蓄电池内阻及劣化状态在线监测方法及系统

1、蓄电池内阻及劣化状态在线监测系统，包括激励单元和检测 单元，其特征在于：在蓄电池组中设置分段点，分段点不多于蓄电池 的串联只数，在分段点处接入激励单元，激励单元用以产生特定波形 且峰-峰值恒定的激励电流为测量提供激励信号，激励单元分别与所 要检测的蓄电池组总线两端的正负极及电池组中相应的分段点相连， 检测单元通过连线与蓄电池组中的每个单体的正负极相连，用于循检 蓄电池由因流过激励电流而产生的电压增量；
激励单元由恒流源和信号发生器组成，信号发生器发出一定频 率的、恒流的正弦波或矩形波信号传给恒流源，然后通过恒流源注入 蓄电池的分段点；
检测单元包括选通电路、带通电路、A/D转换电路和CPU，其 中，选通电路负责对检测单元通过与各单体电传连线，循环接通所需 要测试的模拟信号，以保证同一时间内只有一个模拟信号通过选通电 路进入模拟信号总线；模拟信号经过选通电路选频后，通过信号总线 再进行接口电平处理，对模拟信号总线输入的信号进行处理并输出； 通过处理后的模拟信号进入A/D电路进行模数转换；然后通过CPU 进行分析监测。
2、根据权利要求1所述的蓄电池内阻及劣化状态在线监测系统， 其特征在于，所述的激励单元内信号发生器和恒流源的数量为多个。
3、根据权利要求2所述的蓄电池内阻及劣化状态在线监测系统， 其特征在于，所述的激励单元中的多个信号发生器和恒流源之间采用 串联或并联连接。
4、根据权利要求1、2或3所述的蓄电池内阻及劣化状态在线 监测系统，其特征在于，所述的激励单元所需的信号电流的来源由外 加激励电流源、蓄电池组或充电设备提供。
5、一种蓄电池内阻及劣化状态在线监测方法，包括以下几个步 骤：
①、首先，对串联使用的蓄电池组进行分段，将蓄电池组按序 号进行分段，分段点可以处于蓄电池组的任何位置；
②、蓄电池组的总正极、总负极以及各分段点与通过激励信号 线与激励单元相连接，每只蓄电池通过采样线与检测单元相连接；
③、通过激励单元中与蓄电池组连接的信号发生器与恒流源， 对某一分段内的蓄电池注入一定频率的、恒流的矩形波或正弦波信 号；
④、利用检测单元测试相应段落中每只蓄电池对于激励信号的 电压响应，并计算出蓄电池的内阻，通过算法结合蓄电池的历史数据 和初始放电曲线综合分析出蓄电池的劣化状态。
6、根据权利要求5所述的蓄电池内阻及劣化状态在线监测方法， 其特征在于，步骤1中分段点的选择，依照等分原则，对蓄电池组进 行等分分段。
7、根据权利要求5或6所述的蓄电池内阻及劣化状态在线监测 方法，其特征在于，在所述的步骤②系统安装完成后，还包括以下操 作过程：
①对系统进行初始化操作，初始化操作的主要目的是完成对电 池初始参数的测试和系统参数的设置；得到串联蓄电池组中单体蓄电 池原始的电压-容量变化和内阻-容量变化间的函数关系；并以此作 为在线分析单体蓄电池劣化状态和容量状态变化的依据；
②、对蓄电池进行核对性放电，在放电的过程中，循检记录蓄 电池的运行参数和实时蓄电池的容量；
③、启动对蓄电池的劣化状态和容量分析程序，对每只电池单体 进行劣化状态和容量状态分析，首先调用运行中定期记录的单体电池 内阻数据，同时根据实时监控记录的蓄电池电压、电流、温度、在线 运行时间等运行参数数值比对原始的蓄电池电压-容量曲线和内阻 容量曲线进行运算，根据蓄电池的浮充时间、均充时间、浮充电流、 浮充电压、运行温度等参数进行加权和归化处理，确定实时的单体蓄 电池电压-容量曲线和内阻容量曲线中的修正系数，最后根据计算和 修正后的单体蓄电池电压-容量曲线和内阻容量曲线，以及蓄电池运 行周期内的内阻曲线，确定蓄电池的实时容量状态。

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