本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池檢測方法，尤其是涉及一種蓄電池自放電快速檢測方法。

背景技術(shù)：

鉛酸蓄電池自發(fā)明至今已有100多年的歷史，因其具備安全性高、性能穩(wěn)定、制造成本較低，且具有很高的循環(huán)利用價值的特點，使其廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟和人們的生活中，在電動汽車、電動自行車及電動工具等方面得到了廣泛的應(yīng)用。由于現(xiàn)有的鉛酸蓄電池通常是通過串并聯(lián)組合使用的，因此，要求電池組中的各電池單元具有較高的一致性。其中鉛酸蓄電池的自放電是影響電池組使用壽命的重要因素之一，如果各電池單元的自放電不一致，在串聯(lián)數(shù)量多時，電池組各電池單元之間狀態(tài)差異變大，極容易出現(xiàn)過充過放的現(xiàn)象，從而大大縮減鉛蓄蓄電池組的循環(huán)使用壽命。

鉛酸蓄電池的自放電是由蓄電池內(nèi)部自發(fā)反應(yīng)引起的電池容量損失，這類損失主要為電解液在正負極上的氧化還原導(dǎo)致的容量損失，自放電對電池組的影響極大。通常，人們會將開路電壓和放電截止電壓一致的電池單元挑選出來組合在一起使用，以便使電池組中個電池單元的性能盡量一致。然而，當電池組放置或使用一段時間后，由于電池組中各電池單元的自放電不同，會使初始調(diào)整好的充電狀態(tài)變得參差不齊，使得電池組在使用壽命和安全方面存在極大的問題。為此，我們需要對各電池單元的自放電性能進行檢測，以便將自放電性能一致或接近的電池單元組合在一起，從而提高電池組的使用壽命和安全性。

目前，人們通常是將完全荷電態(tài)（soc為1）的電池單元在常溫下擱置一段時間，然后測量電池單元的剩余電量，從而檢測電池單元的自放電性能和荷電保持能力。然而上述檢測方法存在如下缺陷：由于蓄電池在常溫下的自放電速度較慢，因此，一次測試時間相當長，從而嚴重影響測試效率，不利于對蓄電池的自放電性能做出準確的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的鉛酸蓄電池的自放電檢測方法所存在的檢測時間長，檢測結(jié)果的準確性低的問題，提供一種蓄電池自放電快速檢測方法，可顯著地加快蓄電池自放電檢測的進程，從而提高檢測效率，并有利于提高檢測的準確性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種蓄電池自放電快速檢測方法，包括如下步驟：

a.將需要檢測的電池組中的電池單元放置在一個恒溫箱內(nèi)，然后用磁場發(fā)生裝置對恒溫箱內(nèi)的電池單元施加一個交流磁場，并用電壓測量裝置測量電池單元的初始開路電壓；

b.每經(jīng)過一個放電間隔時間后用電壓測量裝置測量一次電池單元的開路電壓，直至開路電壓等于截止電壓，從而可得到電池單元的自放電曲線；

c.檢測電池單元的自放電曲線與蓄電池的標準自放電曲線上任意相同一個時間點對應(yīng)的開路電壓差值△v，當△v大于額定電壓差值時，即判定該電池單元不合格。

首先，將需要檢測的電池單元放置在一個恒溫箱內(nèi)，從而使電池單元可在一個恒溫環(huán)境中自放電，避免變化的環(huán)境因素對自放電過程造成的不利影響，有利于提高檢測的準確性。特別是，本發(fā)明通過對電池單元施加一個交流磁場，從而可顯著地加速蓄電池內(nèi)部的自發(fā)反應(yīng)，大大地縮短自放電檢測的時間，有效地提高檢測的效率。進一步地，本發(fā)明在電池單元的自放電檢測過程中，每間隔一個固定的放電間隔時間，即測量一次電池單元的開路電壓，從而可得到電池單元的自放電曲線，進而可準確地評判電池單元的整個自放電過程的特性，有利于進一步提高測量的準確性和完整性。

作為優(yōu)選，所述放電間隔時間在1.5-2.5小時之間，既有利于對電池單元的自放電特性進行準確的測量，同時確保整個檢測過程的高效。

作為優(yōu)選，所述恒溫箱的溫度在42-55℃之間，有利于加快電池單元的自放電進程，同時使電池單元的自放電進程與實際工作環(huán)境相適應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述交流磁場的頻率在0.8-10khz之間；所述交流磁場的功率在35~110毫瓦之間。在有效提高電池單元的自放電速度的同時，盡量降低交流磁場的電耗，降低檢測成本。

作為優(yōu)選，所述額定電壓差值在5-25毫伏之間，既可確保同一電池組中的各電池單元的自放電特性的一致性，同時可避免因過高的檢測指標而降低電池單元的合格率。

作為優(yōu)選，所述磁場發(fā)生裝置包括三對在圓周方向均勻分布的磁極，磁極由在徑向上相對布置且相互串接的二個勵磁線圈構(gòu)成，磁極的勵磁線圈采用三相單三拍的勵磁順序供電。

當一對磁極的二個勵磁線圈通電時，即可對電池單元產(chǎn)生一個磁力線方向固定的磁場；當三對磁極的勵磁線圈采用三相單三拍的勵磁順序供電時，即可依次形成六個磁力線方向不同的磁場，并且六個磁場的磁力線之間形成一個60度的夾角。也就是說，電池單元所受到的磁力線的方向是不斷變化的，從而可使電池單元所受到的磁場作用在各個方向上均勻一致，有利于進一步提高電池單元的自放電進程，并確保各電池單元所受到的磁場作用的一致性。

作為優(yōu)選，所述電壓測量裝置包括一個具有二個輸入接口、一個數(shù)據(jù)輸出接口以及一個存儲單元的數(shù)字式電壓表，所述數(shù)字式電壓表的輸入接口通過連接導(dǎo)線與可連接電池單元的接線柱的測量端子相連接，在連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線上串接有間隙式通斷器，間隙式通斷器包括由盤簧驅(qū)動定時主軸緩慢轉(zhuǎn)動的機械式定時器，所述機械式定時器內(nèi)設(shè)有和定時主軸平行的轉(zhuǎn)動樞軸、間隔布置的懸臂狀的固定導(dǎo)電片和接觸彈片，所述固定導(dǎo)電片和接觸彈片分別和連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線相連接，定時主軸上設(shè)有驅(qū)動圓盤，驅(qū)動圓盤的邊緣設(shè)有若干在圓周方向均勻分布的驅(qū)動凹槽，所述轉(zhuǎn)動樞軸上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動桿，驅(qū)動桿端部的一側(cè)設(shè)有貼靠接觸彈片的驅(qū)動凸塊，另一側(cè)設(shè)有貼靠驅(qū)動凹槽底面的滑動凸塊，當盤簧驅(qū)動定時主軸連同驅(qū)動圓盤轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動桿端部的滑動凸塊從驅(qū)動凹槽內(nèi)滑出而貼靠驅(qū)動圓盤的圓周面，從而推動驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動凸塊則推動接觸彈片彎曲，從而使接觸彈片與固定導(dǎo)電片接觸，此時數(shù)字式電壓表即可測出電池單元的開路電壓并存儲在存儲單元內(nèi)；當盤簧驅(qū)動定時主軸連同驅(qū)動圓盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動桿端部的滑動凸塊從驅(qū)動圓盤的圓周面滑至驅(qū)動凹槽位置，接觸彈片彈性復(fù)位，從而推動驅(qū)動桿反向轉(zhuǎn)動，滑動凸塊滑入驅(qū)動凹槽內(nèi)，此時的接觸彈片與固定導(dǎo)電片分離。

本發(fā)明的電壓測量裝置是一個具有存儲單元的數(shù)字式電壓表，從而可將每次的測量結(jié)果存儲在存儲單元內(nèi)，并通過數(shù)據(jù)輸出接口導(dǎo)入到電腦上，以便對測量數(shù)據(jù)進行進一步的后續(xù)處理和分析。特別是，在連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線上串接有間隙式通斷器，該間隙式通斷器包括一個機械式定時器，這樣，在開始檢測前，只需先上緊極限是定時器的盤簧，然后，通過盤簧的緩慢釋放，即可驅(qū)動定時主軸勻速地緩慢轉(zhuǎn)動，進而可帶動驅(qū)動圓盤轉(zhuǎn)動。由于驅(qū)動圓盤的邊緣設(shè)有若干驅(qū)動凹槽，因此，可使驅(qū)動桿形成一個間隙式的來回擺動，以實現(xiàn)接觸彈片與固定導(dǎo)電片的間隙式導(dǎo)通。也就是說，本發(fā)明可實現(xiàn)電池單元開路電壓的自動檢測和存儲，從而極大地提高了檢測效率，并確保檢測過程的一致性。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：可顯著地加快蓄電池自放電檢測的進程，從而提高檢測效率，并有利于提高檢測的準確性。

附圖說明

圖1是電池單元在檢測時的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是電壓測量裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是間隙式通斷器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、恒溫箱2、電池單元3、磁極31、勵磁線圈4、電壓測量裝置41、數(shù)字式電壓表411、輸入接口412、數(shù)據(jù)輸出接口42、連接導(dǎo)線43測量端子5、機械式定時器51、外殼52、定時主軸53、轉(zhuǎn)動樞軸54、固定導(dǎo)電片55、接觸彈片56、驅(qū)動圓盤561、驅(qū)動凹槽57、驅(qū)動桿571、驅(qū)動凸塊572、滑動凸塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

一種蓄電池自放電快速檢測方法，包括如下步驟：

a.如圖1所示，將需要檢測的電池組中的電池單元2放置在一個恒溫箱1內(nèi)，恒溫箱的溫度可控制在42-55℃之間，以加快電池單元的自放電進程，同時使電池單元的自放電進程與實際工作環(huán)境相適應(yīng)。然后用磁場發(fā)生裝置對恒溫箱內(nèi)的電池單元施加一個交流磁場，并用電壓測量裝置測量電池單元的初始開路電壓。優(yōu)選地，交流磁場的頻率可控制在0.8-10khz之間，而交流磁場的功率則可控制在在35~110毫瓦之間，一方面可提高電池單元的自放電速度，另一方面有利于減少交流磁場的電耗，以降低檢測成本。

為了確保電池單元所受到的磁場作用的一致性，本發(fā)明的磁場發(fā)生裝置包括三對在圓周方向均勻分布的磁極3，磁極由二個在徑向上相對布置的勵磁線圈31構(gòu)成，同一磁極的二個勵磁線圈且相互串接。當二個勵磁線圈通電時，二個勵磁線圈相對的一端可形成相反的極性，從而在二個勵磁線圈之間的空間形成一個磁場。特別地，三個磁極的勵磁線圈應(yīng)采用三相單三拍的勵磁順序供電，從而可依次形成六個磁力線方向不同的磁場，并且六個磁場的磁力線之間形成一個60度的夾角，使電池單元所受到的磁場作用在各個方向上均勻一致，有利于提高電池單元的自放電進程和檢測過程的一致性；

b.每經(jīng)過一個放電間隔時間后用電壓測量裝置測量一次電池單元的開路電壓，直至開路電壓等于截止電壓，從而可得到電池單元的自放電曲線。優(yōu)選地，放電間隔時間可控制在在1.5-2.5小時之間，以提高自放電曲線的精度。

為了提高測量開路電壓的效率，如圖2所示，電壓測量裝置4包括一個數(shù)字式電壓表41，該數(shù)字式電壓表具有二個輸入接口411和一個數(shù)據(jù)輸出接口412，數(shù)字式電壓表內(nèi)具有可存儲測量數(shù)據(jù)的存儲單元。數(shù)字式電壓表的輸入接口通過連接導(dǎo)線42與測量端子43相連接，而測量端子則可與電池單元正極和負極的接線柱快速連接。其中第一個測量端子用于連接電池單元正極的接線柱，而第二個測量端子用于連接電池單元負極的接線柱。在連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線中間串接一個間隙式通斷器，該間隙式通斷器包括一個機械式定時器5。如圖3所示，機械式定時器包括外殼51、設(shè)置在外殼內(nèi)由盤簧驅(qū)動的定時主軸52。當盤簧繞緊后，即可通過相應(yīng)的齒輪傳動系統(tǒng)驅(qū)動一個擒縱擺做有規(guī)律的往復(fù)擺動，從而使盤簧緩慢釋放，進而實現(xiàn)定時主軸的勻速緩慢轉(zhuǎn)動。由于機械式定時器屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此，本實施例中不對其具體結(jié)構(gòu)進行詳細的描述。

此外，在機械式定時器的外殼內(nèi)還需設(shè)置和定時主軸平行的轉(zhuǎn)動樞軸53、以及一端固定在外殼上的懸臂狀的固定導(dǎo)電片54和接觸彈片55，固定導(dǎo)電片和接觸彈片由鈹青銅制成，從而具有良好的導(dǎo)電性能和彈性。固定導(dǎo)電片和接觸彈片分別和連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線相連接，并且固定導(dǎo)電片和接觸彈片間隔布置，也就是說，固定導(dǎo)電片和接觸彈片之間不接觸，從而使該連接導(dǎo)線平時處于斷開的狀態(tài)。另外，定時主軸上需設(shè)置一個驅(qū)動圓盤56，在驅(qū)動圓盤的邊緣設(shè)置6-8個在圓周方向均勻分布的驅(qū)動凹槽561，轉(zhuǎn)動樞軸上設(shè)置可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動桿57，并在驅(qū)動桿端部的一側(cè)設(shè)置貼靠接觸彈片的驅(qū)動凸塊571，在驅(qū)動桿端部的另一側(cè)設(shè)置滑動凸塊572，依靠接觸彈片的彈力，驅(qū)動桿端部的滑動凸塊貼靠在第一個驅(qū)動凹槽的底面上。

當需要檢測電池單元時，我們需先將第一個測量端子和電池單元正極的接線柱相連接，將第二個測量端子和電池單元負極的接線柱相連接。由于此時的固定導(dǎo)電片和接觸彈片之間不接觸，因此，數(shù)字式電壓表無法測量電池單元的開路電壓。當我們使盤簧繞緊時，機械式定時器即開始工作計時，此時盤簧緩慢釋放，從而驅(qū)動定時主軸連同驅(qū)動圓盤緩慢地勻速轉(zhuǎn)動，驅(qū)動桿端部的滑動凸塊從第一個驅(qū)動凹槽內(nèi)滑出而貼靠在驅(qū)動圓盤的圓周面，從而推動驅(qū)動桿轉(zhuǎn)動，驅(qū)動桿上的驅(qū)動凸塊則推動接觸彈片彎曲，從而使接觸彈片與固定導(dǎo)電片接觸，此時連接第一個測量端子的連接導(dǎo)線導(dǎo)通，數(shù)字式電壓表即可測出電池單元的第一個開路電壓并存儲在存儲單元內(nèi)；當盤簧驅(qū)動定時主軸連同驅(qū)動圓盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動放電間隔時間時，驅(qū)動桿端部的滑動凸塊從驅(qū)動圓盤的圓周面滑到第二個驅(qū)動凹槽位置，此時接觸彈片彈性復(fù)位，并推動驅(qū)動桿反向轉(zhuǎn)動，滑動凸塊滑入第二個驅(qū)動凹槽內(nèi)，此時的接觸彈片與固定導(dǎo)電片分離，數(shù)字式電壓表停止測量。當經(jīng)過一個放電間隔時間后，滑動凸塊從第二個驅(qū)動凹槽內(nèi)滑出而貼靠在驅(qū)動圓盤的圓周面，此時數(shù)字式電壓表即可測出電池單元的第二個開路電壓并存儲在存儲單元內(nèi)。以此類推，數(shù)字式電壓表可對電池單元進行開路電壓的間隙式自動測量和存儲。當然，我們可在接觸彈片上設(shè)置半球形突起，在固定導(dǎo)電片上對應(yīng)位置設(shè)置半球形凹槽。這樣，當接觸彈片靠近固定導(dǎo)電片時，半球形突起與半球形凹槽貼合，從而可增加相互接觸面積，有利于減小接觸電阻。

c.在經(jīng)過18-24小時的自放電后，機械式定時器停止計時，數(shù)字式電壓表停止測量電池單元的開路電壓，此時我們可將儲存在電池單元的存儲單元內(nèi)的開路電壓數(shù)據(jù)輸出到電腦上，從而可得到電池單元的自放電曲線，該自放電曲線的橫坐標為自放電時間，縱坐標為開路電壓。然后將檢測電池單元的自放電曲線與蓄電池的標準自放電曲線疊加在一起進行比較，對于橫坐標上的任意一個自放電時間點，電池單元的自放電曲線與標準自放電曲線所對應(yīng)的縱坐標上的開路電壓之間會形成一個開路電壓差值△v。當△v大于額定電壓差值時，即判定該電池單元不合格。優(yōu)選地，額定電壓差值可控制在5-25毫伏之間，既可確保同一電池組中的各電池單元的自放電特性的一致性，同時可避免因過高的檢測指標而降低電池單元的合格率。也就是說，只要開路電壓差值△v小于等于額定電壓差值，即可判定該電池單元合格。