一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置和方法，該裝置包括氣體緩沖室、用于向氣體緩沖室泵氣的氣泵、用于測(cè)量氣體緩沖室內(nèi)的氣壓的壓力傳感器和排氣管道；排氣管道包括上排氣口、下排氣口和與氣體緩沖室連通的進(jìn)氣口；從氣體緩沖室到上排氣口的這段排氣管道為第一排氣管道，從氣體緩沖室到下排氣口的這段排氣管道為第二排氣管道，在排氣管道中設(shè)置閥門，閥門用于控制第一排氣管道的通斷。本發(fā)明的有益效果如下：體積小巧，排氣管道可以插到蓄電池的內(nèi)部，直接測(cè)量電解液的密度；使用一個(gè)壓力傳感器測(cè)量高、低兩處的兩個(gè)壓力，不易產(chǎn)生誤差；可以對(duì)蓄電池組中的每一節(jié)電池進(jìn)行測(cè)量，保證供電設(shè)備的可靠運(yùn)行。
【專利說明】—種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及蓄電池技術(shù)，尤其涉及一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置主要用于大型發(fā)電廠、核電廠、潛艇電池等地，能夠?qū)π铍姵氐男阅苤笜?biāo)進(jìn)行測(cè)試以判定是否需要更換蓄電池或補(bǔ)充電解液、是否需要充電、是否已經(jīng)充電完畢等。
[0003]現(xiàn)有的用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置存在以下的不足:
[0004]1.體積龐大，無法在狹小的空間內(nèi)使用；
[0005]2.需要電解液有較深的深度，以便形成大的高度差；
[0006]3.使用兩個(gè)壓力傳感器或一個(gè)壓差傳感器，在長(zhǎng)期使用的過程中穩(wěn)定性無法保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有的用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置體積龐大，需要大的高度差測(cè)量電解液密度，在長(zhǎng)期使用的過程中穩(wěn)定性差。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，包括氣體緩沖室、用于向所述氣體緩沖室泵氣的氣泵、用于測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓的壓力傳感器和排氣管道；所述排氣管道包括上排氣口、下排氣口和與所述氣體緩沖室連通的進(jìn)氣口 ；從所述氣體緩沖室到所述上排氣口的這段排氣管道為第一排氣管道，從所述氣體緩沖室到所述下排氣口的這段排氣管道為第二排氣管道，在所述排氣管道中設(shè)置閥門，所述閥門用于控制所述第一排氣管道的通斷。
[0009]在優(yōu)選的方案中，所述閥門還用于控制所述第二排氣管道的通斷。
[0010]在優(yōu)選的方案中，所述閥門為三通閥門，所述三通閥門分別與所述進(jìn)氣口、所述上排氣口和所述下排氣口連接。
[0011]在優(yōu)選的方案中，所述閥門為設(shè)置在所述第一排氣管道中的二通閥門。
[0012]在優(yōu)選的方案中，所述進(jìn)氣口包括第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。
[0013]本發(fā)明還提供了一種上述裝置來測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1:將所述裝置的上排氣口和下排氣口伸入到蓄電池內(nèi)部的電解液中，并且使所述上排氣口的高度高于所述下排氣口的高度；
[0015]步驟2:通過所述閥門使所述第一排氣管道接通，通過所述氣泵向所述氣體緩沖室泵氣，并且利用所述壓力傳感器測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓，得到第一壓力；
[0016]步驟3:通過所述閥門使所述第一排氣管道斷開，同時(shí)使所述第二排氣管道接通，通過所述氣泵向所述氣體緩沖室泵氣，并且利用所述壓力傳感器測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓，得到第二壓力；
[0017]步驟4:獲得所述上排氣口和所述下排氣口的高度差，優(yōu)選的，該高度差是預(yù)先設(shè)定的高度差；步驟5:利用如下公式計(jì)算得出蓄電池內(nèi)部電解液密度:
[0018]蓄電池內(nèi)部電解液密度=(第二壓力一第一壓力)/高度差。
[0019]當(dāng)然，也可以在所述步驟4中通過測(cè)量所述上排氣口和所述下排氣口之間的垂直距離獲得所述高度差。
[0020]本發(fā)明的有益效果如下:
[0021]1.體積小巧，排氣管道可以插到蓄電池的內(nèi)部，直接測(cè)量電解液的密度；
[0022]2.使用一個(gè)壓力傳感器測(cè)量高、低兩處的兩個(gè)壓力，然后取差值，消除了壓力傳感器自身的漂移產(chǎn)生的誤差，測(cè)量精度高；
[0023]3.可以對(duì)蓄電池組中的每一節(jié)電池進(jìn)行測(cè)量，提前判斷單節(jié)電池的容量和特性，保證供電設(shè)備的可靠運(yùn)行。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于光伏儲(chǔ)能設(shè)備、大型發(fā)電廠、核電備用電源、潛艇電池組等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置的示意圖；
[0025]圖2是一個(gè)實(shí)施例的用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的方法的框圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1:氣體緩沖室，2:氣泵，3:壓力傳感器，4:上排氣口，5:下排氣口，6:進(jìn)氣口，7:
三通閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0029]圖1所示的一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置包括氣體緩沖室1、用于向氣體緩沖室I泵氣的氣泵2、用于測(cè)量氣體緩沖室I內(nèi)的氣壓的壓力傳感器3和排氣管道；排氣管道包括上排氣口 4、下排氣口 5和與氣體緩沖室I連通的進(jìn)氣口 6 ;從氣體緩沖室I到上排氣口 4的這段排氣管道為第一排氣管道，從氣體緩沖室I到下排氣口 5的這段排氣管道為第二排氣管道，在排氣管道中設(shè)置閥門，閥門用于控制第一排氣管道的通斷。其中，氣泵2可以采用微型氣泵等任何用于泵氣的設(shè)備。
[0030]閥門可以為三通閥門，三通閥門分別與進(jìn)氣口 6、上排氣口 4和下排氣口 5連接，三通閥門也可以控制第二排氣管道的通斷。閥門也可以為設(shè)置在第一排氣管道中的二通閥門，也可以在第一排氣管道中和第二排氣管道中均設(shè)置二通閥門。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，第一排氣管道和第二排氣管道從進(jìn)氣口 6起共用一段管道，而后分為兩路管道，一路管道延伸到上排氣口 4，另一路管道延伸到下排氣口 5。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，排氣管道的進(jìn)氣口包括第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口，第一進(jìn)氣口到上排氣口 4為第一排氣管道，第二進(jìn)氣口到下排氣口 5為第二排氣管道，第一排氣管道和第二排氣管道相互獨(dú)立。
[0033]本發(fā)明的電解液密度測(cè)量原理如下:
[0034]電解液密度(δ )=壓力(P)/高度(h)[0035]其中，h為上排氣口 4與下排氣口 5之間的高度差，p=pl-p2, pl、p2:分別是下排氣口 5處和上排氣口 4處的電解液壓力。
[0036]使用一個(gè)壓力傳感器分別測(cè)量高、低兩個(gè)位置的電解液壓力，然后取差值。這樣壓力傳感器的溫漂、時(shí)漂等誤差就被消除了 ；
[0037]參照?qǐng)D1所示裝置的測(cè)量過程如下:
[0038]1、三通閥門7使氣體緩沖室I與上排氣孔4連通，氣泵2工作，向氣體緩沖室I泵氣，壓力傳感器3測(cè)量上排氣孔4處的電解液壓力，優(yōu)選在電解液中出現(xiàn)氣泡時(shí)測(cè)量電解液壓力；
[0039]2、三通閥門7為氣體緩沖室I與下排氣孔5連通，氣泵2工作，向氣體緩沖室I泵氣，壓力傳感器3測(cè)量下排氣孔5處的電解液壓力；
[0040]3、上述測(cè)量裝置還可以包括單片機(jī)和通訊端口，該單片機(jī)用于控制氣泵2和三通閥門7的工作狀態(tài)，利用壓力傳感器3測(cè)量的數(shù)值來計(jì)算電解液密度，通過通訊端口將電解液密度值上傳到遠(yuǎn)程設(shè)備。
[0041]圖2示出一種通過上述裝置來測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的方法，包括如下步驟:
[0042]步驟1:將上述裝置的上排氣口 4和下排氣口 5伸入到蓄電池內(nèi)部的電解液中，并且使上排氣口 4的高度高于下排氣口 5的高度；
[0043]步驟2:通過閥門使第一排氣管道接通，通過氣泵2向氣體緩沖室I泵氣，并且利用壓力傳感器3測(cè)量氣體緩沖室I內(nèi)的氣壓，得到第一壓力；
[0044]步驟3:通過閥門使第一排氣管道斷開，同時(shí)使第二排氣管道接通(第二排氣管道接通中可以不設(shè)置閥門，此時(shí)第二排氣管道接通即為接通狀態(tài))，通過氣泵2向氣體緩沖室I泵氣，并且利用壓力傳感器3測(cè)量氣體緩沖室I內(nèi)的氣壓，得到第二壓力；
[0045]步驟4:獲得上排氣口 4和下排氣口 5之間預(yù)先設(shè)定好的高度差；
[0046]步驟5:利用如下公式計(jì)算得出蓄電池內(nèi)部電解液密度:
[0047]蓄電池內(nèi)部電解液密度=(第二壓力一第一壓力)/高度差。
[0048]另外，也可以通過測(cè)量上排氣口 4和下排氣口 5之間的垂直距離得到高度差。
[0049]顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，其特征在于:包括氣體緩沖室、用于向所述氣體緩沖室泵氣的氣泵、用于測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓的壓力傳感器和排氣管道；所述排氣管道包括上排氣口、下排氣口和與所述氣體緩沖室連通的進(jìn)氣口 ；從所述氣體緩沖室到所述上排氣口的這段排氣管道為第一排氣管道，從所述氣體緩沖室到所述下排氣口的這段排氣管道為第二排氣管道，在所述排氣管道中設(shè)置閥門，所述閥門用于控制所述第一排氣管道的通斷。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，其特征在于:所述閥門還用于控制所述第二排氣管道的通斷。
3.根據(jù)權(quán)力要求2所述用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，其特征在于:所述閥門為三通閥門，所述三通閥門分別與所述進(jìn)氣口、所述上排氣口和所述下排氣口連接。
4.根據(jù)權(quán)力要求I所述用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，其特征在于:所述閥門為設(shè)置在所述第一排氣管道中的二通閥門。
5.根據(jù)權(quán)力要求2所述用于測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣口包括第一進(jìn)氣口和第二進(jìn)氣口。
6.一種使用權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述裝置來測(cè)量蓄電池內(nèi)部電解液密度的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:將所述裝置的上排氣口和下排氣口伸入到蓄電池內(nèi)部的電解液中，并且使所述上排氣口的高度高于所述下排氣口的高度； 步驟2:通過所述閥門使所述第一排氣管道接通，通過所述氣泵向所述氣體緩沖室泵氣，并且利用所述壓力傳感器測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓，得到第一壓力； 步驟3:通過所述閥門使所述第一排氣管道斷開，同時(shí)使所述第二排氣管道接通，通過所述氣泵向所述氣體緩沖室泵氣，并且利用所述壓力傳感器測(cè)量所述氣體緩沖室內(nèi)的氣壓，得到第二壓力； 步驟4:獲得所述上排氣口和所述下排氣口的高度差； 步驟5:利用如下公式計(jì)算得出蓄電池內(nèi)部電解液密度: 蓄電池內(nèi)部電解液密度=(第二壓力一第一壓力)/高度差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述高度差是預(yù)先設(shè)定的高度差。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟4中通過測(cè)量所述上排氣口和所述下排氣口之間的垂直距離獲得所述高度差。
【文檔編號(hào)】G01N9/26GK103940699SQ201410137130
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】郭文彥 申請(qǐng)人:郭文彥