本发明涉及储能电池管理技术领域，特别涉及蓄电池内阻检测装置、检测方法及蓄电池状态监测系统。
背景技术：
蓄电池作为供电系统的后备电源，在通信、银行、电源、交通、金融等领域得到了广泛应用，其健康情况与稳定性直接影响这些领域关键系统的稳定与安全。由于电池的内阻与它本身容量有着密切联系，因而最重要且最能反映蓄电池当前状态的是电池内阻。目前，已被应用的测量电池内阻方法有直流大电流放电法、交流注入法和直流小电流放电法。直流大电流放电法一般放电一次即可测得相对准确的内阻，但对蓄电池本身的损伤过大。交流注入法易受到电波干扰，重复测量精度不高。相对而言，直流小电流放电法可避免上述两种方法的缺陷，实现对蓄电池内阻的测量。但由于蓄电池内部器件的自身特性，且小电流放电时的电压变化小，一次放电过程中可能出现采集数据失真的情形，从而影响直流小电流放电法测量的内阻的真实性和精确性。可见，目前测量蓄电池内阻的方式在保证减小蓄电池损伤的前提下测量内阻的真实性和精确性有待提高。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种蓄电池内阻检测装置、检测方法及蓄电池状态监测系统，解决了减小蓄电池损伤的前提下提高测量内阻的真实性和精确性的技术问题。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种蓄电池内阻检测装置包括：放电单元，与所述蓄电池连接，用于对所述蓄电池进行放电，其中放电电流在预设范围内；放电控制单元，与所述放电单元连接，用于多次控制所述放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电；数据采集单元，与所述蓄电池连接，用于实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；数据处理单元，与所述数据采集单元连接，用于根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。该检测装置通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
本发明实施例还提供一种蓄电池状态监测系统包括：状态检测模块，用于检测所述蓄电池的状态信息；通讯模块，用于接收所述蓄电池的状态信息并传输；以及后台终端，用于处理所述接收到的所述蓄电池的状态信息；其中，所述状态检测模块包括上述蓄电池内阻检测装置。
本发明实施例还提供一种蓄电池内阻检测方法，包括多次控制放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电，其中预设电流在预设范围内；实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行如上述提供的一种蓄电池内阻检测方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种蓄电池内阻检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种蓄电池内阻检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种蓄电池内阻检测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种蓄电池状态检测系统的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种蓄电池内阻检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种蓄电池内阻检测装置100，包括：
放电单元101，与所述蓄电池105连接，用于对所述蓄电池105进行放电，其中，放电电流在预设范围内；
放电控制单元102，与所述放电单元101连接，用于多次控制所述放电单元101导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池105进行多次脉冲放电；
数据采集单元103，与所述蓄电池105连接，用于实时获取对所述蓄电池105进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；
数据处理单元104，与所述数据采集单元103连接，用于根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。
本实施例通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
图2为本发明实施例提供的另一种蓄电池内阻检测装置结构图。
如图2所示，本发明实施例提供一种蓄电池内阻检测装置100，包括：
放电单元101，与所述蓄电池105连接，用于对所述蓄电池105进行放电，其中所述放电电流在预设范围内；
放电控制单元102，与所述放电单元101连接，用于多次控制所述放电单元101导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池105进行多次脉冲放电；
数据采集单元103，与所述蓄电池105连接，用于实时获取对所述蓄电池105进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；
数据处理单元104，与所述数据采集单元103连接，用于根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。
为减小放电对蓄电池本身的损坏，优选的，放电电流不大于10a。理论上，电流越小对蓄电池的伤害程度越低。本实施例中，将放电电流控制在10a以内则能够获得较好的效果。
放电单元101包括开关装置1011和与所述蓄电池电量匹配的功率电阻1012，所述功率电阻1012的第一端与所述开关装置1011第一端串联，所述功率电阻1012的第二端与所述开关装置1011第二端分别接入所述蓄电池105的两端，所述开关装置1011的第三端与所述放电控制单元102连接，所述放电控制单元102导通所述开关装置1011时，对所述蓄电池105进行放电，所述放电控制单元关闭所述开关装置时，对所述蓄电池105停止放电。
为减小开关阻抗的影响测量结果的准确性，优选的，所述开关装置为mos管或三极管。
功率电阻1012的选择需要与蓄电池电量相匹配，例如，2v电池的放电负载功率电阻优选为0.25ω～1ω，12v电池的的放电负载功率电阻优选为2～12ω。
蓄电池的数量可以为一个或多个。为简化和方便接线，优选的，所述蓄电池105为多个时，所述放电单元101为多个，且每个放电单元101并联一个蓄电池105。
优选的，放电控制单元102控制放电单元101对所述蓄电池105脉冲放电的次数不少于3次。多次重复放电能有效避免蓄电池内部器件的特性对采集放电过程中的数据的影响，一般而言，重复次数越多，影响越小。
优选的，放电控制单元102控制放电单元101导通的预设时间不小于0.5s。在瞬间放电过程中，相关参数的变化往往需要一定反应时间。如果时间太短，则容易发生参数还未来得及发生变化的情形，不利于测量结果的准确性。
数据采集单元103包括交流耦合采样电路，即ac采样电路，ac采样电路采用两根独立的检测线分别与蓄电池105的正负极相连，其中交流耦合ac采用电容耦合方式。
优选的，数据处理单元104可采用以下两种方式计算蓄电池内阻：
其一，用于根据所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电过程中的电压值计算所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电的第一电压变化幅度，根据所述第一电压变化幅度和所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电结束前的电流值计算出所述蓄电池的内阻；
其二，根据每一次脉冲放电过程中的电压值计算每一次脉冲放电的第二电压变化幅度，根据所述第二电压变化幅度和所述每一次脉冲放电结束前的电流值计算所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值，根据所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值与所述蓄电池脉冲放电次数计算平均值作为所述蓄电池的内阻。
当然，数据处理单元104计算蓄电池电阻的方法包括但不限定于上述两种方式，例如还可以取每一次脉冲放电的内阻值的中值作为蓄电池内阻，其具体计算方法此处不做具体限定。
优选的，如图3所示，蓄电池内阻检测装置100还包括分别与放电控制单元102和数据处理单元104连接的电源变换单元106，以保证蓄电池内阻检测装置100内放电控制单元102和数据处理单元104的工作电压的稳定性。例如，电源变换单元可采用dc-dc变换，当蓄电池105电压低于放电控制单元102和数据处理单元104的所需工作电压时，则升压至所需工作电压，当蓄电池105电压高于放电控制单元102和数据处理单元104的所需工作电压时，则降压至所需工作电压。
由于电池内阻变化缓慢，放电控制单元102可预设固定周期对蓄电池放电，启动对蓄电池内阻的测量。例如，固定周期不少于12h。
本发明提供的一种蓄电池内阻检测装置包括：放电单元，与所述蓄电池连接，用于对所述蓄电池进行放电，其中放电电流在预设范围内；放电控制单元，与所述放电单元连接，用于多次控制所述放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电；数据采集单元，分别与所述蓄电池连接，用于实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；数据处理单元，与所述数据采集单元连接，用于根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。该检测装置通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
图4为本发明实施例提供的一种蓄电池状态监测系统，如图4所示，蓄电池状态监测系统400包括：
状态检测模块401，用于检测所述蓄电池的状态信息；
通讯模块402，用于接收所述蓄电池的状态信息并传输至后台终端403；
以及后台终端403，用于处理所述接收到的所述蓄电池的状态信息；
其中，所述状态检测模块包括图1至图3所示任一蓄电池内阻检测装置。
优选的，状态检测模块401还包括但不限于温度检测装置和/或电压检测装置，其具体组成可根据用户需要监测的蓄电池状态信息而定。该温度检测装置和/或电压检测装置包含滤波和信号处理电路，至少10bit以上a/d采样。
通讯模块402可以采用无线通讯方式，优选的，采用zigbee射频信号通讯，可以是内置天线，适用于低成本距离短的场合，也可以是外置天线，适用于传输距离较远以及有屏蔽的场合。当然也不排除在一些实施例中使用lora、433mhz或者wifi等无线通讯方式。
通讯模块402可包括一个或多个集中器，多个集中器进行级联，以实现对多个蓄电池的状态监测。
后台终端403接收到蓄电池的状态信息后，可对该状态信息进行保存或进行其他处理。例如通讯模块402采用tcp/ip接入网络，将数据传送给后台终端，后台终端403收到数据后进行分析处理和保存，通过web将数据发布出去，用户认证通过后就可访问网页查看现场每节蓄电池状态。
本发明实施例提供的一种蓄电池状态监测系统包括：状态检测模块，用于检测所述蓄电池的状态信息；通讯模块，用于接收所述蓄电池的状态信息并传输；以及后台终端，用于处理所述接收到的所述蓄电池的状态信息；其中，所述状态检测模块包括上述蓄电池内阻检测装置。该监测系统通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
图5为本发明实施例提供的一种蓄电池内阻检测方法的流程图，如图5所示，包括：
s501、多次控制放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电，其中放电电流在预设范围内；
s502、实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；
s503、根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。
优选的，所述根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻的步骤包括：根据所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电过程中的电压值计算所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电的第一电压变化幅度，根据所述第一电压变化幅度和所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电结束前的电流值计算出所述蓄电池的内阻。
优选的，所述根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻的步骤包括：根据每一次脉冲放电过程中的电压值计算每一次脉冲放电的第二电压变化幅度，根据所述第二电压变化幅度和所述每一次脉冲放电结束前的电流值计算所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值，根据所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值与所述脉冲放电的次数计算平均值作为所述蓄电池的内阻。
当然，计算蓄电池电阻的方法包括但不限定于上述两种方式，例如还可以取每一次脉冲放电的内阻值的中值作为蓄电池内阻，其具体计算方法此处不做具体限定。
上述蓄电池内阻检测方法由图1至图3所示的任一蓄电池内阻检测装置实现，其具体的实施方式可以参见上述蓄电池内阻检测装置的实施方式，此处不再赘述。
本发明实施例提供的一种蓄电池内阻检测方法，包括：多次控制放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电，其中预设电流在预设范围内；实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。该方法通过对蓄电池进行多次脉冲放电，且使得放电电流保持在预设范围内，在保证放电对蓄电池的损伤程度较低的前提下，减小蓄电池内部器件自身特性对蓄电池内阻测量过程中采集数据的影响，增强蓄电池内阻测量的真实性和精确度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取介质中，该程序在执行时，包括以下步骤：
多次控制放电单元导通并于预设时间后关闭，对所述蓄电池进行多次脉冲放电；
实时获取对所述蓄电池进行脉冲放电过程中的电流值和电压值；
根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻。
优选的，所述程序执行的根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻的步骤，包括：
根据所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电过程中的电压值计算所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电的第一电压变化幅度，根据所述第一电压变化幅度和所述多次脉冲放电中的最后一次脉冲放电结束前的电流值计算出所述蓄电池的内阻。
优选的，所述程序执行的根据所述电压值和电流值，以及脉冲放电的次数，计算所述蓄电池内阻的步骤，包括：
根据每一次脉冲放电过程中的电压值计算每一次脉冲放电的第二电压变化幅度，根据所述第二电压变化幅度和所述每一次脉冲放电结束前的电流值计算所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值，根据所述蓄电池每一次脉冲放电的内阻值与所述脉冲放电的次数计算平均值作为所述蓄电池的内阻。
所述的存储介质，如只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁碟或者光盘等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。