本实用新型涉及一种测量铅酸蓄电池单体内阻的电路。
背景技术：
UPS(Uninterruptible Power System，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源)系统以及高压直流系统是当今广泛应用于各行各业重要的电力后备保障系统，各行业每年用于维护这两种系统铅酸蓄电池的费用也居高不下，且因为维护不到位，不能及时发现并处理个别故障铅酸蓄电池，而产生的后备电源故障事故时常发生。UPS系统与高压直流系统的铅酸蓄电池维护存在着诸多困难：
一是需电池单体数量多，工作量大；
二是系统组端电压高，维护具有一定的危险性，需要培训合格的专业维护人员才能进行，维护的成本高昂；
三是目前依然没有方便或很好的手段进行良好的维护。
目前比较普遍的做法是安装铅酸蓄电池单体分布式在线巡检仪系统，即每节被测电池单体装配一个电池巡检仪模块，实时测量单节铅酸电池的电压、内阻和极柱或表壳的温度。并将这些数据通过数据总线汇总到一个单体汇集模块，由单体汇集模块统一上报给后台动环监控中心。然而目前的电池单体巡检模块在测量UPS系统或高压直流系统电池单体内阻的时候，往往受到UPS系统或高压直流系统的纹波电流的干扰，导致测量的内阻值与真实值偏差比较大，无法直接用于判断电池的好坏，并没有解决铅酸蓄电池故障隐患及时发现、及时解决的维护问题。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种分布式在线测量铅酸蓄电池单体内阻的电路，解决了现有在线测量内阻技术怕系统纹波干扰的问题，且现场系统纹波越大，干扰越严重，蓄电池内阻的测量准确度越高。
本实用新型电路是这样实现的：一种分布式在线测量铅酸蓄电池单体内阻的电路，包括一单体汇集模块、一电流采集模块、若干个单体模块和一霍尔电流传感器；所述霍尔电流传感器的输入端串接在铅酸蓄电池组的充放电回路上，输出端接在所述电流采集模块的输入端；若干所述单体模块的输入端分别一一对应连接于被测电池单体的正负极性两端，输出端连接在所述单体汇集模块上；所述单体汇集模块还连接所述电流采集模块的输出端。
进一步的，所述单体模块都具备一带通滤波放大电路，用于提取被测电池单体的纹波电压，滤除直流和高频部分，并将剩下的信号放大数十倍。
进一步的，所述电流采集模块具备一带通滤波放大电路，用于提取被测电池单体的纹波电流，滤除直流和高频部分，剩下有用的信号并放大若干倍。
本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型关键之处就在于使用UPS系统或高压直流系统自身的纹波信号，由于铅酸蓄电池单体本身存在内阻，有纹波电流流过该电池，则其正负极性上就会产生对应的纹波电压，只要测出该电池单体的平均纹波电压V和平均纹波电流I，利用R＝V/I就计算出该铅酸蓄电池单体的内阻R，无需外加多余的激励源，可靠、安全、巧妙、方便快捷；
2、本实用新型由于铅酸电池组是由一节节的电池单体串联起来的，所有被测电池单体的纹波电流大小都相等，因此只需要一个纹波电流模块进行纹波电流采集和测量，所有的单体模块可以在单体汇集模块的协同下同时启动测量各自的纹波电压，达到快速在线测量计算各节单体内阻的目的。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型的分布式在线测量铅酸蓄电池单体内阻的电路，包括一单体汇集模块101、一电流采集模块102、若干个单体模块103和一霍尔电流传感器104；所述霍尔电流传感器104的输入端串接在铅酸蓄电池组的充放电回路上，输出端接在所述电流采集模块102的输入端；若干所述单体模块103的输入端分别一一对应连接于被测电池单体的正负极性两端，输出端连接在所述单体汇集模块101上；所述单体汇集模块101还连接所述电流采集模块102的输出端。
其中，所述被测电池单体的电压可以为2V、6V或12V，容量可以从50AH-3000AH不等；
上述各电路模块的功能如下：
所述霍尔电流传感器104：既可以测量直流电流信号，也可以测量交流电流信号，本实用新型中的霍电流尔传感器104为一高精度的闭环霍尔传感器，负责检测充放电回路上的被测电池单体的纹波电流信号；
所述电流采样模块102：该模块内部包含带通滤波放大电路，将从霍尔传感器104传来的电流信号提取有用纹波电流信号进行滤波放大，并经过其内部模数转换器转换后，计算出平均纹波电流值I，通过RS485总线传送到单体汇集器模块101。
所述单体模块103：该模块内部也包含带通滤波放大电路，将被测电池单体B正负极性两端提取有用纹波电压信号进行滤波放大，并经过其内部模数转换器转换后，计算出平均纹波电压值V，通过RS485总线传送到单体汇集器模块101。
所述单体汇集模块101：为总调度模块，该模块在启动内阻测试工作前，首先读取判断电流采集模块102所送来的纹波电流信号的幅度，是否满足测量内阻的要求，如果不满足，则启动单节脉冲放电法测量内阻。如果满足要求，则单体汇集模块101则通过RS485总线广播发送启动相关测量内阻命令，电流采集模块102和所有单体模块103将会同时启动利用纹波测量内阻流程。此时电流模块103负责测量纹波电流，持续3-5秒钟并计算出平均纹波电流I；所有单体模块103负责测量被测电池单体纹波电压，持续3-5秒钟并计算出平均纹波电压Vn。最后两种模块分别将数据通过RS485总线传输到单体汇集器101上，由单体汇集器101根据Rn＝Vn/I计算出每一节单体的内阻Rn。完成内阻在线、安全、抗干扰的测量目标要求。
本实用新型是将电路中的霍尔电流传感器104的输入端串接在具有UPS系统或高压直流系统的铅酸蓄电池组的充放电回路上；所述UPS系统或高压直流系统在正常工作时会对充放电回路的铅酸蓄电池组的每一节被测电池单体产生纹波电流，使每一节被测电池单体由于其自身内阻的存在，会在其正负极两端产生一定幅度的纹波电压，这就为在线测量电池内阻提供了自然的条件。
在线测量电池内阻时，所述霍尔电流传感器104提取每一节被测电池单体的纹波电流给所述电流采集模块102，所述电流采样模块102提取有用纹波电流信号进行滤波放大，并经过其内部模数转换器转换后传送到所述单体汇集器模块101；同时所述单体模块103在被测电池单体正负极性两端提取有用纹波电压信号进行滤波放大，并经过其内部模数转换器转换后传送到所述单体汇集器模块101；
所述单体汇集模块101在启动内阻测试工作前，首先读取判断纹波电流信号的幅度是否满足测量内阻的要求，如果不满足，则启动单节脉冲放电法测量内阻；如果满足要求，则广播发送启动相关测量内阻命令，使所述电流采集模块102和所有单体模块103同时启动利用纹波测量内阻流程。
所述纹波测量内阻流程是：
所述电流采集模块102测量被测电池单体的纹波电流并持续3-5秒钟后计算出平均纹波电流I；所有的单体模块103负责测量对应的被测电池单体的纹波电压并持续3-5秒钟后计算出平均纹波电压Vn；
然后所述电流采集模块102和所有的单体模块103分别将计算所得的数据通过总线传输到所述单体汇集模块101上，由所述单体汇集模块101根据Rn＝Vn/I计算出每一节单体的内阻Rn。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。