一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法与流程

本发明涉及铅酸蓄电池检测技术领域，尤其涉及一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法。

背景技术：

目前，铅酸蓄电池又被称为普通蓄电池，指的是电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。荷电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅;放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。分为铅酸水电池和铅酸免维护电池。主要优点是电压稳定、价格便宜，缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁铅酸蓄电池有时在某些情况下用作紧急电源。为这样一种目的所使用的铅酸蓄电池称之固定铅酸蓄电池。这种电池与工业电源并联连接到负载上，并且通常地用工业电源小电流充电，以便保持铅酸蓄电池存储容量保持在100％状态，这称之浮充电。当工业电源出现例如停电的非正常状态时，铅酸蓄电池可代替工业电源供给负载电力。

像这样一种固定铅酸蓄电池，大量的铅酸蓄电池串联使用。由于这样一种固定铅酸蓄电池时时刻刻都要进行浮充电，所以人们知道，铅酸蓄电池的逐渐恶化，导致不能给负载提供足够的电力，的蓄电池在使用一段时间后都存在老化的问题，因此需要对蓄电池的健康状态进行检测，的检测方法检测时间比较长，检测效率低，因此，亟需一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法。

本发明提出的一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：

s1：检测铅酸蓄电池的电压是否过压和欠压，并记录其额定容量；

s2：检测铅酸蓄电池的初始端电压；

s3：把铅酸蓄电池连接上用电电路，使其能够恒电流放电；

s4：放电后检测器放电截止时的电压；

s5：记录放电过程中检测前段电压到放电采样初始时的端电压；

s6：检测蓄电池的放电采样结束时的截止电压；

s7：计算蓄电池能够放入和冲入的容量并与额定容量进行对比计算。

优选地，所述s1中检测的电压设为初始电压，记为u1，s1包括元电压检测模块，元电压检测模块通过电压检测器的检测柱连接铅酸蓄电池进行检测，铅酸蓄电池的标准电压记为u0额定容量记为c0。

优选地，所述s3和s4中通过放电电压检测模块模块对放电前的铅酸蓄电池的电压进行检测，放电采样初始端的电压记为u3，放电结后的放电电压检测模块对铅酸蓄电池的电压进行再次检测，放电电压回升结束时的端电压记为u2，铅酸蓄电池以恒定的电流放电时的电流记为i。

优选地，所述s5通过采样电压检测模块对放电采样结束时的端电压进行检测，检测结果记为u4。

优选地，所述s6通过截止电压检测模块用于检测蓄电池的放电采样结束时的截止电压，截止电压记为u5。

优选地，所述s7通过计算模块和计时模块进行计算和计时，计算时电压由u3到u4之间的端电压变化量记为△u，放电过程中电压由u3到u4的容量变化量记为△c，放电过程中电压由u1到u3所用的时间记为△t0，放电过程中电压由u3到u4所用的时间记为△t1，放电过程中电压由u3到u4的放电斜率记为k，则k计算公式为：

k=△c/△u=i△t1/△u=i△t1/（u3-u4）=ac0△t1/（u3-u4）

放电过程中电压由u3到u4的直线方程为：

fx=k（x-u5）=ac0△t1/（u3-u4）（x-u5）

在检测时u3所对应的f（u3）即认为时铅酸蓄电池当前的容量，f（u3）的计算公式为：

f（u3）=ac0△t1/（u3-u4）（u3-u5）

根据推导公式接口推导出待检测铅酸蓄电池能够冲入和放出的电池容量f（u3）。

优选地，所述铅酸蓄电池的健康状态用soh表示，且soh的计算公式记为soh=f（u3）/c0x100％蓄电池的健康状态，soh代表着蓄电池的劣化、老化程度，f（u3）为待测铅酸蓄电池能够冲入和放出的容量，c0为蓄电池的额定容量。

本发明中，通过放电电压检测模块的设置能够在蓄电池放电时进行测量蓄电池的电压，而截止电压检测模块的设置能够快速的检测出放电截止时的电压，通过测量的数据能够快速的计算出蓄电池的放入和冲入容量，节省了检测的时间，提高了检测效率，避免了以往使用放电搁置检测时间周期长的缺点，而且检测靠性强，检测精度高。

附图说明

图1为本发明提出的一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法的检测模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种快速检测铅酸蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：

s1：检测铅酸蓄电池的电压是否过压和欠压，并记录其额定容量；

s2：检测铅酸蓄电池的初始端电压；

s3：把铅酸蓄电池连接上用电电路，使其能够恒电流放电；

s4：放电后检测器放电截止时的电压；

s5：记录放电过程中检测前段电压到放电采样初始时的端电压；

s6：检测蓄电池的放电采样结束时的截止电压；

s7：计算蓄电池能够放入和冲入的容量并与额定容量进行对比计算。

本发明中，s1中检测的电压设为初始电压，记为u1，s1包括元电压检测模块，元电压检测模块通过电压检测器的检测柱连接铅酸蓄电池进行检测，铅酸蓄电池的标准电压记为u0额定容量记为c0，s3和s4中通过放电电压检测模块模块对放电前的铅酸蓄电池的电压进行检测，放电采样初始端的电压记为u3，放电结后的放电电压检测模块对铅酸蓄电池的电压进行再次检测，放电电压回升结束时的端电压记为u2，铅酸蓄电池以恒定的电流放电时的电流记为i，s5通过采样电压检测模块对放电采样结束时的端电压进行检测，检测结果记为u4，s6通过截止电压检测模块用于检测蓄电池的放电采样结束时的截止电压，截止电压记为u5，s7通过计算模块和计时模块进行计算和计时，计算时电压由u3到u4之间的端电压变化量记为△u，放电过程中电压由u3到u4的容量变化量记为△c，放电过程中电压由u1到u3所用的时间记为△t0，放电过程中电压由u3到u4所用的时间记为△t1，放电过程中电压由u3到u4的放电斜率记为k，则k计算公式为：

k=△c/△u=i△t1/△u=i△t1/（u3-u4）=ac0△t1/（u3-u4）

放电过程中电压由u3到u4的直线方程为：

fx=k（x-u5）=ac0△t1/（u3-u4）（x-u5）

在检测时u3所对应的f（u3）即认为时铅酸蓄电池当前的容量，f（u3）的计算公式为：f（u3）=ac0△t1/（u3-u4）（u3-u5）根据推导公式接口推导出待检测铅酸蓄电池能够冲入和放出的电池容量f（u3），铅酸蓄电池的健康状态用soh表示，且soh的计算公式记为soh=f（u3）/c0x100％蓄电池的健康状态soh代表着蓄电池的劣化、老化程度，其定义为在条件下蓄电池能够冲入或者放出的容量占蓄电池额定容量的百分比，蓄电池刚出场时的soh值为100/％，随着蓄电池的使用、衰退和老化，蓄电池的soh值将会不断减小，根据规定，当蓄电池的soh值小于80％时蓄电池则不能够使用，其中f（u3）为待测铅酸蓄电池能够冲入和放出的容量，c0为蓄电池的额定容量。

使用时先记录其额定容量，然后再通过元电压检测模块检测铅酸蓄电池的初始端电压，并记录，然后把铅酸蓄电池连接上用电电路，使其能够恒电流放电，此时通过放电电压检测模块检测在放电时的端电压和放电结束后的电压，通过采样电压检测模块检测放电后检测器放电截止时的电压，然后记录放电过程中检测前段电压到放电采样初始时的端电压并记录时间，通过截止电压检测模块检测蓄电池的放电采样结束时的截止电压检测后通过计算模块计算蓄电池能够放入和冲入的容量并与额定容量进行对比计算，最后根据计算结果测定蓄电池的健康状况。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。