本实用新型属于蓄电池内阻测量技术领域，具体涉及一种蓄电池内阻监测装置及系统。
背景技术：
在交通运输、通讯、电力等国民经济重要部门的机房，不间断电源(uninterruptiblepowersystem/uninterruptiblepowersupply，简称ups)是维持直流电源持续运行的必配设备，蓄电池组就是保障直流电源系统安全的最后一道防线，因此对蓄电池组的监测和维护十分重要。
目前，传统的验证电池组可靠性性的方法为对整组电池进行“全充全放测容量”，但是这种方法是损伤性的，只能定期进行，而且一些场合还无法进行容量监测。因此，如何在不损伤电池组的基础上，对电池组进行测试，实现对电池组的在线快速甄别和预先告警，成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了至少解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种蓄电池内阻监测装置及系统，以实现蓄电池组的在线快速甄别和预先告警。
本实用新型提供的技术方案如下：
一方面，一种蓄电池内阻监测装置，包括：交流激励模块、相位调整模块、电压获取模块、控制模块；
所述交流激励模块的两个输出端分别连接蓄电池组模块，所述交流激励模块的输入端连接所述控制模块；
所述电压获取模块的两个采集端分别连接所述蓄电池组模块，所述电压获取模块的输出端连接所述控制模块；
所述相位调整模块，连接所述控制模块。
可选的，所述交流激励模块，包括：直流运算放大器、正弦波信号发生器；
所述直流运算放大器的一个差分输入端连接所述控制模块，所述直流运算放大器的另一个差分输入端连接所述正弦波信号发生器；
所述直流运算放大器的两个差分输出端分别连接所述蓄电池组模块的两端。
可选的，所述正弦波信号发生器为：低周波正弦波信号发生器。
可选的，还包括：电压转换模块；所述电压转换模块分别连接输入电源和所述控制模块。
可选的，还包括：通信模块；
所述通信模块与所述控制模块相连。
可选的，还包括：继电器扫描驱动模块；
所述继电器扫描驱动模块，用于连接所述蓄电池组模块。
可选的，所述电池组模块，包括单节电池的个数为1-9中的任意一个整数。
又一方面，一种蓄电池内阻监测系统，包括：至少两个上述任一所述的蓄电池内阻监测装置；每个所述蓄电池内阻监测装置的控制模块相连。
可选的，还包括：显示屏；
所述显示屏连接所述蓄电池内阻监测装置；
所述显示屏显示所述蓄电池内阻监测装置对蓄电池组内阻的监测状况。
可选的，所述显示屏还包括：电源插头。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型实施例提供的蓄电池内阻监测装置及系统，该装置包括：交流激励模块、相位调整模块、电压获取模块、控制模块；所述交流激励模块的两个输出端分别连接蓄电池组模块，所述交流激励模块的输入端连接所述控制模块；所述电压获取模块的两个采集端分别连接所述蓄电池组模块，所述电压获取模块的输出端连接所述控制模块；所述相位调整模块，连接所述控制模块。通过交流激励模块、四线连接法，实现对蓄电池组的在线快速甄别和预先告警。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种蓄电池内阻监测装置的电路原理示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种电池组单电池监测连接结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的一种电池组连接结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的又一种蓄电池内阻监测装置的电路原理示意图；
图5为本实用新型实施例提供的一种交流激励电流示意图；
图6为本实用新型实施例提供的测试数据示意图；
图7为本实用新型实施例提供的一种蓄电池内阻监测系统结构示意图。
附图标记：
1-交流激励模块；2-相位调整模块；3-电压获取模块；4-控制模块；a-蓄电池组模块；11-直流运算放大器；12-正弦波信号发生器；5-通信模块；6-电压转换模块；7-继电器扫描驱动模块；8-显示屏；9-电源插头。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
为了至少解决本实用新型中提出的技术问题，本实用新型实施例提供一种蓄电池内阻监测装置。
图1为本实用新型实施例提供的一种蓄电池内阻监测装置的电路原理示意图，参阅图1，本实用新型实施例提供的监测装置，可以包括：交流激励模块1、相位调整模块2、电压获取模块3、控制模块4。其中交流激励模块1的两个输出端分别连接蓄电池组模块a，交流激励模块1的输入端连接控制模块4；电压获取模块3的两个采集端分别连接蓄电池组模块a，电压获取模块3的输出端连接控制模块4；相位调整模块2，连接控制模块4。
在一个具体的监测过程中，采用交流激励模块，来对蓄电池组模块进行监测。电路的整体采用的是四线制接线，排出包含测量接触电阻和测量线的导线电阻误差，实现电流加载回来与电压采样回来的彻底分了。在本实施例中，所有等效阻抗的测量原理都应该遵循欧模定律：r＝u/i。本申请中的测量原理为：在锂电池组模块上加载特定频率的恒定交流激励电流i，在被测的锂电池组模块上建立起交流信号电压u，从而利用欧姆定律，获得被测阻抗值，在经过相位调整模块，调整相位后，得到被测的纯电阻值。
可选的，电池组模块，包括单节电池的个数为1-9中的任意一个整数。例如，在本实用新型实施例中，为了降低单节电池测量成本，可以对电池组进行监测，电池组的数量可以为1-9节单电池，实现了一测多，节省了监测时间。
图2为本实用新型实施例提供的一种电池组单电池监测连接结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的一种电池组连接结构示意图。
请参阅图2、图3，例如，在对9节单电池进行监测时，可以将9节单电池按照正负极顺序连接，分别接入监测装置的1-9监测口，从而实现对9节电池的监测,其中1和10对应连接，2和9对应连接，以此类推，此处不做赘述。
图4为本实用新型实施例提供的又一种蓄电池内阻监测装置的电路原理示意图。
请参阅图4，可选的，交流激励模块1，包括：直流运算放大器11、正弦波信号发生器12；直流运算放大器11的一个差分输入端连接控制模块4，直流运算放大器11的另一个差分输入端连接正弦波信号发生器12；直流运算放大器11的两个差分输出端分别连接蓄电池组模块a的两端。
可选的，正弦波信号发生器为：低周波正弦波信号发生器。
图5为本实用新型实施例提供的一种交流激励电流示意图。
例如，以测试2v电池为例，参阅图5，在进行内阻测试时，可以采用对电池注入一个直流2a电流上叠加4a峰峰交流电流的单向脉动正弦波电流，电流波形如图4所示。开始注入测量电流和结束测量电流时，都处于脉动直流电流接近0a的相位，因此测量电流对设备的干扰最小。采用约2a的直流电流作为交流激励电流的载体，低频约20hz的2a正弦波交流电流叠加在直流之上，即脉动直流电流，从而构成了完整的“激励环”。
图6为本实用新型实施例提供的测试数据示意图。
参阅图6，在一个具体的测试过程中，可以容量百分比为纵坐标，以蓄电池内阻为横坐标建立直角坐标系。其中：容量百分比＝实测容量/标称容量；蓄电池组的每一节单体电池的一对数据(内阻，容量百分比)可标注为直角座标平面上的一个点，数量n节的蓄电池组应标有n个点。现行蓄电池维护规则规定：容量百分比小于80％判为坏电池，对应为示意图中80％的水平线，80％线以上部分的点为好电池，80％线以下的点为坏电池。内阻数据以ry为判别阈值，对应为示意图中ry的垂直线，位于ry线左侧的点，算预警判别“好电池”，ry线右侧的点算预警判别“坏电池”。80％水平线与ry垂直线相交，把坐标平面分割成4个区域，分别是：好判好(正确)区、坏判好(错误)区、坏判坏(正确)区、好判坏(错误)区。蓄电池组的n个点总是分布于4个区域中，分别计数假设得到：
好判好(正确)数＝n1
坏判好(错误)数＝n2
坏判坏(正确)数＝n3
好判坏(错误)数＝n4
预警准确率计算式：预警准确率＝(n1 n3)/n。
参阅图6，通过试验，可以表明，电池内阻与容量的相关系数可以达到0.8～0.98之间。
可选的，参阅图4，还包括：电压转换模块6；电压转换模块6分别连接输入电源和控制模块4。
例如，在一个具体的测试过程中，可以通过电压转换模块6来实现对电源电压的转换。电压转换模块，可以为dc/ac模块。
可选的，还包括：通信模块5；通信模块5与控制模块4相连。
例如，通过通信模块5，实现无线通讯，例如，通信模块可以为nb模块。nb-iot(narrowbandinternetofthings，nb-iot)是国际通信标准化机构3gpp于2016年5月完成其核心标准制定的使用授权频段，只消耗大约180khz带宽的一种蜂窝网络。可直接部署于现有的通信网络系统，gsm网络。其主要特点是覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等特点，是应用领域的新一代物联网通信体系。nb模块可以实现监测装置的入网连接，从而实现物联网通信。
可选的，还包括：继电器扫描驱动模块7；继电器扫描驱动模块，用于连接蓄电池组模块。
具体的，为了便于操作，在每个单电池的连接线上设置一个继电器，用来控制线路的通断，参阅图3，继电器扫描驱动模块，用于根据控制模块的指令，驱动控制继电器的开启和关闭。
还可以包括：传感器模块，从而实现对电池温度参数的监测。
本实用新型实施例提供的蓄电池内阻监测装置，包括：交流激励模块、相位调整模块、电压获取模块、控制模块；交流激励模块的两个输出端分别连接蓄电池组模块，交流激励模块的输入端连接控制模块；电压获取模块的两个采集端分别连接蓄电池组模块，电压获取模块的输出端连接控制模块；相位调整模块，连接控制模块。通过交流激励模块、四线连接法，实现对蓄电池组的在线快速甄别和预先告警。
基于一个总的实用新型构思，本实用新型实施例还提供一种蓄电池内阻监测系统。
图7为本实用新型实施例提供的一种蓄电池内阻监测系统结构示意图，参阅图7，本实用新型实施例提供的蓄电池内阻监测系统，包括：至少两个上述实施例记载的蓄电池内阻监测装置c；每个蓄电池内阻监测装置的控制模块相连。
可选的，还可以包括：显示屏8；显示屏连接蓄电池内阻监测装置；显示屏8显示蓄电池内阻监测装置对蓄电池组内阻的监测状况。
可选的，显示屏还包括：电源插头9，从而实现对显示屏的供电。
本实用新型实施例提供的蓄电池内阻监测系统，包括至少两个上述实施例记载的蓄电池内阻监测装置；每个蓄电池内阻监测装置的控制模块相连。实现对电池组的“一测多”，实现对蓄电池组的在线快速甄别和预先告警。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种蓄电池内阻监测装置，其特征在于，包括：交流激励模块、相位调整模块、电压获取模块、控制模块；
所述交流激励模块的两个输出端分别连接蓄电池组模块，所述交流激励模块的输入端连接所述控制模块；
所述电压获取模块的两个采集端分别连接所述蓄电池组模块，所述电压获取模块的输出端连接所述控制模块；
所述相位调整模块，连接所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述交流激励模块，包括：直流运算放大器、正弦波信号发生器；
所述直流运算放大器的一个差分输入端连接所述控制模块，所述直流运算放大器的另一个差分输入端连接所述正弦波信号发生器；
所述直流运算放大器的两个差分输出端分别连接所述蓄电池组模块的两端。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述正弦波信号发生器为：低周波正弦波信号发生器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：电压转换模块；所述电压转换模块分别连接输入电源和所述控制模块。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：通信模块；
所述通信模块与所述控制模块相连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：继电器扫描驱动模块；
所述继电器扫描驱动模块，用于连接所述蓄电池组模块。
7.根据权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，所述电池组模块，包括单节电池的个数为1-9中的任意一个整数。
8.一种蓄电池内阻监测系统，其特征在于，包括：至少两个权利要求1-7任一所述的蓄电池内阻监测装置；每个所述蓄电池内阻监测装置的控制模块相连。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：显示屏；
所述显示屏连接所述蓄电池内阻监测装置；
所述显示屏显示所述蓄电池内阻监测装置对蓄电池组内阻的监测状况。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述显示屏还包括：电源插头。
技术总结