一种蓄电池性能的检测装置及其控制方法

技术领域

本发明属于蓄电池检测技术领域，具体涉及一种蓄电池性能检测的装置及其控制方法。

背景技术

蓄电池作为一种储能装置被应用于很多领域，其中铅酸蓄电池虽不及锂电池能量密度高，但是因其价格低廉、安全性好、运维经验丰富而大量应用在变电站、发电厂、储能电站等场合，目前对于蓄电池的检测一般采用电压巡检、定期核对性放电试验等方式进行，其中，蓄电池电压巡检，只能监测蓄电池电压高低，无法反映蓄电池的性能和健康状态，而将蓄电池取下，进行核对性放电试验通过真实带载放电来验证其剩余容量，是检验蓄电池性能最真实、客观、可靠的一种常用手段，但该方法劳动强度大，试验周期长、具有较大空窗期，而且人工操作，存在直流失电的事故安全隐患。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种蓄电池性能的检测装置及其控制方法，能够快速、便捷检验蓄电池不耐用、容量衰竭、带载能力差等情况，提高蓄电池性能检测的效率和准确性。

本发明采用的具体技术方案是：

一种蓄电池性能的检测装置，包括底板及在底板上设置的多个用于检测蓄电池的检测单元，所述的检测单元包括充电回路、放电回路及电压传感器，所述检测单元包括检测仓，所述蓄电池放置在检测仓内，检测仓内设置有温度传感器，所述检测仓设有两组分别与蓄电池正负极连接的接线柱，所述接线柱与检测单元的充电回路、放电回路及电压传感器电连接。

所述的检测仓呈上端开口的盒体结构，所述盒体的开口侧设置有密封盖，所述检测仓上还设置有连接抽气设备的气密阀。

所述的检测仓内设置有漏液检测装置，所述漏液检测装置包括设置在检测仓底部的垫块及漏液收集斜面，蓄电池借助垫块支撑在漏液收集斜面之上，两组漏液收集斜面对称设置呈Y字型结构，两组漏液收集斜面之间设置有漏液槽，所述漏液槽内设置有两组漏液检测片。

所述的漏液检测片呈梳状结构，两组漏液检测片的梳齿交错设置。

所述的检测单元还包括控制器，所述充电回路连接有充电机，所述放电回路连接有放电电阻，所述充电回路及放电回路借助由检测单元开关控制的继电器与检测仓的接线柱形成电连接。

所述的温度传感器设置在检测仓的侧壁上并与蓄电池壳体接触。

所述的检测仓内还设置有气压传感器。

所述的接线柱借助鳄鱼夹与蓄电池正负极的柱体连接，所述密封盖与检测仓之间设置有线缆密封结构，所述线缆密封结构包括分别固定在密封盖与检测仓接合缝处的密封垫条，所述密封垫条呈半圆筒状结构，密封垫条的筒状内侧设置有呈喇叭口状结构的密封沿。

一种基于蓄电池性能的检测装置的控制方法，包括如下步骤：

a、将待测蓄电池通过长引线放置在检测仓内，并将检测仓的接线柱与蓄电池的正负极并联，并将检测仓放置在底板上；

b、将充电回路、放电回路及电压传感器与检测仓的接线柱连接；

c、将待测蓄电池接通放电回路，放电至测试开始电压V0；

d、断开放电回路、接通充电回路，将各待测蓄电池充电至满电电压V1，记录时长T1；

e、断开充电回路、接通放电回路，将各待测蓄电池放电，时长T2，记录终末电压V2；

f、重复步骤c、d、e至少两次，将所得时长、电压数据及温度传感器测得的充放电循环中的温度变化值T与预设标准值比对，完成蓄电池性能检测。

本发明的有益效果是：

本发明通过检测单元等对待测蓄电池进行短时充电、放电测试，并在此过程中对电压、电流、温度等参数进行测量，根据在此过程中获得的时长、电压、电流、温度等数据与预设标准值比对，最终完成蓄电池性能检测，相比蓄电池电压巡检只测量蓄电池端电压方式，极大提升了电池性能检测的准确性，相比蓄电池核容放电检测方式，大幅节约了检测时间，明显提升了检测效率。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为检测单元的结构示意图；

图3为检测仓的结构示意图；

图4为检测仓侧视方向的示意图；

图5为漏液检测装置的结构示意图；

附图中，1、底板，2、充电回路，3、放电回路，4、电压传感器，5、检测仓，6、温度传感器，7、接线柱，8、密封盖，9、气密阀，10、漏液收集斜面，11、漏液槽，12、漏液检测片，13、密封垫条。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

具体实施例如图1到图5所示，本发明为一种蓄电池性能的检测装置，包括底板1及在底板1上设置的多个用于检测蓄电池的检测单元，所述的检测单元包括充电回路2、放电回路3及电压传感器4，所述检测单元包括检测仓5，所述蓄电池放置在检测仓5内，检测仓5内设置有温度传感器6，所述检测仓5设有两组分别与蓄电池正负极连接的接线柱7，所述接线柱7与检测单元的充电回路2、放电回路3及电压传感器4电连接。

使用时通过长引线将待测的蓄电池放入到检测仓5内，通过电连接，使得检测仓5的接线柱7与待测蓄电池正负极并联，通过检测仓5内的温度传感器6对蓄电池进行检测，温度传感器与控制器电连接，收集在测试过程中蓄电池的温度变化情况，为蓄电池能否有效、稳定运行提供参考依据。

进一步的，如图3及图4所示，所述的检测仓5呈上端开口的盒体结构，所述盒体的开口侧设置有密封盖8，所述检测仓5上还设置有连接抽气设备的气密阀9。

如图4所示，图中检测仓5的右侧设置有气密阀9，在蓄电池放入检测仓5后，由人员盖闭密封盖8，通过气密阀9将检测仓5内抽为稍低于大气压的负压，所述气密阀9为单向阀，因在铅酸蓄电池充电使用过程中可能产生气体并通过蓄电池上的自闭阀放出，通过检测仓5可对排气量进行定量测试，通过在检测后测定检测仓5内的剩余压力，从而定性确定蓄电池是否有排气以及排气量多少，为蓄电池的性能判断提供依据。

如图4所示，所述的检测仓5内设置有漏液检测装置，所述漏液检测装置包括设置在检测仓5底部的垫块及漏液收集斜面10，蓄电池借助垫块支撑在漏液收集斜面10之上，两组漏液收集斜面10对称设置呈Y字型结构，两组漏液收集斜面10之间设置有漏液槽11，所述漏液槽11内设置有两组漏液检测片12。

针对蓄电池壳体存在裂隙缺陷或电极位置漏液的情况，在目前通过目视观察不易发觉，通过将检测仓5抽为略低于大气压的负压，有助于加强可能存在的瑕疵漏液过程，若有电解液渗漏，通过漏液收集斜面10可进行收集，即使滴落的电解液较少，在狭窄的漏液槽11的毛细现象作用下也能在槽体内覆盖一定长度，使得电解液将两组漏液检测片12短接导通，对两组漏液检测片12的通断状态的检测，可判断是否有渗漏电解液滴落，从而为蓄电池能够正常使用判定提供依据，便于完成蓄电池性能测试。

所述的漏液检测片12呈梳状结构，两组漏液检测片12的梳齿交错设置。

如图5所示，通过漏液检测片12的交错设置，使得两组之间的触点靠近，即使较少的渗漏电解液也能将其导通，提高检测的灵敏度。

所述的检测单元还包括控制器，所述充电回路2连接有充电机，所述放点回路连接有放电电阻，所述充电回路2及放电回路3借助由检测单元开关控制的继电器与检测仓5的接线柱7形成电连接。

本发明的控制器采用PLC控制，具有较强的驱动能力，能够驱动继电器通断连接，并通过继电器的受控通断提高检测装置的控制能力。

进一步的，所述的温度传感器6设置在检测仓5的侧壁上并与蓄电池壳体接触。通过将温度传感器6与待测蓄电池就近放置，保证蓄电池在测试中温度变化能够被及时捕获。

其中在使用状态下，包括充电及放电过程中，蓄电池在室温状态下检测过程中温升最高幅值不超过20摄氏度，则判定在温度方面的性能判定中合格。

进一步的，所述的检测仓5内还设置有气压传感器。

通过气压传感器测定检测仓5内的压力，当检测仓5内的待测蓄电池测试时，尤其是充电时，可能会存在气体释放，通过密闭的检测仓5结合气压传感器，能够测定气压变化情况，而气体排放情况一定程度上反应出蓄电池电极和电解液的状态，从而保证性能测试的全面性。

进一步的，所述的接线柱7借助鳄鱼夹与蓄电池正负极的柱体连接，所述密封盖8与检测仓5之间设置有线缆密封结构，所述线缆密封结构包括分别固定在密封盖8与检测仓5接合缝处的密封垫条13，所述密封垫条13呈半圆筒状结构，密封垫条13的筒状内侧设置有呈喇叭口状结构的密封沿。

如图4所示，通过鳄鱼夹夹持在蓄电池正负极的柱体上，完成待测蓄电池与接线柱7的电连接，通过接线柱7便于连接充电回路2、放电回路3及电压传感器4等检测设备，密封垫条13的筒状内侧设置的密封沿在密封盖8与检测仓5扣合后，相互接触形成密封，当检测离散的单个蓄电池时保证密封性，当检测如变电站、发电厂、储能电站等的备用供电设备时，由于备用供电设备的蓄电池作为备用能源无法离线检测，因此预先使用长引线将蓄电池接入备用供电设备，当检测时借助长引线将蓄电池从备用供电设备，如直流屏中取出，放入到检测仓内，通过密封垫条13扣合的密封沿对长引线夹持密封，从而顺利进行检测。

基于蓄电池性能的检测装置的控制方法，包括如下步骤：

a、将待测蓄电池通过长引线放置在检测仓5内，并将检测仓5的接线柱7与蓄电池的正负极并联，并将检测仓5放置在底板1上，省去拆装蓄电池的步骤，降低劳动强度；

b、将充电回路2、放电回路3及电压传感器4与检测仓5的接线柱7连接；

c、将待测蓄电池接通放电回路3，放电至测试开始电压V0；

d、断开放电回路3、接通充电回路2，将各待测蓄电池充电至满电电压V1，记录时长T1；

e、断开充电回路2、接通放电回路3，将各待测蓄电池放电，时长T2，记录终末电压V2；

f、重复步骤c、d、e至少两次，将所得时长、电压、电流数据及温度传感器6测得的充放电循环中的温度变化值T与预设标准值比对，完成蓄电池性能检测。

其中在步骤b中，将电压传感器4连接到位后，预先测量待测蓄电池原始电压并记录，待整个检测流程结束后，通过充电回路2、放电回路3对电压进行充放电调整，使得待测蓄电池电压恢复原始电压值，保证抽检蓄电池与其他蓄电池电压均衡，同时在步骤b完成连接后，通过抽气机将检测仓5抽至负压。

通过步骤c将各个待测电池的充电起点标准化，随后通过达到满电时的充电时长与该型号电池充电标准时长区间进行比对，当充电时长落入标准时长区间则充电性能符合要求，再通过步骤e进行放电，通过达到放电时长后，该蓄电池剩余电压与该型号电池通过大量实验测得的标准剩余电压进行比对，同样的落入到标准剩余电压区间则放电性能符合要求，从而判定蓄电池充放电性能的性能。

步骤c中，以12V阀控铅酸蓄电池为例，满电电压在12.9V，则通过放电调整电压至12.7V，压降0.2V，目的是通过减小压降，避免蓄电池亏电，若直流屏在检测期间接入供电，则不影响蓄电池正常供电使用，同时由于压降较小，充放电时间缩短，克服采用核对性放电试验周期长、具有较大空窗期的问题，由于采用长引线，实现在线操作，蓄电池始终与直流屏供电回路连接，避免出现直流失电的事故安全隐患。

在测试过程中，通过漏液检测装置和气压传感器同时测定检测仓5内的漏液和气压变化情况，如阀控密封式铅酸蓄在使用中可能会产生气体，通过气压变化可检测气密阀的排气情况，同时通过温度传感器6测定温度变化，从而保证蓄电池壳体密封和内部工作状态得到一定程度的测试，保证蓄电池性能检测的充分、完善，保证测试质量。