CN109814034A - 一种四线对称检测法测试夹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四线对称检测法测试夹，包括测试夹本体，所述测试夹本体中心贯穿设置有一通孔，所述测试夹本体上设有对称设置的第一电极端子和第二电极端子，所述测试夹本体为金属或金属氧化物材质，在所述测试夹本体表面设有镀锡层，本发明适合长期固定在电池极柱上；采集电压能够保证数据及时准确；便于安装、随时插拔、日后维修或更换采集线；一次安装在电池极柱上不用再因采集线升级，重新拆装电池组；适合各种使用螺栓固定连线的电池极柱；测量内阻稳定性和准确性高，确保激励电流两线绝对分离、对称排列，电流互不干扰，保证激励电流有效通过。

Description

一种四线对称检测法测试夹

技术领域

本发明涉及蓄电池储能及性能状态数据测量技术领域，尤其涉及一种四线对称检测法测试夹。

背景技术

近二十年来，阀控式铅酸蓄电池（VRLA）在许多不同领域被迅速推广应用。铅酸电池 “免维护”的承诺，使其在新领域的推广和取代传统的防酸隔爆式电池起到举足轻重的作用。

而在电源系统中，最关键的就是蓄电池。所以对蓄电池健康状况进行日常检测维护的重要性就突显出来。电池在实际使用过程中会出现以下几种情况：

1、大多数“免维护”电池使用寿命比预计要短很多。

2、电池安装以后可能没有专人管理或没有按照规程管理。

3、人工巡检预判很困难，只能靠手摸、眼看、量电压，数据分析专业知识不足。

4、 很多场合不具备定期放电检查和保养的条件。

5、 不按规定流程和时间给电池充放电。

6、 无人值守站点的日常检查维护费用很高。

7、大部分电池监测系统只采集了电池的电压，反映不出问题。

8、具有“电池管理功能”的 UPS 并没有检测到单个电池。

9、电池组使用时，实际上是一只电池失效 = 整组电池失效。

10、在不知情、毫无征兆情况下冒烟、爆炸、失火。

若想了解电池真时状态和未来发展趋势，需进行系统、及时、精准的测量，才能判断电池内部变化和储能情况及未来风险，就必须测量电池电压、温度和内阻等数据。这些数据的及时、准确对电池的状态判断起着决定性的作用。

目前，已知的测量技术主要有以下三种：（1）、测试夹；测试夹对单个电池粗略检测方便快捷，适合不拆解电池组检测；但是传统的测试夹测量电池数据，需要将铜夹夹到电池极柱上，因为电池极柱类型多样，且铜夹与电池极柱接触点的虚实和位置的不同都会影响数据的准确性，采集电池内阻，因铜夹与电池极柱接触不实，会就出现接触电阻增大问题，而且夹子夹的位置不同，测量数值就会不同，无法确定电池内阻真是数据，电池作为后备电源，一般都由若干块电池串联，为增大负载能力还会多组并联，因电池数量多，所以一般都会安装电池架或电池柜里，这样铜夹不便于安装，另外目前电池组已经普遍运用远程监控系统，铜夹不适合长期固定在电池极柱上，且容易发生短路事故。（2）、两线法测试夹；两线法是把连续测量导线直接接到极片线上。测量时连接线电阻也算在被测电阻值里，无法将线阻和接触内阻及实际电阻值分开，传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，不能用于测量精度要求较高的场合，测量导线的长度不能过长。（3）、四线非对称测试夹；由于非对称测试夹四线连接端子位置不是对称排列，激励电流线发出的激励电流不能完全被接收端接收，两条激励电流相互干扰，影响另外两条测量线接收的数值系数，因此无法得到精准内阻数值，也很难准确测量微小的电池内阻值。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种测量电池微小内阻数值、精准高、成本低廉、安装简便、使用便捷的四线对称检测法测试夹。

本发明所采用的技术方案是：

一种四线对称检测法测试夹，包括测试夹本体，所述测试夹本体中心贯穿设置有一通孔，所述测试夹本体上设有对称设置的第一电极端子和第二电极端子，所述测试夹本体为金属或金属氧化物材质，在所述测试夹本体表面设有镀锡层。

优化的，上述的一种四线对称检测法测试夹，所述通孔的直径为2-16mm。

优化的，上述的一种四线对称检测法测试夹，所述测试夹本体的厚度为0.2-0.8mm。

优化的，上述的一种四线对称检测法测试夹，所述金属为镍、金、银或铜。

优化的，上述的一种四线对称检测法测试夹，所述第一电极端子的宽度为0.2-0.63cm。

因电池内阻阻值较小，电池内阻检测一般都是采用开尔文四线检测法， 开尔文四线检测（Kelvin Four-terminal sensing） 也被称之为四端子检测（4T检测，4T sensing）、四线检测或4点探针法，它是一种电阻抗测量技术，使用单独的对载电流和电压检测电极，相比传统的两个终端（2T）传感能够进行更精确的测量。开尔文四线检测被用于一些欧姆表和阻抗分析仪，并在精密应变计和电阻温度计的接线配置。也可用于测量薄膜的薄层电阻。四线检测的关键优点是分离的电流和电压的电极，消除了布线和接触电阻的阻抗。

本发明的有益效果在于：

（1）、适合长期固定在电池极柱上；

（2）、采集电压能够保证数据及时准确；

（3）、便于安装、随时插拔、日后维修或更换采集线；

（4）、一次安装在电池极柱上不用再因采集线升级，重新拆装电池组；

（5）、适合各种使用螺栓固定连线的电池极柱；

（6）、测量内阻稳定性和准确性高，确保激励电流两线绝对分离、对称排列，电流互不干扰，保证激励电流有效通过；

（7）、与电池极柱接触面积增大，接触牢固性提高，有利于长时间测量监测电池；

（8）、生成成本低廉。

（9）、适应各种下沉式、立柱式、圆柱形电池极柱和螺栓孔径，极片可根据极柱布局或形状进行弯曲，不影响精度；

（10）、适合各规格插簧端子连接；

（11）、便于根据电流大小调整测试夹厚度和材料材质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、测试夹本体；2、通孔；3、第一电极端子；4、第二电极端子。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明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，都属于本发明所保护的范围。

实施例一、

参考图1，本实施例提供了一种四线对称检测法测试夹，包括测试夹本体，所述测试夹本体中心贯穿设置有一通孔，所述测试夹本体上设有对称设置的第一电极端子和第二电极端子，所述测试夹本体为金属或金属氧化物材质，在所述测试夹本体表面设有镀锡层。

其中，所述通孔的直径为4mm，所述测试夹本体的厚度为0.8mm，所述金属铜，所述第一电极端子的宽度为0.63cm

实施例二、

参考图2，本实施例在实施例一的基础上，在测试夹本体圆形中心部位延伸出一接线端子。

本实施例的测试夹，还具备安装电池测温器功能，将测温装置插入测试夹端子上，能够及时准确测量电池极柱温度，获取电池内部温度状况。温度测量采用单线实现，极片上安装测温二极管，单线注入测温电流流入电极片，利用二极管的压降实现测温，降低了测温成本。另外，测温二极管安装在极片上，电极金属的导热远优于电池的塑料外壳，改善了温度响应特性。

实施例三、

本实施例在测试夹本体的极片中部开设凹槽，用以安装在不同形状的电池上。

测试夹极片主要用于测量各类电池电压、内阻、温度等数据。通过开尔文四线法获取精准数据。

测试夹极片安装在电池正、负极柱上。放置在电池极柱串联电线铜鼻子（或硬链接铜版）下方，极柱连线螺栓紧固后，极片与电池级柱紧密结合，测量装置测量线接插到测试夹极片上，这样既满足测量需要，也不影响电池正常充放电电流通过。

数据测量，通过测量装置，对测试夹电极（转至电池极柱）发送脉冲电流，电流通过电池极柱一端到达另一端，通过电池极柱传导到测试夹极片电位端，控制装置接收到电流数据，通过获取的数据，来判断电池内阻值。

测试夹电极片电位端位置与电流端位置的对称分布，确保每次激励电流发出位置与接收端电位位置始终保持一致，能够有效降低测试夹表面电流对电位端偏移的电位影响，直接改善低内阻情况下的测量精度。

同理，本实施例的测试夹有与实施例二相同的测温器功能。

以上所述，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种四线对称检测法测试夹，其特征在于：包括测试夹本体（1），所述测试夹本体（1）中心贯穿设置有一通孔（2），所述测试夹本体（1）上设有对称设置的第一电极端子（3）和第二电极端子（4），所述测试夹本体（1）为金属或金属氧化物材质，在所述测试夹本体（1）表面设有镀锡层。

2.根据权利要求1所述的一种四线对称检测法测试夹，其特征在于，所述通孔（2）的直径为2-16mm。

3.根据权利要求1所述的一种四线对称检测法测试夹，其特征在于，所述测试夹本体（1）的厚度为0.2-0.8mm。

4.根据权利要求1所述的一种四线对称检测法测试夹，其特征在于，所述金属为镍、金、银或铜。

5.根据权利要求1所述的一种四线对称检测法测试夹，其特征在于，所述第一电极端子（3）的宽度为0.2-0.63cm。