本發(fā)明涉及一種蓄電池的內(nèi)阻監(jiān)測方法，尤其涉及一種蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)中，在發(fā)電廠以及變電站的直流系統(tǒng)中廣泛使用蓄電池，因此，蓄電池的性能及狀態(tài)對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，其中，蓄電池的內(nèi)阻是反應(yīng)蓄電池的性能及狀態(tài)的重要參數(shù)，現(xiàn)有技術(shù)中，對于蓄電池的內(nèi)阻檢測通過如下手段進(jìn)行：第一種是將蓄電池從接入的系統(tǒng)中拆卸出來，然后再進(jìn)行內(nèi)阻檢測，但是這種方式操作復(fù)雜，需要改變蓄電池的接入結(jié)構(gòu)，蓄電池的拆卸對電力系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性造成影響；第二種則是不從接入系統(tǒng)中拆卸出蓄電池，通過蓄電池的充放電電流、電壓以及溫度等參數(shù)來計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻，但是這種方式雖然實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測，但是由于蓄電池的充放電電壓在檢測過程中受到蓄電池的內(nèi)阻影響，從而造成最終的監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確，不能準(zhǔn)確反映蓄電池的內(nèi)阻狀態(tài)。

因此，需要提出一種新的蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠在不將蓄電池從接入的工作系統(tǒng)中拆卸出來，并且不改變蓄電池的供電電路結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確監(jiān)測，提高蓄電池內(nèi)阻的檢測的效率，不會(huì)對原來的接入系統(tǒng)造成任何影響，確保接入系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠在不將蓄電池從接入的工作系統(tǒng)中拆卸出來，并且不改變蓄電池的供電電路結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確監(jiān)測，提高蓄電池內(nèi)阻的檢測的效率，不會(huì)對原來的接入系統(tǒng)造成任何影響，確保接入系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

本發(fā)明提供提供的一種蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

電容，其兩端分別連接于蓄電池的正極和負(fù)極并形成閉合回路，且電容與蓄電池的負(fù)載形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；

信號(hào)激勵(lì)單元，用于產(chǎn)生交流測試信號(hào)并輸出；

耦合加載單元，其輸入端與信號(hào)激勵(lì)單元的輸出端連接，用于將交流測試信號(hào)通過電磁感應(yīng)加載于蓄電池與電容之間的連接導(dǎo)線；

檢測單元，用于檢測蓄電池與電容的閉合回路的交流電流并輸出。

進(jìn)一步，所述耦合加載單元包括勵(lì)磁鐵芯和繞制于勵(lì)磁鐵芯的耦合線圈，其中，勵(lì)磁鐵芯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，蓄電池與電容之間的連接導(dǎo)線穿過勵(lì)磁鐵芯，耦合線圈的兩端作為輸入端與信號(hào)激勵(lì)單元的輸出端連接。

進(jìn)一步，所述信號(hào)激勵(lì)單元包括信號(hào)發(fā)生器和功率放大器，所述信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生交流測試信號(hào)并輸出到功率放大器，所述功率放大器將交流測試信號(hào)處理后輸出到耦合加載單元。

進(jìn)一步，還包括控制單元，所述控制單元與信號(hào)激勵(lì)單元的控制輸入端連接，所述控制單元的輸入端還與檢測單元的輸出端連接。

進(jìn)一步，所述檢測單元為電流互感器和磁場傳感器，所述電流互感器和磁場傳感器的輸出端均與控制單元連接。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測方法，包括：

在蓄電池的正負(fù)極之間設(shè)置電容并蓄電池與電容形成閉合回路，且電容與蓄電池負(fù)載形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；

在蓄電池和電容之間的導(dǎo)線上通過電磁感應(yīng)加載交流測試信號(hào)；

偵測蓄電池和電容的閉合回路的交流電流以及加載于蓄電池的交流電壓，根據(jù)交流電壓和交流電流計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻。

進(jìn)一步，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線上通過耦合加載單元進(jìn)行加載，其中，耦合加載單元包括耦合線圈以及勵(lì)磁鐵芯，所述勵(lì)磁鐵芯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線穿過勵(lì)磁鐵芯，耦合線圈的兩端作為輸入端輸入交流測試信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測系統(tǒng)及方法，能夠在不將蓄電池從接入的工作系統(tǒng)中拆卸出來，并且不改變蓄電池的供電電路結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確監(jiān)測，提高蓄電池內(nèi)阻的檢測的效率，不會(huì)對原來的接入系統(tǒng)造成任何影響，確保接入系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖2為本發(fā)明的耦合加載單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的原理圖，圖2為本發(fā)明的耦合加載單元結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，包括：

電容8，其兩端分別連接于蓄電池1的正極和負(fù)極并形成閉合回路，且電容8與蓄電池1的負(fù)載9形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；

信號(hào)激勵(lì)單元，用于產(chǎn)生交流測試信號(hào)并輸出；

耦合加載單元7，其輸入端與信號(hào)激勵(lì)單元的輸出端連接，用于將交流測試信號(hào)通過電磁感應(yīng)加載于蓄電池1與電容8之間的連接導(dǎo)線10；

檢測單元，用于檢測蓄電池1與電容8的閉合回路的交流電流并輸出；其中，交流測試信號(hào)為高頻交流測試信號(hào)，當(dāng)信號(hào)激勵(lì)單元產(chǎn)生的高頻甲流測試信號(hào)通過耦合加載單元加載于蓄電池和電容的回路后，由于電容對于高頻交流信號(hào)的阻抗很小，因此，相當(dāng)于施加的高頻交流信號(hào)完全作用于蓄電池的內(nèi)阻上，由于電容對高頻交流信號(hào)的短路作用，施加的交流信號(hào)也不會(huì)對負(fù)載的工作造成影響，因此，通過上述結(jié)構(gòu)，能夠在不將蓄電池從接入的工作系統(tǒng)中拆卸出來，并且不改變蓄電池的供電電路結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確監(jiān)測，即能夠在蓄電池不停止工作的條件下完成蓄電池內(nèi)阻的精確監(jiān)測，提高蓄電池內(nèi)阻的檢測的效率，不會(huì)對原來的接入系統(tǒng)造成任何影響，確保接入系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

本實(shí)施例中，所述耦合加載單元7包括勵(lì)磁鐵芯71和繞制于勵(lì)磁鐵芯71的耦合線圈72，其中，勵(lì)磁鐵芯71為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，蓄電池1與電容8之間的連接導(dǎo)線10穿過勵(lì)磁鐵芯71，耦合線圈72的兩端作為輸入端與信號(hào)激勵(lì)單元的輸出端連接，當(dāng)耦合線圈通入交流信號(hào)后，會(huì)產(chǎn)生交變磁場，在交變磁場的作用下，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線與耦合線圈的耦合處會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)的交流電壓，該交流電壓作用于蓄電池的內(nèi)阻，通過這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏哳l交流測試信號(hào)施加蓄電池的內(nèi)阻上，而且不會(huì)對蓄電池的供電回路造成任何影響，從而簡化對于蓄電池內(nèi)阻測試結(jié)構(gòu)，操作方便。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)激勵(lì)單元包括信號(hào)發(fā)生器5和功率放大器6，所述信號(hào)發(fā)生器5產(chǎn)生交流測試信號(hào)并輸出到功率放大器6，所述功率放大器6將交流測試信號(hào)處理后輸出到耦合加載單元7，其中，信號(hào)發(fā)生器用于產(chǎn)生高頻交流測試信號(hào)，功率放大器用于對該交流測試信號(hào)進(jìn)行放大處理，通過這種結(jié)構(gòu)，能夠使耦合線圈獲得測試所需的激勵(lì)信號(hào)，并向蓄電池與電容之間的導(dǎo)線耦合加載感應(yīng)狡辯電壓，從而完成蓄電池內(nèi)阻的測量。

本實(shí)施例中，還包括控制單元4，所述控制單元4與信號(hào)激勵(lì)單元的控制輸入端連接，所述控制單元4的輸入端還與檢測單元的輸出端連接，其中，控制單元采用現(xiàn)有的單片機(jī)，比如AVR單片機(jī)、ARM單片機(jī)等，控制單元用于控制信號(hào)發(fā)生器的工作，使信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)頻率、幅值的高頻交流信號(hào)，并且，控制單元根據(jù)檢測單元輸出的交流電流以及磁場計(jì)算導(dǎo)線上感應(yīng)電壓的大小，并根據(jù)R＝U/I，計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻。

本實(shí)施例中，所述檢測單元為電流互感器2和磁場傳感器3，所述電流互感器2和磁場傳感器3的輸出端均與控制單元4連接，其中，電流互感器2為精密交流互感器，磁場傳感器3為精密磁場傳感器，控制單元根據(jù)電流互感器和磁場傳感器輸出的交流電流值和磁場值，以及耦合線圈的匝數(shù)、功率放大器的輸出激勵(lì)信號(hào)的幅值，利用電磁感應(yīng)原理的計(jì)算公式計(jì)算耦合線圈耦合加載到導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓，此屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不加以詳述；并根據(jù)計(jì)算得出的感應(yīng)電壓計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種蓄電池內(nèi)阻在線監(jiān)測方法，包括：

在蓄電池的正負(fù)極之間設(shè)置電容并蓄電池與電容形成閉合回路，且電容與蓄電池負(fù)載形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)；

在蓄電池和電容之間的導(dǎo)線上通過電磁感應(yīng)加載交流測試信號(hào)，其中，交流測試信號(hào)為高頻交流信號(hào)，由信號(hào)發(fā)生器生成，并通過功率放大器處理后輸出；

偵測蓄電池和電容的閉合回路的交流電流以及加載于蓄電池的交流電壓，根據(jù)交流電壓和交流電流計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻，交流電壓通過耦合線圈產(chǎn)生的交變磁場、耦合線圈的匝數(shù)、功率放大器的輸出激勵(lì)信號(hào)的幅值以及導(dǎo)線上的交流電流計(jì)算獲得，通過上述方法，能夠在不將蓄電池從接入的工作系統(tǒng)中拆卸出來，并且不改變蓄電池的供電電路結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)對蓄電池內(nèi)阻的準(zhǔn)確監(jiān)測，提高蓄電池內(nèi)阻的檢測的效率，不會(huì)對原來的接入系統(tǒng)造成任何影響，確保接入系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

本實(shí)施例中，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線上通過耦合加載單元進(jìn)行加載，其中，耦合加載單元包括耦合線圈以及勵(lì)磁鐵芯，所述勵(lì)磁鐵芯為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線穿過勵(lì)磁鐵芯，耦合線圈的兩端作為輸入端輸入交流測試信號(hào)；當(dāng)耦合線圈通入交流信號(hào)后，會(huì)產(chǎn)生交變磁場，在交變磁場的作用下，蓄電池和電容之間的導(dǎo)線與耦合線圈的耦合處會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)的交流電壓，該交流電壓作用于蓄電池的內(nèi)阻，通過上述方式，能夠?qū)⒏哳l交流測試信號(hào)施加蓄電池的內(nèi)阻上，而且不會(huì)對蓄電池的供電回路造成任何影響，從而簡化對于蓄電池內(nèi)阻測試結(jié)構(gòu)，操作方便。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。