蓄电池的检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种蓄电池的检测方法，所述方法包括：采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据；根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线；采集蓄电池当前工作的当前工作数据；从所述工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据；根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况。本发明蓄电池的检测方法，利用长时间采集的长时工作数据得到工作曲线，利用工作曲线图预测电池性能，最大限度降低成本。根据数据的长期跟踪记录，可分析维护效果。
【专利说明】蓄电池的检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蓄电池检测方法，尤其是一种长时间的对蓄电池进行检测的方法。
【背景技术】
[0002]蓄电池在很多场合都需要使用，而且蓄电池是典型的哑设备，加上数量巨大，而现有技术并没有没有完整的闭环监测管理体系和完善的性能检测手段。而对于蓄电池的数据采集也很不完备，没有精准的展示变化过程，所以不能进行量化和维护。蓄电池的故障率很高，使用寿命很短。
[0003]所以现有的蓄电池检测方法无法实现对蓄电池的精确监控，无法及时得知或者预测蓄电池处于故障状态从而无法对蓄电池进行维护或更换，从而造成很高的经济成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种蓄电池的检测方法，利用长时间采集到的数据来分析得到蓄电池的当前工作状况。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种蓄电池的检测方法，所述方法包括:
[0006]采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据；
[0007]根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线；
[0008]采集蓄电池当前工作的当前工作数据；
[0009]从所述工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据；
[0010]根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况。
[0011]所述采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据具体为，每隔固定时间间隔采集蓄电池在长时间工作下的长时工作数据。
[0012]所述根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线具体为，所述根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的多个参数工作曲线或者混合参数工作曲线。
[0013]所述从所述工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据具体为，利用所述多个参数工作曲线或者混合参数工作曲线，根据所述当前工作数据，从所述混合参数工作曲线上查找所述当前工作数据的多个对应数据。
[0014]所述根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况后还包括:根据所述多个对应数据，判断所述蓄电池是否故障，故障原因。
[0015]所述工作数据具体为电压、电流和温度。
[0016]本发明蓄电池的检测方法，利用长时间采集的长时工作数据得到工作曲线，利用工作曲线图预测电池性能，最大限度降低成本。根据数据的长期跟踪记录，可分析维护效
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【专利附图】
【附图说明】[0017]图1为本发明蓄电池的检测方法的流程图；
[0018]图2为本发明蓄电池的检测方法的工作曲线图之一；
[0019]图3为本发明蓄电池的检测方法的工作曲线图之二。
【具体实施方式】
[0020]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0021]图1为本发明蓄电池的检测方法的流程图，如图所示，本实施例具体包括如下步骤:
[0022]步骤101，采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据；
[0023]具体的，可以每隔固定时间间隔采集蓄电池在长时间工作下的长时工作数据；
[0024]优选的，利用算法和工作数据采集设备，按一定的时间间隔(例如每8分钟)采集一次蓄电池的长时工作数据，并且同时记录长时工作数据的采集时间。采集的长时工作数据包括但不限于:电压、电流、温度等等。数据的采集的重点在于长期跟踪记录各个维度的数据，纵向的分析数据可以提高数据的可追溯性。可以从不同维度记录蓄电池的停电数据，维度可以是按地区记录，按月份记录，按停电时间长短记录，停电数据，当然包括但不限于以上维度。
[0025]步骤102，根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线；
[0026]具体的，根据长时工作数据描绘所述蓄电池的多个参数工作曲线或混合参数工作曲线；
[0027]优选的，采集到的长时工作数据通过工具和算法以需要的维度展示出来，包括但不限于电压与时间的曲线图、电流与时间的曲线图、温度与时间的曲线图、停电时长与地区的曲线图以及在同一个图中展示的混合参数曲线图。
[0028]图2为本发明蓄电池的检测方法的工作曲线图之一，某基站，停电后来电的一段情况，图中为电压-时间曲线。
[0029]横坐标为数据采集时间，每10分钟采集一次，纵坐标为总电压值。如图所示，当市电出现故障停止供电时，蓄电池电压从54伏快速下降到49伏，之后缓慢的线性下降，当电压下降到接近48伏时，市电来电，蓄电池停止放电，市电给蓄电池均充电，电压快速上升到接近56伏，均充结束后转入浮充。
[0030]图3为本发明蓄电池的检测方法的工作曲线图之二，某基站，停电后来电的一段情况，图中为电流-时间曲线。
[0031]横坐标为数据采集时间，每10分钟采集一次，纵坐标为一组电流值。如图所示，当市电出现故障停止供电时，蓄电池开放电，电流从O值快速变为-20A，在放电期间，基本保持不变，当市电来电时，蓄电池停止放电，市电给蓄电池供电，蓄电池电流为+30A，之后逐渐减小，直到浮充变为O。
[0032]对蓄电池进行长期的长时数据采集跟踪，形象化展示出各种所需维度的数据曲线。例如分析电压电流时间曲线图。例如把蓄电池充电时单流的方向定位正值，放电时电流的方向定位负值。
[0033]蓄电池所处的各个状态的特征为:
[0034]浮充状态时，蓄电池电压基本稳定，比如稳定为54伏左右；蓄电池电流基本为零值，由于一些实际存在的因素，在零值附件有较小的波动。
[0035]恒流充状态:电流以一正值恒定不变；电压呈逐渐变大的趋势。
[0036]恒压充状态:电压以一正值恒定不变；电流为正值，呈逐渐减小的趋势。
[0037]放电状态:电流为负值；电压呈减小的趋势；
[0038]从电压时间曲线图中，可以看到电压按时间的各个阶段的值及变化趋势。从电流时间曲线图中，可以看到电流按时间的各个阶段的值及变化趋势。综合对比分析电压电流曲线图，判断蓄电池的运行现状。
[0039]步骤103，采集蓄电池当前工作时的工作数据；
[0040]步骤104，从工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据；
[0041]利用所述多个参数工作曲线或者混合参数工作曲线，根据所述当前工作数据，从所述混合参数工作曲线上查找所述当前工作数据的多个对应数据。
[0042]步骤105，根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况。
[0043]通过曲线图分析蓄电池的运行状态的规则:
[0044]放电:开始放电时，蓄电池的电压会从原来的值瞬间降低，一般降低的差值为3-4伏左右，具体电池因性能不同会有所不同。降低后电压会有一个小幅度的回升，然后缓慢下降；放电时电流会从正值或零值瞬间降为负值，在整个放电过程电流值都为负值。
[0045]来电:来电时，蓄电池电压会瞬间升高，然后缓慢上升开始充电，充满后进入浮充；电流瞬间由负值变为正值，保持平稳一段时间后下降或直接逐渐下降。
[0046]恒流充电:来电后，若进入横流充电，则电流基本恒定，电压逐渐升高。
[0047]恒压充电:此阶段，电压恒定不变，电流逐渐减小。
[0048]一次下电:当蓄电池放电到一定值后，为了延长蓄电池的放电时长，关闭一些设备，即为一次下电。一次下电后，蓄电池仍是放电状态，蓄电池电压有小幅的的回升，电流仍为负值，与之前相比绝对值较低很多，以小电流放电。
[0049]油机发电:大功率油机发电，可能会同时给蓄电池充电，此时蓄电池电压升高，电流为正值；小功率油机发电，可能会不能满足供电要求，蓄电池需一起供电，此时，蓄电池电压降低，电流为负值。油机发电的情况较复杂，需在长期数据比较时具体情况具体分析。
[0050]在蓄电池的正常运行时，可能会遇到频繁放电的现象，可能会导致数据变化不稳定；也可能会存在有噪声点；在分析蓄电池数据时，应整体纵向长期跟踪，才增加数据的正确性。
[0051]在对蓄电池数据进行分析时，涉及到的状态包括但不限于以上状态以及可能的情况。
[0052]将采集到的数据进行整理分析，通过算法找到一些可以标识运行状态和电池性能的参数。比如，包括但不限于T48、T90、C48以及冗余时长等等。
[0053]蓄电池组T48放电时长:蓄电池组所在供电单元，当发生停电故障时，由蓄电池组开始放电的时刻与蓄电池组系统输出总电压下降到48V的时刻的差值，称该值为蓄电池组T48放电时长，单位为小时。
[0054]蓄电池组T90放电时长:蓄电池组所在地(区县级)，当发生停电故障时，90%以下的停电时长小于某一值，称该值为蓄电池组T90放电时长,单位为小时。
[0055]此指标为统计学意义，因此对应的理论是概率论里的中心极限定理。在计算上，通过计算某一地区停电时长的分布的均值和标准差，然后查标准正态分布表可以查出相应的T90值。通过长期分析从动环提取的停电状况，我们发现停电是有规律可预测的，且非常符合正态分布曲线，如果能长期跟踪，并结合往年的历史数据，可对每个区域的电网状况进行预判，并提前分类分片预防。这个T90数据，是在刨除小概率事件和自然停电事件后，对该网络中所有供电单元的最小可放电时长的一个从数据上的明确要求，对重点站、常规站、难点站增加不同的补充时间即可对所有供电单元的蓄电池后备时长提出清晰的要求。能达到这个时长，从理论上即可认为只有10%的停电状况可能需要去发电。
[0056]蓄电池组C48:蓄电池组的输出总电压下降到48V时的放出容量，此指标为具体值。
[0057]实践中以C48的变化作为评判蓄电池下降趋势的依据(在维护中，相对容易做到在到达48V之前的蓄电池放电曲线是基本线性或可预测的)，跟踪单站一段时间的最大停电时段内的T48和C48变化趋势，可以实现对全网整体后备电源情况的横向比较和判断。
[0058]供电单元蓄电池组冗余时长的定义:蓄电池组T48放电时长与供电单元T90放电时长的差值，即为蓄电池组冗余时长，单位为小时。
[0059]步骤106，根据所述多个对应数据，判断所述蓄电池是否故障，故障原因。
[0060]具体的，分析蓄电池故障如下:
[0061]根据长期的长时工作数据跟踪得到的参数工作曲线，进行深度分析的规则。
[0062]电压_时间曲线图:放电期间，在电压稳定阶段，可能但不限于有以下几种情况:
[0063]电压线性缓慢降低:蓄电池性能较好；
[0064]电压以抛物线趋势变化:可能有落后单体存在；需更换蓄电池落后单体(或进行其他调整)；
[0065]电压曲线出现明显拐点:可能是有部分单体已放完电量；需更换蓄电池落后单体；
[0066]电流_时间曲线图:放电期间，两组蓄电池并联供电，单流曲线图可以但不限于有以下几种情况:
[0067]放电前期两组蓄电池电流分叉:两组蓄电池放电能力不均衡，可能是因为其中一组内阻较大；可能需紧螺丝；需要说明的是，导致不均衡的原因不限于所列；
[0068]放电后期两组蓄电池电流分叉:两组蓄电池性能不均衡，有一组实际容量较小；
[0069]针对曲线图分析性能和故障的规则，包括但不限于以上情况。所述维护方案，包括但不限于以上情况，具体问题以实际为准。
[0070]现有的蓄电池的运行状态的数据，只是采集近几次或某个短时间内的数据，不能纵向整体对比。采集数据的维度范围有限，缺乏全局性的综合对比，丢失了大量的可预测信息，阻碍对蓄电池的深度分析。若采集到的是发生意外时的数据，则仅仅考虑此次事件或依据短时间内的记录去做数据分析，会严重影响对整体的判断，数据的可靠性很低。
[0071]而且现有的蓄电池数据只是以表格的形式抽象的存储数据，在查找时会遇到数量大、条目繁琐的问题，人为的观察也会遗漏数据，导致错误判断，更不能去进行纵向对比以及其它各种维度的比较。在分析查找一次放电记录时，不能有效的展示各个时间点的差异，达不到全局展示的效果，影响对数据的推断力和对比力。
[0072]另外，现有技术只能初步粗略的根据电流正负的变化来判断蓄电池充放电两种状态，至于蓄电池处于充放电过程的哪个具体的阶段、下一个时间段的趋势、蓄电池目前的运行状况、存在的故障、可能的原因、两组蓄电池的充放电能力以及供电单元运营风险的分析都不能进进行判断。对于精细化的维护是严重的缺失。
[0073]本发明蓄电池的检测方法，利用长时间采集的长时工作数据得到工作曲线，利用工作曲线图预测电池性能、评估运营风险。因为长期跟踪的长时工作数据计算得出T48和C48等，可预测蓄电池的当期容量，分析蓄电池的性能。根据冗余时长得出供电单元运营风险。合理进行油机发电，最大限度降低成本。根据数据的长期跟踪记录，可分析维护效果。
[0074]专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0075]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0076]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种蓄电池的检测方法，其特征在于，所述方法包括: 采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据； 根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线； 采集蓄电池当前工作的当前工作数据； 从所述工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据； 根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况。
2.根据权利要求1所述的蓄电池的检测方法，其特征在于，所述采集蓄电池在连续和长时间工作下的长时工作数据具体为，每隔固定时间间隔采集蓄电池在长时间工作下的长时工作数据。
3.根据权利要求1所述的蓄电池的检测方法，其特征在于，所述根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的工作曲线具体为，所述根据所述长时工作数据描绘所述蓄电池的多个参数工作曲线或者混合参数工作曲线。
4.根据权利要求3所述的蓄电池的检测方法，其特征在于，所述从所述工作曲线上查找所述当前工作数据的对应数据具体为，利用所述多个参数工作曲线或者混合参数工作曲线，根据所述当前工作数据，从所述混合参数工作曲线上查找所述当前工作数据的多个对应数据。
5.根据权利要求1所述的蓄电池的检测方法，其特征在于，所述根据所述对应数据判断所述蓄电池的当前工作情况后还包括:根据所述多个对应数据，判断所述蓄电池是否故障，故障原因。
6.根据权利要求1所述的蓄电池的检测方法，其特征在于，所述工作数据具体为电压、电流和温度。
【文档编号】G01R31/36GK103884987SQ201210552388
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】胡继业 申请人:北京创智信科科技有限公司