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专利名称：一种不离线测试蓄电池组容量的装置和方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210176312.2

专利申请（专利权）人：国网宁夏电力有限公司中卫供电公司
权利人地址：宁夏回族自治区中卫市沙坡头区丰安东路13号

专利发明（设计）人：发明人:俞贤文,胡斌华,董越,杨伟锋,毛杰,杨璐,张璐,田鹏,王振鹏,黄鑫,马玲,张天翔,贾自斌,闫子轩,石涛,张亮,马新强,苏晓刚,庞小刚

专利摘要：本发明提供了一种不离线测试蓄电池组容量的装置和方法。所述装置包括电源控制模块、计时模块、电压采集模块、负载模块和运算模块。运算模块用于：指示计时模块记录测试时长，并从计时模块获取测试时长；指示电源控制模块断开被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使所述被测试蓄电池组处于放电状态；向电压采集模块发送电压采集命令；根据测试时长和被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；根据测试时长与额定放电电流值，确定被测试蓄电池组的容量。

主权利要求：
1.一种不离线测试蓄电池组容量的装置，其特征在于，所述装置包括电源控制模块、计时模块、电压采集模块和运算模块：所述运算模块用于：
指示所述计时模块记录测试时长，并从所述计时模块获取所述测试时长，所述测试时长是测试被测试蓄电池组容量所用的时长；
指示所述电源控制模块断开被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使所述被测试蓄电池组处于放电状态；其中，所述被测试蓄电池组以额定放电电流值进行放电；
向电压采集模块发送电压采集命令，并从所述电压采集模块获取在所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的所述被测试蓄电池组的电压值；
根据所述测试时长或所述被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；其中，所述测试停止条件为：所述被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或所述测试时长达到预定时长阈值；
若满足，则：
指示所述电源控制模块接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；
指示所述计时模块停止记录所述测试时长；
根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量；
所述计时模块，用于根据所述运算模块的指示记录测试时长；
所述电源控制模块，用于根据所述运算模块的指示断开或接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；
所述电压采集模块，用于根据所述运算模块的电压采集命令采集所述被测试蓄电池组的电压值。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括放电电流测试模块和负载模块；
所述放电电流测试模块用于根据所述运算模块的指示测试所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；
所述负载模块与所述被测试蓄电池组连接，用于根据所述运算模块的指示调节所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；
所述运算模块通过以下方式指示所述负载模块调节所述被测试蓄电池组的当前放电电流值，以使所述被测试蓄电池组以所述额定放电电流值进行放电：所述运算模块从所述放电电流测试模块获取所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；
所述运算模块计算所述额定放电电流值与所述被测试蓄电池组的当前放电电流值之间的差值，并基于所述差值指示所述负载模块增加或减少所述被测试蓄电池组的当前放电电流值，直至所述被测试蓄电池组的当前放电电流值达到额定放电电流值。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量包括：计算所述测试时长与所述额定放电电流值的乘积，得到所述被测试蓄电池组的放电容量，所述被测试蓄电池组的放电容量为满足所述测试停止条件时，所述被测试蓄电池组消耗的容量；
根据所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数确定所述被测试蓄电池组的容量；其中，所述预定容量系数与所述预定电压阈值对应。
4.如权利要求3所示的装置，其特征在于，所述根据所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数确定所述被测试蓄电池组的容量包括：计算所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数的比值，将所述比值作为所述被测试蓄电池组的容量。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源控制模块包括电磁继电器，所述电磁继电器的一个触点对中的第一触点与所述充电电源的正极连接，所述触点对中的第二触点与所述被测试蓄电池组的正极连接；
所述电源控制模块根据所述运算模块的指示断开所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：所述电磁继电器响应于所述运算模块的指示，断开所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电源控制模块根据所述运算模块的指示接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：所述电磁继电器响应于所述运算模块的指示，闭合所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源控制模块包括继电器开关控制单元、电压比较单元以及电磁继电器单元；其中：所述继电器开关控制单元用于指示所述电磁继电器单元断开或者闭合所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；其中，所述继电器开关控制单元包括第一指令输入接口、第二指令输入接口以及继电器开关信号输出接口；
所述电压比较单元用于比较所述被测试蓄电池组的电压值与所述预定电压阈值；所述电压比较单元包括第一电压输入接口、第二电压输入接口以及电压比较结果输出接口；其中：所述第一电压输入接口与所述被测试蓄电池组的正电端连接；
所述第二电压输入接口与参考电压源连接，所述参考电压源的电压值等于所述预定电压阈值；
所述电压比较结果输出接口与所述继电器开关控制单元的第一指令输入接口连接，用于输出第一电压输入接口的电压值与第二电压输入接口的电压值之间的电压比较结果；其中，当所述被测试蓄电池组的电压值小于所述预定电压阈值时，所述电压比较结果为高电平，当所述被测试蓄电池组的电压值大于或等于所述预定电压阈值时，所述电压比较结果为低电平；
所述电磁继电器单元包括电磁继电器；其中：
所述电磁继电器包括一个触点对，其中，所述触点对中的第一触点与所述充电电源的正极连接，所述触点对中的第二触点与所述被测试蓄电池组的正极连接；
所述运算模块包括充电电源开关信号输出接口，所述充电电源开关信号输出接口与所述继电器开关控制单元的第二指令输入接口连接；
所述电源控制模块根据所述运算模块的指示接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：当所述电压比较单元输出的电压比较结果为低电平时：
所述继电器开关控制单元响应于所述运算模块的充电电源开关信号输出接口输出的充电电源连接信号，从所述继电器开关信号输出接口输出继电器闭合信号；
所述电磁继电器单元响应于所述继电器闭合信号闭合所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电源控制模块根据所述运算模块的指示断开所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：当所述电压比较单元输出的电压比较结果为低电平时：
所述继电器开关控制单元响应于所述运算模块的充电电源开关信号输出接口输出的充电电源断开信号，从所述继电器开关信号输出接口输出继电器断开信号；
所述电磁继电器单元响应于所述继电器开关控制单元输出的继电器断开信号断开所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述运算模块还包括低电报警接口，所述低电报警接口与所述电压比较单元的电压比较结果输出接口连接，用于当所述电压比较结果由低电平变为高电平时，触发所述运算模块的低电报警中断；
所述运算模块还用于：当所述低电报警中断被触发时，指示所述计时模块停止记录所述测试时长，根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量。
10.一种不离线测试蓄电池组容量的方法，其特征在于，包括：断开被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使所述被测试蓄电池组处于放电状态；
获取在所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的所述被测试蓄电池组的电压值；
获取测试时长，所述测试时长是测试被测试蓄电池组容量所用的时长；
根据所述测试时长或所述被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；其中，所述测试停止条件为：所述被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或所述测试时长达到预定时长阈值；
若满足，则：
接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；
根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量。 说明书 : 一种不离线测试蓄电池组容量的装置和方法技术领域[0001] 本发明涉及电力供电系统领域，尤其涉及一种不离线测试蓄电池组容量的装置和方法。背景技术[0002] 随着经济的不断发展和电能对人们生活的影响越来越大，特别是对于用电负荷密度较高的城区，供电的可靠性尤其重要。通过建立以环网结构为主的配电网络，能有效提高供电可靠性与连续性，作为环网运行方式中的重要设备—环网柜，在配网改造中的应用也越来越广。环网柜蓄电池作为环网柜供电电源遇到故障时的紧急后备电源，需要时刻保持良好的工作状态。因此，需要定期对环网柜蓄电池进行核对性放电试验，以测试环网柜蓄电池的容量。然而，当前需要依靠人工进行蓄电池核对性放电试验，完成一次试验需要耗费较长的时间，要满足大量的环网柜蓄电池运维的需求，势必会占用大量人力资源。因此，如何节约蓄电池核对性放电试验所需要的人力资源是亟待解决的技术问题。发明内容[0003] 本发明实施例提供了一种不离线测试蓄电池组容量的装置，以解决现有技术人工进行蓄电池核对性放电试验需要大量人力资源的缺陷。[0004] 本发明实施例提供了一种不离线测试蓄电池组容量的装置，所述装置包括电源控制模块、计时模块、电压采集模块和运算模块。所述运算模块用于：指示所述计时模块记录测试时长，并从所述计时模块获取所述测试时长，所述测试时长是测试被测试蓄电池组容量所用的时长；指示所述电源控制模块断开被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使所述被测试蓄电池组处于放电状态；其中，所述被测试蓄电池组以额定放电电流值进行放电；向电压采集模块发送电压采集命令，并从所述电压采集模块获取在所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的所述被测试蓄电池组的电压值；根据所述测试时长或所述被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；其中，所述测试停止条件为：所述被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或所述测试时长达到预定时长阈值；若满足，则：指示所述电源控制模块接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；指示所述计时模块停止记录所述测试时长；根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量；所述计时模块，用于根据所述运算模块的指示记录测试时长；所述电源控制模块，用于根据所述运算模块的指示断开或接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；所述电压采集模块，用于根据所述运算模块的电压采集命令采集所述被测试蓄电池组的电压值。[0005] 在一些实施例中，所述装置还包括放电电流测试模块和负载模块；所述放电电流测试模块用于根据所述运算模块的指示测试所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；所述负载模块与所述被测试蓄电池组连接，用于根据所述运算模块的指示调节所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；所述运算模块通过以下方式指示所述负载模块调节所述被测试蓄电池组的当前放电电流值，以使所述被测试蓄电池组以所述额定放电电流值进行放电：所述运算模块从所述放电电流测试模块获取所述被测试蓄电池组的当前放电电流值；所述运算模块计算所述额定放电电流值与所述被测试蓄电池组的当前放电电流值之间的差值，并基于所述差值指示所述负载模块增加或减少所述被测试蓄电池组的当前放电电流值，直至所述被测试蓄电池组的当前放电电流值达到额定放电电流值。[0006] 在一些实施例中，所述根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量包括：计算所述测试时长与所述额定放电电流值的乘积，得到所述被测试蓄电池组的放电容量，所述被测试蓄电池组的放电容量为满足所述测试停止条件时，所述被测试蓄电池组消耗的容量；根据所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数确定所述被测试蓄电池组的容量；其中，所述预定容量系数与所述预定电压阈值对应。[0007] 在一些实施例中，所述根据所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数确定所述被测试蓄电池组的容量包括：计算所述被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数的比值，将所述比值作为所述被测试蓄电池组的容量。[0008] 在一些实施例中，所述电源控制模块包括电磁继电器，所述电磁继电器的一个触点对中的第一触点与所述充电电源的正极连接，所述触点对中的第二触点与所述被测试蓄电池组的正极连接；所述电源控制模块根据所述运算模块的指示断开所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：所述电磁继电器响应于所述运算模块的指示，断开所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。[0009] 在一些实施例中，所述电源控制模块根据所述运算模块的指示接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：所述电磁继电器响应于所述运算模块的指示，闭合所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。[0010] 在一些实施例中，所述电源控制模块包括继电器开关控制单元、电压比较单元以及电磁继电器单元；其中：所述继电器开关控制单元用于指示所述电磁继电器单元断开或者闭合所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；其中，所述继电器开关控制单元包括第一指令输入接口、第二指令输入接口以及继电器开关信号输出接口；所述电压比较单元用于比较所述被测试蓄电池组的电压值与所述预定电压阈值；所述电压比较单元包括第一电压输入接口、第二电压输入接口以及电压比较结果输出接口；其中：所述第一电压输入接口与所述被测试蓄电池组的正电端连接；所述第二电压输入接口与参考电压源连接，所述参考电压源的电压值等于所述预定电压阈值；所述电压比较结果输出接口与所述继电器开关控制单元的第一指令输入接口连接，用于输出第一电压输入接口的电压值与第二电压输入接口的电压值之间的电压比较结果；其中，当所述被测试蓄电池组的电压值小于所述预定电压阈值时，所述电压比较结果为高电平，当所述被测试蓄电池组的电压值大于或等于所述预定电压阈值时，所述电压比较结果为低电平；所述电磁继电器单元包括电磁继电器；其中：所述电磁继电器包括一个触点对，其中，所述触点对中的第一触点与所述充电电源的正极连接，所述触点对中的第二触点与所述被测试蓄电池组的正极连接；所述运算模块包括充电电源开关信号输出接口，所述充电电源开关信号输出接口与所述继电器开关控制单元的第二指令输入接口连接；所述电源控制模块根据所述运算模块的指示接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：当所述电压比较单元输出的电压比较结果为低电平时：所述继电器开关控制单元响应于所述运算模块的充电电源开关信号输出接口输出的充电电源连接信号，从所述继电器开关信号输出接口输出继电器闭合信号；所述电磁继电器单元响应于所述继电器闭合信号闭合所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。[0011] 在一些实施例中，所述电源控制模块根据所述运算模块的指示断开所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路包括：当所述电压比较单元输出的电压比较结果为低电平时：所述继电器开关控制单元响应于所述运算模块的充电电源开关信号输出接口输出的充电电源断开信号，从所述继电器开关信号输出接口输出继电器断开信号；所述电磁继电器单元响应于所述继电器开关控制单元输出的继电器断开信号断开所述第一触点与所述第二触点之间的连接线路。[0012] 在一些实施例中，所述运算模块还包括低电报警接口，所述低电报警接口与所述电压比较单元的电压比较结果输出接口连接，用于当所述电压比较结果由低电平变为高电平时，触发所述运算模块的低电报警中断；所述运算模块还用于：当所述低电报警中断被触发时，指示所述计时模块停止记录所述测试时长，根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量。[0013] 本发明实施例提供了一种不离线测试蓄电池组容量的方法，所述方法包括：断开被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使所述被测试蓄电池组处于放电状态；获取在所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的所述被测试蓄电池组的电压值；获取测试时长，所述测试时长是测试被测试蓄电池组容量所用的时长；根据所述测试时长或所述被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；其中，所述测试停止条件为：所述被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或所述测试时长达到预定时长阈值；若满足，则：接通所述被测试蓄电池组与为所述被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路；根据所述测试时长与额定放电电流值，确定所述被测试蓄电池组的容量。附图说明[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0015] 图1是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的装置的应用场景图；[0016] 图2是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的装置的结构示意图；[0017] 图3是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的方法的流程图；[0018] 图4是本发明一优选实施例的电源控制模块的结构示意图；[0019] 图5是本发明一优选实施例的又一电源控制模块的结构示意图。具体实施方式[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0021] 图1是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的装置的应用场景图。[0022] 如图1所示的环网柜内设置有充电电源110、被测试蓄电池组120、工作负载130。环网柜是被设置于环形配电网的配电支路上的金属或非金属绝缘柜体，其中安装有一组输配电气设备。[0023] 如图1所示，被测试蓄电池组120位于环网柜内，为环网柜蓄电池。环网柜蓄电池为环网柜内的电气设备提供电源的蓄电池。在正常工作状态下，充电电源110与被测试蓄电池组120连接，为被测试蓄电池组120充电。当使用不离线测试蓄电池组容量的装置140测试被测试蓄电池组120的容量时，需要断开充电电源110为被测试蓄电池组120充电的线路，使得被测试蓄电池组120处于放电状态。测试停止或者完成时，需要接通充电电源110为被测试蓄电池组120充电的线路，继续为被测试蓄电池组120充电。[0024] 如图1所示，工作负载130与被测试蓄电池组120连接，由被测试蓄电池组120为工作负载130提供供电电源。工作负载130可以为环网柜内的输配电气设备。当使用不离线测试蓄电池组容量的装置140测试被测试蓄电池组120的容量时，被测试蓄电池组120为工作负载130提供的工作电流作为被测试蓄电池组120在测试过程中的放电电流的一部分。[0025] 如图1所示，不离线测试蓄电池组容量的装置140被设置于环网柜内，定期对被测试蓄电池组120进行自动测试，以确定其容量。测试周期根据被测试蓄电池组130的维护需求而定，可以为6个月或者1年等时间间隔，不受本说明书的表述所限。[0026] 图2是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的装置的结构示意图。[0027] 如图2所示，不离线测试蓄电池组容量的装置包括：运算模块210、计时模块220、电压采集模块230、电源控制模块240、负载模块250以及放电电流测试模块260。[0028] 运算模块210基于片上处理系统(例如，树莓派)构造，运算模块210的处理芯片通过执行固化在运算模块210中的程序来完成核对性放电试验流程，以测试被测试蓄电池组的容量。在一些实施例中，被测试蓄电池组为环网柜蓄电池组。[0029] 蓄电池组经过一段时间的使用后，会因电池内活性物质脱落、变质、电解液减少、正极格栅腐蚀或硫化等原因，使电池组的实际容量逐渐减少。为了掌握蓄电池组的容量，保证供电时长，应该定期对使用中的蓄电池组进行放电测试，以测试蓄电池组的容量。核对性放电试验是常用的蓄电池放电试验的一种。核对性放电试验是指按照一定周期以实际负载做一次放电试验。其中，不离线(即蓄电池组处于正常工作状态)的核对性放电试验为：用额定负载电流放出蓄电池额定容量的50％或70％，放电后，立即进行充电，如此反复放充2～3次。最后，根据额定放电电流值与放电时间计算得到蓄电池的容量。[0030] 为了测试被测试蓄电池组在使用一段时间后的容量，运算模块210在确定满足试验开始条件后，启动核对性放电试验，来测试被测试蓄电池组的容量。试验开始条件包括但不限于：达到预定测试时间、操作人员启动操作等。[0031] 在一些实施例中，运算模块210可以按照预定的测试时间间隔启动测试流程。测试时间间隔可以为1个月、半年或者其他时间间隔，例如，1年，不受本说明书的表述所限。运算模块210可以通过无线通讯的方式从其他模块或者服务器获取标准时间(例如，北京时间)，将其作为运算模块210的系统时间，根据系统时间进行定时，以准确按照预定的测试时间间隔启动测试。[0032] 在一些实施例中，不离线测试蓄电池组容量的装置还可以通过其他方式启动测试，例如，操作者可以通过人机交互界面输入启动测试的时间，运算模块210根据该启动测试的时间启动测试，不受本说明书的表述所限。[0033] 在测试开始后，运算模块210用于：[0034] 1、指示计时模块220记录测试时长，并从计时模块220获取测试时长。[0035] 测试时长可以为测试被测试蓄电池组容量所用的时长。[0036] 2、指示电源控制模块240断开被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使被测试蓄电池组处于放电状态。[0037] 被测试蓄电池组在正常工作状态下，与充电电源连接。开始测试被测试蓄电池组容量时，需要被测试蓄电池组处于放电状态，因此需要断开被测试蓄电池组与充电电源之间的线路。[0038] 被测试蓄电池组处于放电状态时，继续为被测试蓄电池组的工作负载提供工作电流。被测试蓄电池组的工作负载为被测试蓄电池组正常工作时所连接的负载，例如，环网柜内的输配电气设备。[0039] 被测试蓄电池组需要以额定放电电流值进行放电，而被测试蓄电池组的工作负载消耗的电流通常低于额定放电电流值。因此，不离线测试蓄电池组容量的装置还包括负载模块250。负载模块250与被测试蓄电池组连接，负载模块250可以通过改变自身的等效电阻来调节被测试蓄电池组的放电电流。负载模块250可以为智能负载模块，其负载电流连续可调。在一些实施例中，可以根据额定放电电流值与被测试蓄电池组的工作负载消耗的电流之间的差值，来设置负载模块250输出的电流值，从而使得被测试蓄电池组以额定放电电流值进行放电。[0040] 在一些实施例中，被测试蓄电池组的工作负载消耗的电流可能存在波动。因此，不离线测试蓄电池组容量的装置还包括放电电流测试模块260。[0041] 放电电流测试模块260用于根据运算模块210的指示测试被测试蓄电池组的当前放电电流值。可以通过多种方式构造放电电流测试模块260。例如，使用霍尔传感器构造放电电流测试模块260。又例如，可以搭建具有电流测试功能的电路作为放电电流测试模块260。[0042] 在一些实施例中，负载模块250根据运算模块210的指示调节被测试蓄电池组的当前放电电流。[0043] 运算模块210可以通过以下方式指示负载模块250调节被测试蓄电池组的当前放电电流，以使被测试蓄电池组以额定放电电流值进行放电：运算模块210从放电电流测试模块260获取被测试蓄电池组的当前放电电流值，运算模块210计算额定放电电流值与被测试蓄电池组的当前放电电流值之间的差值，并基于差值指示负载模块250增加或减少被测试蓄电池组的当前放电电流值，直至被测试蓄电池组的当前放电电流值达到额定放电电流值。例如，额定放电电流值为2.0安培，而被测试蓄电池组的当前放电电流值为1.5安培，则运算模块210指示负载模块250增加被测试蓄电池组的当前放电电流，直至被测试蓄电池组的当前放电电流值达到2.0安培。[0044] 3、向电压采集模块230发送电压采集命令，并从电压采集模块230获取在被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的被测试蓄电池组的电压值。[0045] 由于在测试过程中，被测试蓄电池组作为工作负载的供电电源，因此测试过程中被测试蓄电池组的电压不能低于额定工作电压，保障工作负载可以正常工作。为避免在测试被测试蓄电池组的容量的过程中，被测试蓄电池组的电压过低，需要对被测试蓄电池组的电压进行监测。[0046] 4、根据测试时长或被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；其中，测试停止条件为：被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或测试时长达到预定时长阈值；若满足，则指示电源控制模块240接通被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，并指示计时模块停止记录测试时长。[0047] 预定时长阈值可以为5小时，也可以为其他数值，不受本说明书的表述所限。可以根据被测试蓄电池组的额定工作电压来设置预定电压阈值，预定电压阈值可以大于或者等于额定工作电压。例如额定工作电压为24V，可以设置预定电压阈值为24.1V，也可以设置预定电压阈值为24V或者其他数值，不受本说明书的表述所限。[0048] 如果测试时长达到预定时长阈值，本次对于被测试蓄电池组容量的测试可以停止。在一些实施例中，在对被测试蓄电池组进行充电后可以继续进行下一次测试，如果放电次数达到两次或者预定的其他次数，则核对性放电试验完成。[0049] 如果测试时长未达到预定时长阈值，被测试蓄电池组的电压已经降低到预定电压阈值，为了使工作负载可以正常工作，本次对于被测试蓄电池组容量的测试可以停止，相关人员可以根据该测试结果确定被测试蓄电池组的容量过低，需要进行检修或者更换。[0050] 在本次测试停止后，运算模块210根据测试时长与额定放电电流值，确定被测试蓄电池组的容量。在一些实施例中，运算模块210计算测试时长与额定放电电流值的乘积，得到被测试蓄电池组的放电容量，被测试蓄电池组的放电容量为满足测试停止条件时，被测试蓄电池组消耗的容量。然后，运算模块210根据被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数确定被测试蓄电池组的容量。在一些实施例中，运算模块210可以将被测试蓄电池组的放电容量与预定容量系数的比值作为被测试蓄电池组的容量。[0051] 预定容量系数与预定电压阈值对应，预定容量系数可以反映被测试蓄电池组的放电容量与被测试蓄电池组的容量的比值。不同的预定电压阈值，对应不同的预定容量系数。例如，被测试蓄电池组的额定电压为24V，设置预定电压阈值为24.2V，对应的预定容量系数为0.5，可以反映被测试蓄电池组的放电容量为被测试蓄电池组的额定容量的50％，若果放电容量为10安时(Ah)，则可以计算得到被测试蓄电池组的容量为20安时。又例如，被测试蓄电池组的额定电压为24V，设置预定电压阈值为24V，对应的预定容量系数为0.7，可以反映被测试蓄电池组的放电容量为被测试蓄电池组的额定容量的70％，若果放电容量为10安时(Ah)，则可以计算得到被测试蓄电池组的容量约为14.2安时。[0052] 计时模块220，用于根据运算模块210的指示记录测试时长。[0053] 计时模块220可以为具有计时功能的模块，例如，树莓派上实现计时功能的模块。[0054] 电源控制模块240，用于根据运算模块210的指示断开或接通被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路。[0055] 在一些实施例中，电源控制模块240可以包括电磁继电器，如图4所示，电磁继电器的一个触点对中的第一触点与充电电源的正极连接，该触点对中的第二触点与被测试蓄电池组的正极连接。[0056] 当电源控制模块240根据运算模块210的指示断开被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路时，电磁继电器在运算模块210的驱动下，断开第一触点与第二触点之间的连接线路，从而断开了被测试蓄电池组与充电电源之间的线路。[0057] 当电源控制模块240根据运算模块210的指示接通被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路时，电磁继电器在运算模块210的驱动下，闭合第一触点与第二触点之间的连接线路，从而接通了被测试蓄电池组与充电电源之间的线路。[0058] 电磁继电器是在电磁感应的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一种继电器，通常应用于自动控制电路中。电磁继电器具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)。由控制线圈、设置在控制线圈中的铁芯以及低压电源等组成输入回路，由衔铁、触点簧片以及高压电源等组成输出回路，输入回路与输出回路之间是相互绝缘的。通常电磁继电器包括三个触点：常开触点、常闭触点，以及设置在衔铁一端的动触点。在电磁继电器的线圈没有连接到电源时，衔铁的动触点与常闭触点闭合，与常开触点断开。[0059] 在一些实施例中，第一触点为电磁继电器的常开触点，第二触点为衔铁的动触点。在电磁继电器的线圈两端加上额定电压时，线圈中会通过一定的电流，从而产生电磁效应，吸引衔铁向常闭触点方向移动，从而带动衔铁的动触点与常开触点闭合，即第一触点与第二触点闭合。当线圈断电后，衔铁受到的吸力也随之消失，衔铁会返回原来的位置，使第一触点与第二触点断开。通过这样吸合、释放过程达到了对于被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路的接通和闭合的目的。[0060] 如图4所示，电磁继电器单元包括电磁继电器、三级管和二极管。运算模块210的一个输出管脚与三极管的基极连接，三极管的发射极连接到电磁继电器线圈的一端，电磁继电器线圈的另一端接到电源VCC，与电磁继电器线圈并联的二极管用于吸收释放电磁继电器线圈断电时产生的反向电动势。[0061] 当运算模块210指示电源控制模块240断开被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路时，运算模块210通过该输出管脚输出低电平，三极管截止，电磁继电器线圈的两端不存在电压差，第一触点与第二触点断开，被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路被断开。[0062] 当运算模块210指示电源控制模块240闭合被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路时，运算模块210通过该输出管脚输出高电平，三极管饱和导通，电源VCC加到电磁继电器线圈的两端，第一触点与第二触点闭合，被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路被闭合。[0063] 在一些实施例中，在不离线测试的过程中，为了保障工作负载的用电安全，防止被测试蓄电池组的电压值降低到预定电压阈值以下，电源控制模块240还具有低电保护功能。当被测试蓄电池组的电压值过低时，电源控制模块240可以接通被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，使充电电源为被测试蓄电池组充电，并且电源控制模块240可以向运算模块210上报低电警告。[0064] 为实现上述低电保护功能，在一些实施例中，电源控制模块240包括继电器开关控制单元、电压比较单元以及电磁继电器单元。[0065] 继电器开关控制单元用于指示电磁继电器单元断开或者闭合被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路。继电器开关控制单元包括第一指令输入接口、第二指令输入接口以及继电器开关信号输出接口。[0066] 继电器开关控制单元为可以实现“或”逻辑运算的芯片或者电路。当第一指令输入接口和第二指令输入接口中的任意一个接口为高电平时，继电器开关信号输出接口输出高电平；当第一指令输入接口和第二指令输入接口均为低电平时，继电器开关信号输出接口输出低电平。[0067] 在一些实施例中，如图5所示，述电磁继电器单元包括电磁继电器、三级管和二极管。继电器开关控制单元的继电器开关信号输出接口与三极管的基极连接，三极管的发射极连接到电磁继电器线圈的一端，电磁继电器线圈的另一端接到电源VCC。电磁继电器包括一个触点对：第一触点和第二触点，第一触点为电磁继电器的常开触点，第二触点为衔铁的动触点。第一触点与充电电源的正极连接，触点对中的第二触点与被测试蓄电池组的正极连接。[0068] 电压比较单元用于比较被测试蓄电池组的电压值与预定电压阈值。电压比较单元包括第一电压输入接口、第二电压输入接口以及电压比较结果输出接口。[0069] 在一些实施例中，电压比较单元可以为具有电压比较功能的芯片，当芯片的正相输入端电压高于反相输入端电压时，输出高电平。第一电压输入接口为该芯片的反相输入端，第二电压输入接口为该芯片的正相输入端。[0070] 在一些实施例中，如图5所示，第一电压输入接口与被测试蓄电池组的正电端连接。第二电压输入接口与参考电压源连接，参考电压源的电压值等于预定电压阈值。可以通过两个或者两个以上的电阻对不离线测试蓄电池组容量的装置的供电电源进行分压得到参考电压源。[0071] 在一些实施例中，如图5所示，电压比较结果输出接口与继电器开关控制单元的第一指令输入接口连接，用于输出第一电压输入接口的电压值与第二电压输入接口的电压值之间的电压比较结果。当被测试蓄电池组的电压值小于预定电压阈值时，电压比较结果为高电平，当被测试蓄电池组的电压值大于或等于预定电压阈值时，电压比较结果为低电平。[0072] 在不离线测试的过程中，当由于某种原因(例如，不离线测试蓄电池组容量的装置的电源发生故障，导致运算模块210无法通过电压采集模块230监测被测试蓄电池组的电压值，或者被测试蓄电池组存在缺陷在放电过程中电压快速下降等原因)，被测试蓄电池组的电压降低过多，小于预定电压阈值时，电压比较结果输出接口输出高电平到继电器开关控制单元的第一指令输入接口，使得继电器开关控制单元的继电器开关信号输出接口输出高电平，如图5所示的电磁继电器单元的三极管饱和导通，电源VCC加到电磁继电器线圈的两端，第一触点与第二触点闭合，被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路被闭合，充电电源开始为被测试蓄电池组充电。[0073] 在本申请的一些实施例中，通过电源控制模块240中的电压比较单元对被测试蓄电池组的电压值进行监测，当被测试蓄电池组的电压值小于预定电压阈值时，通过电压比较单元输出的高电平控制继电器开关控制单元闭合电磁继电器的第一触点和第二触点，从而闭合被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，使得充电电源可以为被测试蓄电池组充电，有效的保障了不离线测试过程中工作负载的用电安全。[0074] 在一些实施例中，运算模块210包括充电电源开关信号输出接口，如图5所示，充电电源开关信号输出接口与继电器开关控制单元的第二指令输入接口连接。[0075] 当被测试蓄电池组的电压值大于或等于预定电压阈值时，电压比较单元输出的电压比较结果为低电平，继电器开关控制单元的输出信号由运算模块210的充电电源开关信号输出接口输出的信号确定。[0076] 在一些实施例中，当运算模块210的充电电源开关信号输出接口输出充电电源连接信号(高电平)时，继电器开关控制单元响应于充电电源连接信号，从继电器开关信号输出接口输出继电器闭合信号(高电平)。电磁继电器单元响应于继电器闭合信号闭合第一触点与第二触点之间的连接线路。具体的，如图5所示的电磁继电器单元的三极管饱和导通，电源VCC加到电磁继电器线圈的两端，第一触点与第二触点闭合，被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路被闭合。[0077] 在一些实施例中，当运算模块210的充电电源开关信号输出接口输出充电电源断开信号(低电平)时，继电器开关控制单元响应于充电电源断开信号，从继电器开关信号输出接口输出继电器断开信号(低电平)。电磁继电器单元响应于继电器断开信号断开第一触点与第二触点之间的连接线路。具体的，如图5所示的电磁继电器单元的三极管截止，电磁继电器线圈的两端不存在电压差，第一触点与第二触点断开，被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路被断开。[0078] 在一些实施例中，运算模块210还包括低电报警接口，低电报警接口与电压比较单元的电压比较结果输出接口连接，用于当电压比较结果由低电平变为高电平时，触发运算模块210的低电报警中断。运算模块210可以在初始化程序中注册低电报警中断服务函数，当运算模块210的低电报警接口接收到由低到高的电压脉冲时，低电报警中断被触发，低电报警中断服务函数被执行。[0079] 运算模块210可以在低电报警中断服务函数中指示计时模块停止记录测试时长，根据测试时长与额定放电电流值，确定被测试蓄电池组的容量。通过低电报警中断，在被测试蓄电池组的电压发生快速下降的情况下，运算模块210也可以较为准确的确定被测试蓄电池组的容量。电压采集模块230，用于根据运算模块210的电压采集命令采集被测试蓄电池组的电压值。[0080] 电压采集模块230可以为实现模数转换功能的数字采集装置。该数字采集装置可以包括：传感器、信号滤波单元、信号放大器、模数转换器、滤波单元、微处理器等。该数字采集装置可以精确获取被测试蓄电池组的电压值。[0081] 本发明的一些实施例，运算模块定时启动测试，因此测试的启动不需要人工干预，运算模块控制电源控制模块切换被测试蓄电池组的充电/放电模式，并且通过计时模块记录的测试时长，按测试要求自动停止测试，实现了对于环网柜蓄电池容量的自动化测试，并且，运算模块在测试过程中监测被测试蓄电池组的电压值，从而保障了被测试蓄电池组的工作负载的用电安全，因此，不再需要人工进行环网柜蓄电池容量的测试，从而节约了大量的人力资源。并且，由于自动化测试的实现，有效提高了环网柜蓄电池容量测试过程中被测试蓄电池组电压数值的读取效率。[0082] 在一些实施例中，不离线测试蓄电池组容量的装置还包括展示模块270。展示模块270可以为具有人机交互界面的终端。在一些实施例中，电源控制模块、计时模块、电压采集模块、负载模块和运算模块被设置于环网柜内，展示模块被设置于环网柜外。展示模块270可以通过网页、安装在手机上的APP等界面来展示对被测试蓄电池组的核对性测试过程中的相关数据，相关人员可以方便的获取位于不同地点的环网柜蓄电池的测试情况。在一些实施例中，展示模块270用于：从运算模块210获取测试时长和被测试蓄电池组的电压值。展示模块270通过无线通讯方式从运算模块210获取多个时刻的测试时长和被测试蓄电池组的电压值。[0083] 不离线测试蓄电池组容量的装置还包括装置电源模块，装置电源模块将环网柜的供电电源(例如，110V电源)转换为可以为不离线测试蓄电池组容量的装置供电的直流电源，例如，直流5V电源。[0084] 图3是本发明一优选实施例的不离线测试蓄电池组容量的方法的流程图。[0085] 如图3所示，不离线测试蓄电池组容量的方法可以包括以下步骤：[0086] 步骤310，断开被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路，以使被测试蓄电池组处于放电状态。[0087] 步骤320，获取在被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路处于断开状态条件下的被测试蓄电池组的电压值。[0088] 步骤330，获取测试时长。测试时长是测试蓄电池组容量所用的时长。[0089] 步骤340，根据测试时长被测试蓄电池组的电压值，判断是否满足测试停止条件；若满足，则接通被测试蓄电池组与为被测试蓄电池组充电的充电电源之间的线路。[0090] 其中，测试停止条件为：被测试蓄电池组的电压值达到预定电压阈值或测试时长达到预定时长阈值；[0091] 步骤350，根据测试时长与放电电流值，确定被测试蓄电池组的容量。[0092] 在一些实施例中，通过人机交互界面展示测试时长和被测试蓄电池组的电压值。[0093] 关于步骤310～步骤350的详情参见附图2的相关内容，这里不再赘述。[0094] 以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

专利地区：宁夏

专利申请日期：2022-02-24

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN114675191B