负载6上设置有第三温度传感器13，第三温度传感器13可以通过固定带或者胶水与第二负载6固定连接。第一温度传感器11、第二温度传感器12和第三温度传感器13均可以为常规的温度检测器件。作为其他的实施方式，第二温度传感器12和第三温度传感器13还可以不设置。
电池内阻测量装置还包括控制器10和触摸屏14，控制器10可以为单片机等控制芯片，触摸屏14为常规的触摸屏设备。
为了实现与外部设备，比如上位机通信，电池内阻测量装置还包括有线通信接口15，进一步地，为了保证可靠通信，有线通信接口15包括RS484通信接口、RS232通信接口和USB HOST通信接口。上位机通过与有线通信接口15相连接实现与电池内阻测量装置的通信。
为了实现与外部设备的无线通信，提升通信可靠性，电池内阻测量装置还包括无线通信模块16。
因此，该电池内阻测量装置可独立运行，也可与上位机配合使用，对被测电池9进行内阻测量，有利于对被测电池9的日常维护和检修。
为了指示电池内阻测量装置相关运行状态，电池内阻测量装置还包括指示灯17，本实施例中，指示灯17包括用于指示通信状态的通信指示灯、用于指示上电状态的启动指示灯、用于指示故障状态的故障指示灯、用于指示报警的报警指示灯以及用于指示内阻测量过程的内阻指示灯。为了便于区分，这几种指示灯采用不同的颜色。当电池内阻测量装置与外部设备通信时，控制器10控制通信指示灯亮；当电池内阻测量装置上电时，控制器10控制启动指示灯亮；当电池内阻测量装置故障时，控制器10控制故障指示灯亮；当检测得到异常数据时，控制器10控制报警指示灯亮；当进行内阻测量时，控制器10控制内阻指示灯亮。
为了存储电池内阻数据以及其他的相关数据，电池内阻测量装置还包括存储硬盘18，比如可以记录500条的事件记录和10次内阻测试记录。
本实施例中，第一开关3和第二开关5为电控开关器件，比如MOS管，受控于控制器10，控制器10控制第一开关3和第二开关5的导通/关断，通过操作触摸屏14实现电池内阻测量。作为其他的实施方式，第一开关3和第二开关5还可以是手动开关，手动实现电池内阻测量。
在电池内阻测量过程中，第一负载4和第二负载6的温度会逐渐上升，为了防止温度过高影响测量结果，电池内阻测量装置还包括散热机构19，比如：水冷循环管道或者散热风扇，用于为第一负载4和第二负载6散热。当第一负载4或者第二负载6的温度高于设定值时，控制器10控制散热机构19运行。
如图2所示，第一开关3、第二开关5、电压传感器7、电流传感器8、第一温度传感器11、第二温度传感器12、第三温度传感器13、触摸屏14、有线通信接口15、无线通信模块16、指示灯17、存储硬盘18和散热机构19连接控制器10。
另外，该电池内阻测量装置可以由储能电源供电，那么，该电池内阻测量装置还包括储能电源，储能电源供电连接电池内阻测量装置中的相关组成部分；该电池内阻测量装置还可以由外界直流电源供电，外界直流电源通过供电线路连接电池内阻测量装置中的相关组成部分。
操作触摸屏14，通过操控第一电池内阻测量支路上的第一开关3和第二电池内阻测量支路上的第二开关5能够测量得到被测电池9的内阻，控制器10将测量得到的内阻通过触摸屏14进行显示，便于工作人员立即获知内阻数据。第一温度传感器11用于检测被测电池9的温度，根据温度还能够间接获得被测电池9电解液的温度值。当被测电池9的温度处于一个异常的范围时，表示被测电池9异常，此时检测得到的电池内阻会是一个误差较大的数据，因此，根据被测电池9的温度是否异常能够判断得到电池内阻是否是一个有效数据。第二温度传感器12能够检测得到第一负载4的温度，实现对第一负载4的实时监控，当第一负载4的温度处于一个异常的范围时，表示第一负载4异常，控制器10可以将异常信息通过触摸屏14显示出来；第三温度传感器13能够检测得到第二负载6的温度，实现对第二负载6的实时监控，当第二负载6的温度处于一个异常的范围时，表示第二负载异常，控制器10可以将异常信息通过触摸屏14显示出来。当第一负载4或者第二负载6异常时，检测得到的电池内阻数据也是一个异常数据，因此，通过检测第一负载4和第二负载6的温度能够判断电池内阻数据是否准确。因此，该电池内阻测量装置除了能够实现电池内阻测量之外，还通过三个温度传感器检测被测电池9、第一负载4和第二负载6的温度，能够确保检测得到的电池内阻数据准确，提升测量可靠性。而且，还可以实时获知被测电池9欠压、温度过高和过低、电流过高、电池内阻异常等故障报警信息。
该电池内阻测量装置可实时、连续地对电池电压、电流、内阻、温度等数据及运行状态信息的采集、存储、计算、分析、控制，通过异常告警、容量核对（定）、远程通信等功能，实现电池组状态在线监测、维护及趋势分析管理。克服了交流注入法、交流放电法测试虚电阻的问题，克服了直流放电法因第二次电压测量不准确而引的电阻测量不准等问题。装置配置液晶屏和标准的RS484、RS232、USB HOST通信接口，可独立运行也可与上位机配合使用，对电池提供更为全面精准的监测数据，能较准确的反应电池的当前状态，可以提前发现落后电池，更加利于对电池的日常维护和检修，避免出现大的事故。
作为一个具体实施方式，该电池内阻测量装置具有以下参数：
电池内阻测量范围——2V电池为0～10mΩ，12V(6V)电池为0～100mΩ；电池内阻测量精度为5%；连接电阻测量范围为0～5mΩ；连接电阻测量精度为5%；内阻重复精度为2%；电压测量精度为±0.2%；整组电池电压测量范围为0～300V(精度±0.2%)；温度采集范围为-20℃ ～+85℃；温度测量准确度为±1℃。
最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种电池内阻测量装置，其特征在于，包括：
第一电池内阻测量支路；
第二电池内阻测量支路；
用于连接被测电池正极的正极连接端；
用于连接被测电池负极的负极连接端；
控制器；
用于检测被测电池端电压的电压传感器；
用于检测被测电池放电电流的电流传感器；
用于检测被测电池温度的第一温度传感器；以及
触摸屏；
所述第一电池内阻测量支路串联设置有第一负载和第一开关，所述第二电池内阻测量支路串联设置有第二负载和第二开关，所述正极连接端通过正极连接线路连接所述第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的一端，所述负极连接端通过负极连接线路连接所述第一电池内阻测量支路和第二电池内阻测量支路的另一端；
所述电压传感器和电流传感器设置在所述正极连接线路上；
所述电压传感器、电流传感器和第一温度传感器连接所述控制器，所述控制器连接所述触摸屏。
2.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电池内阻测量装置还包括用于与外部设备有线通信连接的有线通信接口，所述控制器连接所述有线通信接口。
3.根据权利要求2所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述有线通信接口包括RS484通信接口、RS232通信接口和USB HOST通信接口。
4.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电池内阻测量装置还包括无线通信模块，所述控制器连接所述无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电池内阻测量装置还包括用于指示通信状态的通信指示灯、用于指示上电状态的启动指示灯、用于指示故障状态的故障指示灯、用于指示报警的报警指示灯以及用于指示内阻测量过程的内阻指示灯，所述控制器连接所述通信指示灯、启动指示灯、故障指示灯、报警指示灯以及内阻指示灯。
6.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述控制器连接所述第一开关和第二开关。
7.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电池内阻测量装置还包括存储硬盘，所述控制器连接所述存储硬盘。
8.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述电池内阻测量装置还包括第二温度传感器和第三温度传感器，所述第二温度传感器设置在所述第一负载上，用于检测所述第一负载的温度，所述第三温度传感器设置在所述第二负载上，用于检测所述第二负载的温度；所述第二温度传感器和第三温度传感器连接所述控制器。
9.根据权利要求1所述的电池内阻测量装置，其特征在于，所述第一电池内阻测量支路和所述第二电池内阻测量支路上还串联设置有二极管。
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| CN113466730A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 郑州易能科技有限公司 | 一种蓄电池内阻闪测装置及方法 |
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