專利名稱：蓄電池實(shí)時(shí)在線無損精確測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電力行業(yè)變電站直流系統(tǒng)中對蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測的技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
-鉛酸蓄電池作為電力行業(yè)變電站電源系統(tǒng)停電時(shí)的備用電源，已廣泛應(yīng)用于 工業(yè)生產(chǎn)，以及電力、交通、通信等行業(yè)。蓄電池狀態(tài)的重要標(biāo)志之一就是它 的內(nèi)阻。因此實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測，將有重要的實(shí)際意義。目前同 類技術(shù)的現(xiàn)狀，國內(nèi)水平采用通過外接負(fù)載模塊的放電法測量內(nèi)阻，沒有實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。其存在的缺陷是①，必須工作人員到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行蓄電池的短時(shí)(2秒)放電， 才能完成內(nèi)阻測量，因此沒有實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測。②.為了測量蓄電池內(nèi) 阻，需要每次都對蓄電池放電， 一方面影響蓄電池的正常壽命；另一方面，當(dāng) 進(jìn)行放電時(shí)如果恰好遇到變電站交流失電則可能面臨影響支流系統(tǒng)工作的危 險(xiǎn)。③.采用放電法檢測技術(shù)在監(jiān)測中出現(xiàn)的端電壓監(jiān)測誤差、放電過程電流波 動(dòng)、放電前后電壓捕捉困難(不穩(wěn)定)等技術(shù)難點(diǎn)導(dǎo)致內(nèi)阻監(jiān)測精度不高。目前測量變電站蓄電池內(nèi)阻的常見方法有①密度法一密度法主要通過測 量蓄電池電解液的密度來估算蓄電池的內(nèi)阻，常用于開口式鉛酸電池的內(nèi)阻測 量，不適合密封鉛酸蓄電池的內(nèi)阻測量。該方法的適用范圍窄。②開路電壓法 一開路電壓法是通過測量蓄電池的端電壓來估計(jì)蓄電池的內(nèi)阻，精度很差，甚 至得出錯(cuò)誤結(jié)論。因?yàn)榧词挂粋€(gè)容量已經(jīng)變得很小的蓄電池，在浮充狀態(tài)下其 端電壓仍可能表現(xiàn)得很正常。③直流放電法--直流放電法就是通過對電池進(jìn)行 瞬間大電流放電，測量電池上的瞬間電壓降，通過歐姆定律計(jì)算出電池內(nèi)阻。 雖然這種方法在實(shí)踐中也得到了廣泛的應(yīng)用，但是它也存在一些缺點(diǎn)。如用該 方法對蓄電池內(nèi)阻進(jìn)行檢測必須是在靜態(tài)或是脫機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，無法實(shí)現(xiàn)在線 測量。而且大電流放電會(huì)對蓄電池造成較大的損害，從而影響蓄電池的容量及 壽命。④交流注入法一通過對蓄電池注入一個(gè)恒定的交流電流信號(hào)J。，測量出蓄電池兩端的電壓響應(yīng)信號(hào)，以及兩者的相位差，由阻抗公式L一Vo/I及R— Zcos8來確定蓄電池的內(nèi)阻R。該方法不需對蓄電池進(jìn)行放電，可以實(shí)現(xiàn)安全在 線檢測電池內(nèi)阻，故不會(huì)對蓄電池的性能造成影響。但該方法需要測量交流電 流信號(hào)Js、電壓響應(yīng)信號(hào)，以及電壓和電流之間的相位差。由此可見，這種方 法不但干擾因素多，而且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，測量精度問題成為了制約該種 方法應(yīng)用的主要瓶頸。交流注入法的這種方法不但干擾因素多，而且增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，交流 信號(hào)的確定和獲取，以及測量精度問題成為了阻礙該種方法應(yīng)用的主要瓶頸。而且上述交流注入法存在以下不足(1) 所有元件都存在容差，由容差引起的輸入輸出信號(hào)的相位差會(huì)比較大， 而蓄電池在容量很大時(shí)，輸入輸出信號(hào)的相位差是很小的，因此容差所引起的 相位差有可能會(huì)將蓄電池內(nèi)阻所引起的相位差覆蓋。(2) 檢測數(shù)據(jù)對檢測對象變化的靈敏度依靠高速的AD采樣來保證。因?yàn)楫?dāng)相 位差的變化量很小時(shí)，所對應(yīng)的時(shí)間差A(yù)T的變化量也很小，必須要高速AD采樣 才能獲取這個(gè)很小的變化量；(3) 相位差的表達(dá)式中含有噪聲部分，檢測結(jié)果對隨機(jī)噪聲很敏感。雙向過 零法可以減小由零漂造成的誤差，但不能實(shí)現(xiàn)對噪聲的處理。而將電流、電壓 信號(hào)轉(zhuǎn)換為同幅電壓信號(hào)后，根據(jù)兩信號(hào)在過零點(diǎn)處的電壓差值和電壓幅值來 計(jì)算相位差可以降低對過零點(diǎn)監(jiān)測準(zhǔn)確性的要求，但由于需要對信號(hào)進(jìn)行預(yù)處
理，從而增加了硬件處理環(huán)節(jié)，帶來了設(shè)計(jì)較復(fù)雜、累計(jì)誤差較大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有電力行業(yè)變電站或其它鉛酸蓄電池應(yīng) 用領(lǐng)域里，在直流系統(tǒng)中對蓄電池檢測的交流注入法技術(shù)存在的不足之處而提供一種實(shí)現(xiàn)對GFM蓄電池內(nèi)阻的實(shí)時(shí)在線無損精確測量、可靠的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測 方法。本發(fā)明方法對注入交流信號(hào)的確定和獲取采取了一種新方法，并有效地 解決了測量精度的問題，本發(fā)明方法結(jié)構(gòu)簡單，方便控制，本發(fā)明方法通過給 蓄電池注入一個(gè)低頻交流微弱信號(hào)，檢測每支蓄電池號(hào)輸入端和輸出端的交流 信號(hào)相位，二者相位差即能精確反映蓄電池內(nèi)阻。真正實(shí)現(xiàn)了變電站蓄電池內(nèi) 阻參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。采用了先進(jìn)的測試原理和算法，大大提高了系統(tǒng)測試的可 靠性和抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)了蓄電池監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化管理和智能化的實(shí)時(shí)診斷。 本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明采用低頻交流信號(hào)發(fā)生器對蓄電池注入一個(gè)低頻交流電流信號(hào)，利 用該交流電流信號(hào)，從而測出蓄電池兩端的低頻交流電壓V。和流過的低頻交流電 流Is，以^S利用差分面積法測量低頻交流電壓V。和流過的低頻交流電流Is兩者 的相位差a 。本發(fā)明低頻交流信號(hào)發(fā)生器l通過耦合驅(qū)動(dòng)放大電路將蓄電池的單體直流 電壓和交流電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣模塊采集，再將采集的交流電壓信號(hào)和直流電 壓信號(hào)經(jīng)低通有源濾波器除去干擾信號(hào)后送到多路轉(zhuǎn)化開關(guān)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送單 片機(jī)采集，得到其幅值；交流電壓信號(hào)經(jīng)過零比較脈沖整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換 成方波信號(hào)，電流信號(hào)也是一方面直接經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)送到單片機(jī)，檢測其幅 值，同時(shí)也要經(jīng)過零比較脈沖整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，然后與交流 電壓的方波信號(hào)一起送到相位檢測單元檢測它們的相位差，從而根據(jù)Z = V。/Is ，<formula>formula see original document page 6</formula>來計(jì)算蓄電池內(nèi)阻;本發(fā)明測量時(shí)在每個(gè)蓄電池3的兩端各引出一條 導(dǎo)線,在該導(dǎo)線上各連接有一個(gè)隔直電容接地，經(jīng)過蓄電池的信號(hào)再經(jīng)過一個(gè)約8-12 Q的接地電阻R和隔直電容接地導(dǎo)線的另一端與多路轉(zhuǎn)換開關(guān)連接，多路轉(zhuǎn) 換開關(guān)與單片機(jī)采集板連接。本發(fā)明的有益效果是，采用交流法GFM蓄電池內(nèi)阻的實(shí)時(shí)在線無損精確測 量，通過給蓄電池注入一個(gè)低頻交流微弱信號(hào)，檢測每支蓄電池號(hào)輸入端和輸 出端的交流信號(hào)相位，二者相位差即能精確反映蓄電池內(nèi)阻，克服了目前國內(nèi)外 采用放電法檢測技術(shù)在監(jiān)測中出現(xiàn)的端電壓監(jiān)測誤差、放電過程電流波動(dòng)、斷 電前后電壓捕捉測量技術(shù)，以及在線連接線電量衰檢等導(dǎo)致內(nèi)阻在線監(jiān)測精度 不高的弊端。真正實(shí)現(xiàn)了變電站蓄電池內(nèi)阻參數(shù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，由于采用了 先進(jìn)的測試原理和算法，大大提高了系統(tǒng)測試的可靠性和抗干擾能力為蓄電池 運(yùn)行維護(hù)人員提供了豐富、及時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，大大提高了蓄電池的運(yùn)行維護(hù)水 平，實(shí)現(xiàn)了蓄電池監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)化管理；智能化的實(shí)時(shí)診斷，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的 蓄電池各項(xiàng)參數(shù)，自動(dòng)完成對每只蓄電池性能的現(xiàn)場診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)劣電池， 掌握電池組的運(yùn)行狀態(tài)，具有數(shù)據(jù)采集可靠、檢測蓄電池內(nèi)阻精確的顯著優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖1為交流注入法原理圖示意圖； 圖2為信號(hào)采集系統(tǒng)原理示意圖； 圖3為蓄電池的輸出交流電壓波形相位差示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施系統(tǒng)連接框圖。
具體實(shí)施例方式如圖l,本發(fā)明采用低頻交流信號(hào)發(fā)生器對蓄電池注入一個(gè)低頻交流電流信
號(hào)，利用該交流電流信號(hào)，從而測出蓄電池兩端的低頻交流電壓v。和流過的低頻交流電流Is，以及利用差分面積法測量低頻交流電壓V。和流過的低頻交流電流 Is兩者的相位差ot ;本發(fā)明低頻交流信號(hào)發(fā)生器l通過耦合驅(qū)動(dòng)放大電路將蓄電 池的單體直流電壓和交流電壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣模塊采集，再將采集的交流電壓 信號(hào)和直流電壓信號(hào)經(jīng)低通有源濾波器除去干擾信號(hào)后送到多路轉(zhuǎn)化開關(guān)，再 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送單片機(jī)采集，得到其幅值；交流電壓信號(hào)經(jīng)過零比較脈沖整形電路 將正弦波轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，電流信號(hào)也是一方面直接經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)送到單片 機(jī)，檢測其幅值，同時(shí)也要經(jīng)過零比較脈沖整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)， 然后與交流電壓的方波信號(hào)一起送到相位檢測單元檢測它們的相位差，從而根 據(jù)Z 二 V。/Is ， R= Zcosa來計(jì)算蓄電池內(nèi)阻；本發(fā)明測量時(shí)在每個(gè)蓄電池的兩 端各引出一條導(dǎo)線，在該導(dǎo)線上各連接有一個(gè)隔直電容C、 C接地，經(jīng)過蓄電池的 信號(hào)再經(jīng)過一個(gè)約8-12 Q的接地電阻R和隔直電容接地導(dǎo)線的另一端與多路轉(zhuǎn) 換開關(guān)連接，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)與單片機(jī)采集板連接。本發(fā)明對電池注入一個(gè)音頻交流信號(hào)，測出蓄電池兩端的交流電壓V。，由于 蓄電池內(nèi)阻的存在，使得蓄電池的輸出交流電壓波形與其輸入波形之間產(chǎn)生了 一個(gè)相位差且該相位差隨蓄電池內(nèi)阻的增大而減小，而蓄電池內(nèi)阻隨容量減小 而增大。所以蓄電池輸入輸出信號(hào)的相位差會(huì)隨容量的減少而減小。通過測量 不同容量的蓄電池的輸入輸出電壓波形相位差就可計(jì)算出電池的內(nèi)阻。本發(fā)明交流信號(hào)的具體采集過程如下如圖2，用信號(hào)發(fā)生器1 (ICL8038芯片)產(chǎn)生正弦波信號(hào)，通過兩個(gè)隔直電 容G、 C2加到蓄電池組上，經(jīng)過蓄電池的信號(hào)再經(jīng)過一個(gè)約8-IOQ的接地電阻R 和一個(gè)隔直電容接地。隔直電容很小，約為luF。要測量蓄電池的阻抗，就必須 測量蓄電池輸入輸出信號(hào)的相位差，根據(jù)相位差計(jì)算阻抗。
采集數(shù)據(jù)時(shí)我們需要從每個(gè)蓄電池的兩端各引出一條線，經(jīng)過隔直電容d、C2之后送到多路轉(zhuǎn)換開關(guān),再送到數(shù)據(jù)單片機(jī)采集板，這樣我們就可以通過控制 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)來對蓄電池的每個(gè)單體電池進(jìn)行循環(huán)檢測。這樣得到的相位差我 們不能認(rèn)為就是由蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生的，因?yàn)樵诓杉铍姵仉妷簳r(shí)我們都接入了 隔直電容，即使這些隔直電容的型號(hào)，大小，生產(chǎn)廠家都相同，也會(huì)存在容差，該 容差也會(huì)使得蓄電池的輸入輸出信號(hào)產(chǎn)生相位差，所以只采集一次相位差不能 確定蓄電池的內(nèi)阻。由于蓄電池輸入輸出信號(hào)的相位差會(huì)隨容量的減小而減小， 而隔直電容的容差引起的相位差是不變的，因此，可以根據(jù)相位差的變化來計(jì)算 蓄電池的內(nèi)阻。為了獲得相位差必須改變蓄電池的容量，即使蓄電池對負(fù)載放 電。在蓄電池組剛充電完畢時(shí)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，然后對蓄電池放電，每隔一 定時(shí)間再進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，隨著放電時(shí)間的增加，相位差會(huì)逐漸減小。蓄電池輸入輸出信號(hào)的相位差也可以用MATLAB軟件仿真生成波形觀察。用仿真波形只能觀察到相位差的存在但不能具體計(jì)算相位差的大小，所以 本發(fā)明就利用信號(hào)采集系統(tǒng)來采集該相位差。如圖3，本發(fā)明提出了一種求兩波形相位差的新方法——差分面積法。即先 求出兩波形的相位差所對應(yīng)的面積，然后對面積求積分就可計(jì)算出兩波形的相 位差，有效提高了相位差測量的精度。如圖3所示，入輸出信號(hào)送入單片機(jī)的兩 個(gè)高速高精度差分通道，采樣之后的輸出即為兩信號(hào)的幅值差，測量時(shí)對一個(gè) 周期密集采樣，并對兩個(gè)通道的差分結(jié)果的平方累計(jì)求和從而得到一個(gè)測量值 A，該測量值可以近似為兩信號(hào)差絕對值平方的積分,兩信號(hào)差絕對值的積分即 為相位差所對于的面積。算法如下 設(shè)輸入信號(hào)蓄電池組的信號(hào)為yi,蓄電池組的輸出信號(hào)為y2，j2 = cos(紐+ P) + % (/)輸入輸出信號(hào)差的絕對值平方的積分為將少,a代入式(ii)得J"o |乂—3^1 d" = J"。 lcos(6^) + rtj(0 —cos(o^ + 6) —"2(0| d" 將式(2-20)展開得一少21 = J": [cos2 (6^) + 2 cos(6rf)^ 0)+^ (02 + cos2 + P) + "2 (Z)2 + 2 cos(oZ + e)w2 ( ) —2 cos(w,) cos(c^ + _ 2 cos(6rf)"2 (X) — 2 i 0) cos( Z + — (0"2因?yàn)檩斎胼敵鲂盘?hào)與噪聲信號(hào)之間無相關(guān)性，而噪聲信號(hào)與任意不相關(guān)確 定信號(hào)乘積的積分為零，故并化簡得J"。 |乂-72| <ic^ = 2r-TcosP 由于對兩個(gè)通道的差分結(jié)果的平方累計(jì)求和得到一個(gè)測量值A(chǔ)可以近似為兩信號(hào)差絕對值平方的積分，所以^=arcc0s(2r—爿)/ r ,該式是在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)求積分所得到的相位差，若連續(xù)采樣，在N個(gè)周期內(nèi)求積分，得到結(jié)果就是相位差的累計(jì)值，此方法與過零比較法比較相位檢測 結(jié)果數(shù)據(jù)可以放大。同時(shí)測量結(jié)果中不含有噪聲部分，有效的消除了信號(hào)噪聲 引起的誤差。雖然相位檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的放大，使得元件容差引起的相位差相對減小，測 量結(jié)果對電路元器件的容差敏感性大大降低，但是以上的方法無法從根本上消除檢測電路中元件容差引起的測量結(jié)果。譬如分壓電阻選10q的銅電阻，則根
據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)IEC 60028-1925規(guī)定，其誤差為±1%，即土0.1Q，而電池內(nèi)阻為毫 歐級。檢測電路中還有很多電子元件，這些元件的影響都會(huì)在測量結(jié)果上直接 反映出來，因此無法分辨相位差的改變是蓄電池內(nèi)阻的變化引起的，還是元件 容差引起的，所以每套檢測系統(tǒng)都必然有一個(gè)檢測結(jié)果的零點(diǎn)漂移，而這個(gè)零 點(diǎn)漂移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蓄電池內(nèi)阻，當(dāng)然更遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于我們需要檢測的內(nèi)阻的變化量。在線監(jiān)測系統(tǒng)完成的主要任務(wù)是監(jiān)測使用過程中的蓄電池劣化程度，只要 監(jiān)測系統(tǒng)能有效反應(yīng)蓄電池的容量，并結(jié)合己檢測到的溫度和單體電壓作為修 正參數(shù)，有效給出當(dāng)前每個(gè)單體電池的容量百分比即可。單片機(jī)測量結(jié)果A是對相位差面積的近似，但是基于統(tǒng)計(jì)查表的方法，只需 要一個(gè)對應(yīng)值，不需要精確解算出相位差。設(shè)容量與內(nèi)阻的函數(shù)關(guān)系為C = /Wf (X)為單值連續(xù)單調(diào)遞減函數(shù)。假設(shè)內(nèi)阻與相位差函數(shù)關(guān)系為丑=洲g(X)為單值連續(xù)單調(diào)遞減函數(shù)，則容量與相位差的函數(shù)關(guān)系可設(shè)為C二h(x)為單值連續(xù)單調(diào)遞增函數(shù)。所以測量值A(chǔ)與蓄電池容量的映射關(guān)系是A值 越大，容量越大?；谶@個(gè)思想，本發(fā)明采用的方法是先將電池充滿，測出這個(gè)時(shí)候的相位 差數(shù)據(jù)結(jié)果，得到一個(gè)數(shù)據(jù)ao，然后放電容量的3%，再測量得一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果a,， 依次下去得到ao、 &、 &、 a3、 。將ao — A得到一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)lh，ao-a^得到b2，依次下去得到bh b2、 b3、 。因此bi、 b2、 b3、……這組數(shù)據(jù)是蓄電池運(yùn)行過程中相對于100%容量依次下降3%的相位差變化的數(shù)據(jù)，有效消除了元件容差引 起的零點(diǎn)漂移。假設(shè)容差在輸入輸出信號(hào)中引起的相位差分別為小i, cD2,則相
位差的表達(dá)式中含有A4)，并且每次測量得到的A4)是相同的，在相減的過程 中可以抵消。初次安裝時(shí)得到一個(gè)容量為100%的數(shù)據(jù)，運(yùn)行過程中就根據(jù)檢測 得到的結(jié)果和其它單體電壓、電池環(huán)境溫度的修正，得到當(dāng)然容量。這種方法 目前已做過三種變電站常用的2V蓄電池實(shí)驗(yàn)，重復(fù)性很好，容量大于95%時(shí)分辨 率為4% 5%，容量小于95%時(shí)分辨率為3%。實(shí)際監(jiān)測中若得到的數(shù)據(jù)小于bl則 表示容量大于95%，若位于bl b2之間則說明容量大于92M而小于95M，依次對照 比較判斷容量。因此采用這種方法有效消除了元件容差引起的零點(diǎn)漂移，能有 效檢測蓄電池的健康狀況。有了本發(fā)明方法后，不僅可對近距離的蓄電池施行測量控制，更重要的是 還可對電力行業(yè)使用蓄電池的地方如變電站建立遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測系統(tǒng)。例 如采用本發(fā)明方法的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下.-本發(fā)明方法實(shí)施的監(jiān)測系統(tǒng)主要有三部分組成(見圖4)，分別是一、 高速單片機(jī)采集板單片機(jī)采集板主要具有高精度AD單片機(jī)C8051F060及外圍電路(使用了隔 離電壓電流專用模塊CE—VZOl)構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)對蓄電池組的電壓、電流、溫 度等信息的采集，通過串口將數(shù)據(jù)傳輸給ARM數(shù)據(jù)處理機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。二、 嵌入式ARM處理機(jī)構(gòu)建了基于arm硬件平臺(tái)嵌入式linux系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)將 采集板的數(shù)據(jù)通過串口獲取，并存儲(chǔ)起來，同時(shí)提供web server供遠(yuǎn)程主機(jī)以 及本地人機(jī)界面(觸摸屏)和監(jiān)控終端實(shí)時(shí)瀏覽蓄電池?cái)?shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)下載， 以供遠(yuǎn)程主機(jī)下載數(shù)據(jù)。三、 人機(jī)界面人機(jī)界面采用三菱公司的GOT-F940觸摸屏。通過RS-232接口直接與數(shù)據(jù)
處理機(jī)相連接，發(fā)送整定、查詢信息并接收顯示蓄電池信息，提供聲光報(bào)警， 日常整定等功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。四、 現(xiàn)地監(jiān)控終端本系統(tǒng)的上位機(jī)軟件將安裝在現(xiàn)在監(jiān)控終端計(jì)算機(jī)，使用串口通訊方式與ARM處理機(jī)通訊，負(fù)責(zé)蓄電池遠(yuǎn)方監(jiān)測系統(tǒng)的初始化，蓄電池組監(jiān)控，管理級別 設(shè)定，報(bào)警及報(bào)警查詢，蓄電池信息管理庫管理。五、 遠(yuǎn)程瀏覽主機(jī)只要是提供IE瀏覽器的任何計(jì)算機(jī)均可作為遠(yuǎn)程主機(jī)，查詢變電站蓄電池 組的實(shí)時(shí)信息。
權(quán)利要求
1、蓄電池實(shí)時(shí)在線無損精確測量方法，涉及一種檢測電力變電站蓄電池內(nèi)阻的方法，其特征是，采用低頻交流信號(hào)發(fā)生器對蓄電池注入一個(gè)低頻交流電流信號(hào)，利用該交流電流信號(hào)，從而測出蓄電池兩端的低頻交流電壓和流過的低頻交流電流；再利用差分面積法測量低頻交流電壓和流過的低頻交流電流兩者的相位差。
2、根據(jù)權(quán)利要求所述的畬電池實(shí)時(shí)在線無損精確測量方法，其特征是， 低頻交流信號(hào)發(fā)生器通過耦合驅(qū)動(dòng)放大電路將蓄電池的單體直流電壓和交流電 壓信號(hào)經(jīng)電壓采樣模塊采集，再將采集的交流電壓信號(hào)和直流電壓信號(hào)經(jīng)低通 有源濾波器除去干擾信號(hào)后送到多路轉(zhuǎn)化開關(guān)，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送單片機(jī)采集，得 到其幅值；交流電壓信號(hào)經(jīng)過零比較脈沖整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)， 電流信號(hào)也是一方面直接經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)送到單片機(jī)，檢測其幅值，同時(shí)也要 經(jīng)過零比較脈沖整形電路將正弦波轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，然后與交流電壓的方波信 號(hào)一起送到相位檢測單元檢測它們的相位差。
3、根據(jù)權(quán)利要求所述的蓄電池實(shí)時(shí)在線無損精確測量方法，其特征是，在 每個(gè)蓄電池的兩端各引出一條導(dǎo)線，在該導(dǎo)線上各連接有一個(gè)隔直電容G、 G接 地，經(jīng)過蓄電池的信號(hào)再經(jīng)過一個(gè)約8-12 Q的接地電阻R和隔直電容接地導(dǎo)線的 另一端與多路轉(zhuǎn)換開關(guān)連接，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)與單片機(jī)采集板連接。
全文摘要
蓄電池實(shí)時(shí)在線無損精確測量方法，本發(fā)明采用低頻交流信號(hào)發(fā)生器對蓄電池注入一個(gè)低頻交流電流信號(hào)，利用該交流電流信號(hào)，從而測出蓄電池兩端的低頻交流電壓和流過的低頻交流電流以及兩者的相位差，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了可靠的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，為蓄電池運(yùn)行維護(hù)人員提供了豐富、及時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，大大提高了蓄電池的運(yùn)行維護(hù)水平，具有數(shù)據(jù)采集可靠、檢測蓄電池內(nèi)阻精確的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101158709SQ20071006637
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者馮俊宗, 馮正華, 廖曉峰, 楊昌武, 武全福, 董興海 申請人:云南電網(wǎng)公司楚雄供電局