本实用新型涉及蓄电池应用技术领域，尤其是涉及一种高速公路蓄电池的性能监测设备。
背景技术：
随着通信网络的发展，蓄电池的应用日趋广泛，为了避免蓄电池故障而导致的通信中断，保证通信系统的服务质量，需要为蓄电池配备性能监测设备。为保证供电量，在高速公路等场合下多需要成组使用，成组的蓄电池在投运前都需经过配组，即筛选标称容量一致且内阻相近的单体连接为一组。传统的蓄电池性能监测设备将电池组看成一个具有两个端口的黑盒系统，通过检测或观察其两端口的电性特征来判断电池组的电量充放情况，即判断整个电池组是否有充放电完成。
但是在使用过程中，充电机与负载是对整组电池进行充放电的，相对于蓄电池单体来讲，各单体的容量和内阻的无法保证完全一致，因此，容量低或内阻大的电池单体先充满或先放完，而同一电池组内的其它电池单体还未满足浮充条件或还有较大的剩余电量未放出，但在组电压上并不能真实的体现出这种问题，故配组时的严格筛选极为重要，但目前限于仪表的精度和测试的手段差异及方法的不同所带来的误差使配组的精度只能保证在一个有限的范围内，这就使得长期运行后的电池易出现较大的不一致性。若系统工作于放电模式，较为落后的电池会提前放到截止电压，但此时其它电池仍有剩余电量，此时，采用传统的检测设备进行判断时，得到的结论会是仍有电量可放，但事实并非如此，较落后的单体已经没有了剩余电量，再继续放电就会产生过放效应，导致内部极板生成硫酸铅重结晶，这个过程在正常的充放电过程中几乎不可逆，不会因为电池的再度充电而脱落或分解，极板结晶后的电池保有容量又会再度降低，在之后的充放循环周期中会不断加剧这种现象的发生，根据木桶效应，其它状态较为良好的电池也会被落后的单体牵连导致无法深充深放，进而使整组电池提早老化报废。
因此，提供一种用于高速公路蓄电池的性能监测设备，以期打破现有充放电监测的禁锢，避免由于电池组充放电状态检测参数的误差导致的单体电池的损坏和老化，延长电池组使用寿命，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种用于高速公路蓄电池的性能监测设备，以期打破现有充放电监测的禁锢，避免由于电池组充放电状态检测参数的误差导致的单体电池的损坏和老化，从而延长电池组使用寿命。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于高速公路蓄电池的性能检测设备,所述高速公路蓄电池为蓄电池组，该蓄电池组包括多个并联设置的单体电池，且各单体电池所在的支路上设置有独立的开关，其特征在于，所述性能检测设备包括与用于分别检测各所述电池单体的充放电完成度的采集单元、与所述采集单元通讯连接并检测当前温度的温度传感器，以及与所述采集单元通讯连接并检测当前电流的电流传感器；
所述采集单元上具有多个采集管脚，各所述采集管脚通过电池采样线与各所述电池单体一一对应地电连接；
所述采集单元的通讯管脚通过通讯线与服务器相连接，其正极管脚通过电源线与所述蓄电池组的正极电连接，所述采集单元的负极管脚通过电源线与所述蓄电池组的负极电连接。
可选地，所述采集单元为MK1120SP集成式蓄电池巡检芯片。
可选地，还包括壳体，所述采集单元、所述温度传感器和所述电流传感器均设置于所述壳体内，所述壳体开设有供各通讯线及电源线穿过的通孔。
可选地，所述服务器的一端还设有用于显示当前蓄电池组所处工况参数和电量参数的显示单元。
可选地，所述工况参数包括单体电池所在的环境温度。
可选地，所述温度传感器的型号为MS2002。
可选地，还包括浸水传感器，该浸水传感器的型号为MS3001。
本实用新型提供的性能检测设备用于高速公路蓄电池,所述高速公路蓄电池为蓄电池组，该蓄电池组包括多个并联设置的单体电池，且各单体电池所在的支路上设置有独立的开关，所述性能检测设备包括与用于分别检测各所述电池单体的充放电完成度的采集单元、与所述采集单元通讯连接并检测当前温度的温度传感器，以及与所述采集单元通讯连接并检测当前电流的电流传感器；其中，所述采集单元上具有多个采集管脚，各所述采集管脚通过电池采样线与各所述电池单体一一对应地电连接；所述采集单元的通讯管脚通过通讯线与服务器相连接，其正极管脚通过电源线与所述蓄电池组的正极电连接，所述采集单元的负极管脚通过电源线与所述蓄电池组的负极电连接。
通过上述采集单元对蓄电池组内的每只单体电池进行实时监测，所提供的电压、电流、温度和剩余电量等参数可为维护人员提供十分详尽的数据参考，为提早发现劣化单体提早出具维护方案提供了有力保证，真正做到实时监测提早预报，便于用户有针对性的对某只单体进行养护或更换，避免了以往发现问题为时已晚只能整组报废的情况发生，其打破了现有充放电监测的禁锢，避免了由于电池组充放电状态检测参数的误差导致的单体电池的损坏和老化，从而延长了电池组使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型所提供的性能检测设备中采集单元一种具体实施方式的电路图。
图2-图3为本实用新型所提供的性能监测设备中壳体的结构示意图。
附图标记说明：
1-采集单元
2-温度传感器
3-电流传感器
4-通讯线
5-电源线
6-壳体
具体实施例
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
请参考图1，图1为本实用新型所提供的性能检测设备一种具体实施方式的电路图。
在一种具体实施方式中，本实用新型提供的性能检测设备用于高速公路蓄电池,该高速公路蓄电池为蓄电池组，该蓄电池组包括多个并联设置的单体电池，且各单体电池所在的支路上设置有独立的开关，性能检测设备包括与用于分别检测各所述电池单体的充放电完成度的采集单元1、与所述采集单元1通讯连接并检测当前温度的温度传感器2，以及与所述采集单元1通讯连接并检测当前电流的电流传感器3；其中，所述采集单元1上具有多个采集管脚，各所述采集管脚通过电池采样线与各所述电池单体一一对应地电连接；所述采集单元1的通讯管脚通过通讯线4与服务器相连接，其正极管脚通过电源线5与所述蓄电池组的正极电连接，所述采集单元1的负极管脚通过电源线5与所述蓄电池组的负极电连接。
具体地，该采集单元1为如图1所示的MK1120SP集成式蓄电池巡检芯片。MK1100系列是针对高速公路外场设备应用环境优化的专用巡检单元，产品就整机功耗方面进行了精心设计，在所有功能同时打开且不丢失精度的前提下仍能保持不高于0.7W的耗电量；MK1120SP独有的浸水检测功能使以前要判断蓄电池地埋箱内部是否浸水就必须打开上盖的情况不再出现；使用RS485通讯接口及标准MODBUS-RTU协议，可方便连接各种工控设备，配合用户二次开发的监控软件或我公司提供的专用监控平台使用可使电池实时状态，充放电曲线，历史报警记录等数据一目了然。
该MK1120SP集成式蓄电池巡检芯片小体积易于安装，不会过多占用电池箱或控制箱内部空间，防护等级IP67，免除了因浸水导致的系统失效，优化的SOC算法可根据每只单体劣化趋势的不同分别对其剩余电量进行实时修正，多达20条的异常状态存储及查询功能，针对地埋式蓄电池箱易进水的问题设计的浸水检测功能。该巡检芯片的主要技术指标如表1所示：
表1巡检芯片的主要技术指标
在工作过程中，单体电压使用高速模拟开关，对12路电压输入通道进行分时开关，通过前级低通滤波电路去除由逆变电源等外部设备产生的高频干扰，由ADC进行取样转换后再将数字量进行二次数字滤波，最后转换成为实际电压值。组电流使用高精密运放配合独立的ADC实现对微小信号的采集转换，单路采样周期可低至20ms，并且针对光伏控制器的PWM开关引起的较高的尖峰干扰采用了窗口过滤法及积分滤波法平滑输出，从而得到的某一时刻的电流平均值。单体温度使用数字传感器，可根据用户的实际需求增加传感器数量，最大可驳接32只，且互为并联，现场配线安装极其方便，单体温度使用传感器极柱固定方式，结合极柱的热传导补偿算法能较为真实的还原内部温度，为剩余容量的精确计算提供了有力保证。漏水检测使用浮筒式开关组件，连接巡检单元的开关量检测接口，通过实时侦测端口电平的变化判断是否有浸水发生，一旦有浸水巡检单元会立刻形成事件记录，待与主机通讯时发送异常事件报告通知控制中心。
为了避免内部器件发生损坏，保护内部元器件，该监测设备还包括如图2和图3所示的壳体6，所述采集单元1、所述温度传感器2和所述电流传感器3均设置于所述壳体6内，所述壳体6开设有供各通讯线4及电源线5穿过的通孔。
进一步地，服务器的一端还设有用于显示当前蓄电池组所处工况参数和电量参数的显示单元，以便于工作人员随时查看蓄电池所处的环境温度、充放电程度、电流和电压等参数情况。
具体地，上述温度传感器2的型号为MS2002，浸水传感器的型号为MS3001。
MK1120SP集成式蓄电池巡检芯片相比于传统的电池监测系统的一大突出创新点是引入了单体温度和单体健康度的概念。大量的实验表明铅酸蓄电池在保有容量跌落至80％以下后就开始进入明显的劣化期，故单体保有容量80％--100％这一区间的维持时间就成了大家关注的重要参数，有效延长这一时间的策略除了严格控制过放和过充的产生外还有另一个重要的参数--浮充电压的控制，浮充电压的选择应满足补偿自放电损失及氧循环的需要，温度升高时自放电率增大但电解液充电接收能力变大，浮充电压不变时浮充电流会变大，温度降低时内阻增大电解液充电接收能力降低，故浮充电压不变时浮充电流会降低，故浮充电压需根据温度的变化做相应的调整。光伏系统的电池组与直流屏及EPS/UPS的电池组在应用中最大的区别就是环境的差异，一般的小型离网光伏系统不具备独立的机房，例如光伏供电的高速公路视频监控系统，电池往往以电池箱或电池井的形式存放于道路两侧，室外气温的变化及季节的交替直接影响着电池组的运行温度，根据蓄电池行业标准，单体浮充电压要根据单体温度的变化进行一定的补偿，我们常用的2.25V-2.26V为25℃下的参考值，以此为基准温度每降低5℃浮充电压应升高0.02V，温度每升高5℃浮充电压降低0.015V。综上所述，单体温度的测量可为光伏控制器或充电机对浮充电压的精确补偿提供有效的参考。
通过上述采集单元1对蓄电池组内的每只单体电池进行实时监测，所提供的电压、电流、温度和剩余电量等参数可为维护人员提供十分详尽的数据参考，为提早发现劣化单体提早出具维护方案提供了有力保证，真正做到实时监测提早预报，便于用户有针对性的对某只单体进行养护或更换，避免了以往发现问题为时已晚只能整组报废的情况发生，其打破了现有充放电监测的禁锢，避免了由于电池组充放电状态检测参数的误差导致的单体电池的损坏和老化，从而延长了电池组使用寿命。
上述各实施例仅是本实用新型的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本实用新型技术方案上的变化和改进，不应排除在本实用新型的保护范围之外。