CN2171873Y - 蓄电池检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型蓄电池检测装置,内部设有并联的充
电、放电和断电保护支路,并设有蓄电池内阻检测部
分,能直接对处于备用或浮充状态的蓄电池组中某电
池的现有容量、蓄电能力、效率、内阻等参数进行定性
或定量的在线抽测,检测时不会因电源突然断电而使
被测电池因反向充电而损坏或使蓄电池组负载出现
断电的危险。该装置既可作单独的测试仪器,也可作
为低压柜的功能单元使用,特别适宜于镉镍蓄电池组
的带电检测。
Description
本实用新型为一种蓄电池参数测试装置,主要由流通路、检测显示部分、控制部分和保护支路等几部分组成。
镉镍蓄电池的电压曲线平直,难于从其端电压确定荷电情况,也不能象铅酸蓄电池那样,通过电液的比重来判断其荷电情况。在CN89102079.9中公开了西德哈布拉公司一种检测镉镍蓄电池状态的方法,其方法是:在对镉镍蓄电池充电的过程中插入短时间的放电阶段,以测定其内阻,从而得知荷电状态等信息。此方案实施起来比较复杂,难于推广,也不准确。
本实用新型的目的,就是为克服现有技术的不足,而提供一种方便、实用,能够准确检测镉镍蓄电池及各种蓄电池的容量等参数,尤其是能在不断电的情况下,直接检测处于备用状态的蓄电池组的荷电状态或蓄电能力的装置。
本蓄电池检测装置,主要由电流通路、检测显示部分、控制部分和保护支路等几部分组成。检测时用导线将装置连接于某蓄电池的两极。其检测方式的特征在于:1.蓄电池先通过放电支路放电,在完成电量检测后,再对蓄电池充电,使其恢复原有容量或充满。或是使蓄电池瞬时放电,根据其端电压的变化,检测其内阻及定性地了解其荷电情况。2.能在不影响电池组备用状态的情况下,直接抽查某蓄电池来了解蓄电池组的荷电情况,或检出失效电池。3.在检测过程中,电网可能突然停电,备用蓄电池组将向负载供电,该装置特有的保护支路能够防止被测蓄电池因过放电而损坏,又不会断电,使检测在绝对安全可靠的情况下进行。
该装置的特征在于:1.其电流通路由放电支路2和充电支路3构成。2.有一由整流二极管或整流二极管和辅助蓄电池构成的保护支路1。3.放电支路2可以由电阻、检流元件及开关元件等组成,也可以由电阻、半导体晶体管等组成。充电支路3可由直流电源、电阻和或半导体晶体管及开关元件等组成。如图1(a)。通过对电流信号的检测,转换成相应的电量值加以显示。电流信号由分流器、电阻、直流互感器等检流元件得到。电量转换可以有多种方式,如通过电子线路对电流信号积分或通过微机的积分程序等方式实现。工作时,控制部分5根据被测蓄电池的状态,如电压、温度变化等物理信号或根据需要,控制充、放电过程,使充、放电支路2、3接通或关断。检测显示4和控制部分5的功能也可由微机一并完成。保护支路1则是利用二极管的单向导电特性,以及辅助蓄电池提供电势V(E2),保证被测蓄电池端电压不低于-V(D)或V(E2)-V(D),V(D)为二极管的正向压降。在对蓄电池组中的某电池进行抽查时,由于该装置仅跨接在某蓄电池的两端进行充、放电,故对由多个蓄电池组成的电池组的工作状态几乎没有影响。因有保护支路1,故可利用该装置跨接在被检出的失效蓄电池的两侧,将其直接从蓄电池阻中拆除和更换,而不会出现断电的危险。当需要测定蓄电池的蓄电能力时,则先将其充满后,再测出容量。由于蓄电池的充放电效率=输出容量/充入容量,故可利用该装置测得此效率。
本实用新型的目的还可以通过如下方式来实现,即由恒流放电支路2、电压取样部分6、差值运算部分7、显示部分8等组成。如图1(b)。蓄电池荷电量与内阻Ri有关,而Ri=ΔU/I,由于采用恒流放电,I为定值,故可方便地通过对蓄电池的室载电压与负载电压的差值Δu的检测,对容量加以估计。检测时,分别对其空载电压和通过电流后的端电压取样,作减法运算,并将结果显示。可利用微机对电压信号经A/D转换后贮存并运算,也可利用电压取样保持电路和差值放大电路求得Δu。并可算出内阻Ri。此检测可瞬间完成。附图的图面说明如下:
图1为本蓄电池检测装置的原理框图。图1(a)中,1为保护支路,2为放电支路,3为充电支路,4为检测显示部分。图1(b)中,2为恒流放电支路,6为电压检测部分,7为电压差值运算部分,8为显示部分。
图2、图3为本蓄电池检测装置的两实施例原理图。
下面结合两个实施例对该蓄电池检测装置作进一步说明。
图2中,其放电回路由三极管A1和电阻R1组成。充电回路由D1~D4组成的整流电源及三极管A2、电阻R2组成,整流电源的输出电压为1.2~5伏(如1.2伏、3伏、5伏)。放大器A3、电阻R3、R4、R5、R6及放大器A4,电阻R7、R8、R9、R10分别使A1、A2处于恒流工作状态。A1、A2亦兼作充、放支路的开关元件。这里,电量值等于电流与时间的乘积,故电量检测显示部分为一可以控制的时钟电路,由时基电路A9、或门A10和组合计数显示模块A11等组成。A10作为输入时钟咏冲的控制门,R11、C1为清“0”电路。当被测蓄电池端电压V(E)高于比较器A5的给定电压(1V)时,双稳电路A6输出Q1为高电平,A2栅极为低电平而被封锁,而A1导通,被测蓄电池通过放电支路放电。同时Q1、Q2为低电平,A10打开,时钟电路开始计时。当放电到V(E)低于给定电压(IV)时,A5翻转,Q1为高电平,A1被封锁,放电完成。计时脉冲通过A10被封锁,停止计时,显示值和相应的电量值对应。同时A2导通,整流电源通过A2、R2向E补充电。当V(E)大于A7的给定电压(1.5V)时,双稳电路A8翻转,Q2为高电平,A2截止,充电完毕。保护支路由辅助蓄电池E2和整流二极管D组成。当电网断电,蓄电池组向负载供电时,E放电至V(E)接近V(E2)-V(D)时,绝大部分工作电流将从保护支路流过,避免E因过放电而损坏。
若进行内阻及定性检测,开始时,开关K1位置“1”,Q3为高电平,A1截止,E的空载端电压被取样保持电路A12保持。当K1置于“2”,A1导通,放大器A13对E的端电压和A12保持的电压的差值Δu放大,并通过电压表A14将结果显示。热敏电阻Rt用于补偿由温度引起的测量误差。有关元件的参数为:A1、A2,MTE20N60;E2为GNY2-10;D、D1~D4为10A;R1、R2为0.1Ω、2W;A3、A4、A5、A7、A12、A13为MA174;A6 A8、A9为NE555;A10为T063;A11为CLC412;R3、R5、R6、R7、R9、R10为10K;R4、R8为1M。
图3为另一实施例。其放电支路由电阻R1,分流器F1组成;充电支路由开关电源DC、电阻R2及分流器F2组成。放、充电支路的开关元件为继电器JF、JC。保护支路由整流二极管D构成。检测时,被测电池E先通过JF常闭触点向放电支路放电。当V(E)低于给定电压值(IV)时,比较器A5输出高电平,三极管TI导通,JF吸合并保持,放电停止。这时,充电支路的整流电源通过闭合的JF常开能点及JC的常闭触点对E充电。当E充满,其温度上升,贴附在E表面的热敏电阻Rt阻值下降,比较器A6输出高电平,三极管T2导通,JC吸合,充电停止。电流检测信号I1、I2通过放大器A1、A3放大,经A/D转换器A2、A4模数转换后,输入微机A8进行积分运算,并将电量值显示。若需对E进行等量充电,则在充电过程中,通过相应程序,让计算机对充电量值与前面贮存的放电量值进行比较,当二者相等时,其输出端O2将为高电平,通过二极管D6使三极管T2导通,JC吸合,充电停,从而实现等量充电。若先按下按钮K,装置将先对E充满电,然后再按前面的工作顺序检测,便可得知E的蓄电能力及了解是否失效。该装置还可以将外电路上蓄电池组的分流器上的电流信号引入,从而可对整个蓄电池组的充、放电情况进行监测。本例中,F1、F2,10A;R1、R2,0.35、15W;JF、JC,-12V;A8,TD-Ⅱ微处理机。A1、A3、A5、A6为MA741,A2、A4为B5193,R3~R14为10K;R15、R16为1M;T1、T2为3DA;D,10A;D5、D6、D7为2CP12,DC为5A、3V。
与现有技术相比,本实用新型有如下些优点:1.能准确、方便地完成对蓄电池的荷电情况或蓄电能力的检测,并恢复其容量。2.由于具有特有的保护支路,该装置能在不解开电路的情况下,可靠地对运行设备中的蓄电池组的荷电情况或蓄电能力进行抽查,且可利用该装置直接对失效蓄电进行拆换。3.可快速对蓄电池容量进行定性检测。使用灵活、方便、准确、价格低廉、易于实施,对于提高蓄电池使用的可靠性,将会产生积极的作用。
Claims (6)
1、一种蓄电池检测装置,主要由电流通路、检测显示部分和控制部分组成,其特征在于,电流通路为一放电支路、一充电支路和一保护支路并联构成,其中放电支路由电阻和开关元件串联构成,充电支路由直流整流电源与开关元件串联构成,保护支路为一整流二极管,二极管的极性与充电支路的输出电压极性反向连接。
2、按权利要求1所述的蓄电池检测装置,其特征在于,其放电支路由电阻、检流元件和开关元件构成,或是由电阻、晶体管串联构成。
3、按权利要求1所述的蓄电池检测装置,其特征在于,其充电支路由直流整流电源、电阻和晶体管串联构成。
4、按权利要求1所述的蓄电池检测装置,特征在于,其保护支路由一整流二极管和一辅助蓄电池串联构成。
5、按权利要求1所述的蓄电池检测装置,其特征在于,充电支路的直流输出电压值为1.2~5伏。
6、按权利要求1所述的蓄电池检测装置,其特征在于内部有一蓄电池内阻检测部分,由电压取样、差值运算和相应的显示部分构成,电压取样部分的输入端通过开关元件或直接与装置的输出端相连,差值运算部分的输入端与电压取样回路的输出端相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 93238405 CN2171873Y (zh) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 蓄电池检测装置 |
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CN 93238405 CN2171873Y (zh) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 蓄电池检测装置 |
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CN2171873Y true CN2171873Y (zh) | 1994-07-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 93238405 Expired - Fee Related CN2171873Y (zh) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 蓄电池检测装置 |
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CN (1) | CN2171873Y (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100344984C (zh) * | 2005-07-28 | 2007-10-24 | 上海交通大学 | 通过电感放电检测蓄电池内阻的方法 |
CN101814758A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-08-25 | 浙江工业大学 | 用于电动助力车蓄电池组容量检测仪的放电电路 |
CN101142493B (zh) * | 2005-03-31 | 2011-04-06 | Lg化学株式会社 | 利用多个感测电阻测量电池单元中的电流量的装置和方法 |
CN104155609A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-11-19 | 双新电器(郑州)制造有限公司 | 一种免维护铅酸蓄电池无损检测方法及无损检测仪 |
-
1993
- 1993-04-01 CN CN 93238405 patent/CN2171873Y/zh not_active Expired - Fee Related
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