一種蓄電池放電測試儀及其放電電流調控方法技術

本發明專利技術公開了一種蓄電池放電測試儀，包括放電單元和設定電流單元，所述放電單元與所述設定電流單元間設置自動調節單元。所述放電單元包括多組并聯的子放電單元組，所述子放電單元組包括多個并聯的子放電單元，所述子放電單元包括多個串聯的三極管，且每一個三極管的基極串接一個電阻，所述子放電單元組和所述子放電單元分別設有前置放大模塊，所述前置放大模塊極串接有可調電阻。通過三級均流控制和二級放大，有效地解決了放電單元內三極管的電流不均衡系數，同時實現了子放電單元和子放電單元組間的一致性均流，極大地提高了放電電流的穩定性和蓄電池電容測試的精準度。自動調節、簡單方便，極大地降低了作業人員的勞動強度。

【技術實現步驟摘要】
一種蓄電池放電測試儀及其放電電流調控方法
本專利技術涉及一種蓄電池容量的測試工具,尤其涉及一種蓄電池放電測試儀及其放電電流調控方法。
技術介紹
目前，發電廠和變電站一般都采用的蓄電池存儲電能的直流操作電源，可以看成與發電廠和變電站一次系統無關的獨立電源，可使操作和保護用的電源結構簡化，在發電廠和變電站出現故障甚至交流電源完全消失的情況下，蓄電池直流系統仍能可靠工作，有效的保證直流系統的供電可靠性。此外，由于蓄電池電壓平穩，容量較大，因此可以提供斷路器合閘時較大的沖擊電流，并可以作為事故保安負荷的備用電源。蓄電池容量Q測試是利用蓄電池10小時放電率I10fd與放電時間小時數tfd的乘積。220kV變電站和部分110kV變電站采用兩組蓄電池，在蓄電池定檢時，要先把兩組直流系統并聯，然后把其中一組蓄電池脫離直流系統，采用10小時放電率I10放電，在設定電流時，由于儀器不夠精確，往往要根據經驗適當加大一點或者減少一點，不好把握，需要多次重復開關機進行調試，在幾次開關機過程中，蓄電池或多或少進行了放電，而且隨著放電的進行，蓄電池的電壓一直在下降，其放電電流也在變化，再用放電電流I10fd乘以放電時間tfd計算放電容量就不夠準確，造成較大的誤差，甚至誤判。對于不能脫離直流系統的蓄電池，在放電前必須先測量負荷電流，用蓄電池的10小時放電率I10fd減去負荷電流計算放電電流，然后進行衡流放電。負荷電流往往有一定的波動，不夠穩定，放電儀設定后的放電電流是恒定不變的。由于負荷電流的波動，這樣就造成蓄電池多放電或少放電，造成測量誤差加大，有時合格的電池也會誤判為不合格電池。另外，現在市場上的放電儀的發熱元件為陶瓷電阻，隨著設備的運行，內部發熱元件不斷地氧化，性能下降，在放電過程中，隨著溫度升高放電電流也在不斷變化，需要多次設定來調試，造成測量不準確和增大勞動強度等。以上種種原因，均導致蓄電池容易測試的誤差較大，嚴重影響到測試結果的準確性和對蓄電池性能的判斷。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述現有技術的不足，提供一種帶自動調節的蓄電池放電測試儀，根據放電電流大小進行自動調節，減少測量誤差，降低勞動強度。本專利技術的另一個目的是上述蓄電池放電測試儀的放電電流自動調控方法。為實現本專利技術的目的所采用的技術方案是：一種蓄電池放電測試儀，包括放電單元和設定電流單元，所述放電單元與所述設定電流單元間設置自動調節單元，所述放電單元包括多組并聯的子放電單元組，所述子放電單元組包括多個并聯的子放電單元，所述子放電單元包括多個串聯的三極管，且每一個三極管的基極串接一個電阻，所述子放電單元組和所述子放電單元分別設有前置放大模塊，所述前置放大模塊極串接有可調電阻。所述自動調節單元包括依次連接的分流電阻、回路電阻和運算放大模塊。所述設定電流單元包括依次連接的集成電路、電容器和電阻。所述放電單元設置有自動散熱機構。所述自動散熱機構包括溫度感應器、散熱器和控制器。所述自動散熱機構包括設置在每一個子放電單元組的溫度感應器和散熱器，所述溫度感應器和所述散熱器均與同一個控制器連接。所述自動散熱機構包括設置在每一個子放電單元的溫度感應器和散熱器，所述溫度感應器和所述散熱器均與同一個控制器連接。一種上述蓄電池放電測試儀的放電電流自動調控方法，包括以下步驟：a)預先通過設定電流單元設定放電電流，得到設定放電電流；b)放電檢測時，自動調節單元通過分流器獲取蓄電池的實際放電電流；c)自動調節單元的運算放大模塊對比實際放電電流與設定放電電流的大小：檢測到的實際放電電流與設定放電電流大小相同，所述運算放大模塊則不輸出，當檢測到的實際放電電流大于或小于設定放電電流時，所述運算放大模塊輸出減小或增大電流的調節電流信號到所述子放電單元組的前置放大模塊；d)所述子放電單元組的前置放大模塊接收到運算放大模塊輸出的調節電流信號后，按一定比例進行一級放大放大后，輸出到所述子放電單元的前置放大模塊；e)所述子放電單元的前置放大模塊接收到所述子放電單元組的前置放大模塊輸出的調節電流信號后，按一定比例進行二級放大放大后，輸出到三極管的基極；f)三極管的基極接收到所述子放電單元的前置放大模塊輸送的調節電流信號，然后按設置的比例進一步放大調控，多個三極管對調節電流信號進行逐級調控，從而達到控制減小實際放電電流和增大實際放電電流的目的，實現對實際放電電流的精確控制。本專利技術的放電儀在測試蓄電池容量時，第一步需要先設定放電電流，然后才能放電。如型號FM500AH的閥控鉛酸電池，需要設定的放電電流為50A，因此放電儀設定電流單元也設定為50A，為實現50A的電流的大小放電。本專利技術放電儀的自動控制原理為：蓄電池放電時，放電電流從蓄電池組正極流出，平均通過每個子放電單元到分流器正極，然后從分流器回到蓄電池組負極。自動調節單元通過分流器正極采集放電回路中的電流信號，并通過回路電阻到達運算放大模塊負極，形成負反饋，與設定電流單元的設定電流信號相比較，經過運算放大模塊處理后，形成調節電流信號輸出到每個子放電單元組的前置放大模塊，通過一級放大調控之后，再輸出到每個子放電單元的前置放大模塊，對調節電流信號進行二級放大調節，通過二級放大調節后，輸出到三極管的基極，每個三極管的基極接收到調節電流信號后按設定的比例進一步放大調控，最終實現放電電流和設定電流相一致的目的，達到對放電單元的精準調控，使放電電流穩定、準確，提高測量精確度。本申請的蓄電池放電測試儀根據蓄電池放電測試需要較大的電流，可采用GTR大功率三極管，同時，采用幾個甚至幾十個由GTR三極管串聯的子放電單元并聯來實現較大電流放電，使主放電電路和控制電路都大為簡化，低電壓的GTR價格低廉，有助于降低成本；通過在放電單元與設定電流單元間設置自動調節單元，通過自動調節單元采集放電單元中的實際放電電流，與設定電流單元的設定放電電流進行比較，從而對放電單元即時發出調節電流信號，實現對放電單元中實際放電電流的調控，從而使放電電流穩定、精確，提高蓄電池蓄能測試的準確性和精確度，自動調節、簡單方便，極大地降低了作業人員的勞動強度。同時，本申請解決多個子放電單元并聯的均流問題是關鍵技術之一，由于放電過程中的三極管并不運行于開關狀態，而是運行于線性放大狀態，申請人通過在每一個子放電單元的各個三極管的基極串聯相對三級管極間阻值較大的電阻，使三極管的極間可以忽略不計，使每個子放電單元的每個三極管性能趨于相同，避免同一型號三極管間存在的誤差造成電流調節的誤差偏大，從而不僅實現各三極管間均衡一致，而且使各個子放電單元間性能趨于相同，從而有效實現各個子放電單元間的平衡均流；同時，申請人在各個子放電單元上設置前置放大模塊，同時在前置放大模塊上串接可調電阻，一方面，不僅有效提高了放電功率，另一方面，在各個三極管性能趨同實現各子放電單元均衡分流的基礎上，更進一步地實現對各子放電單元間的均衡分流的調節控制，提高子放電單元間的均流一致性；更重的是，申請人在各個子放電單元組設置前置放大模塊和可調電阻，在前兩級均衡分流的基礎上，再進一步地實現對各子放電單元組間的均衡分流調節控制，相互協同配合，實現放電單元三級均流和二級放大的協同控制調節功能，極大地提高了放電電流的穩定性、精準度。另外，各個子放電單元組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蓄電池放電測試儀，其特征在于：它包括放電單元和設定電流單元，所述放電單元與所述設定電流單元間設置自動調節單元，所述放電單元包括多組并聯的子放電單元組，所述子放電單元組包括多個并聯的子放電單元，所述子放電單元包括多個串聯的三極管，且每一個三極管的基極串接一個電阻，所述子放電單元組和所述子放電單元分別設有前置放大模塊，所述前置放大模塊極串接有可調電阻。

【技術特征摘要】
1.一種蓄電池放電測試儀，其特征在于：它包括放電單元和設定電流單元，所述放電單元與所述設定電流單元間設置自動調節單元，所述放電單元包括多組并聯的子放電單元組，所述子放電單元組包括多個并聯的子放電單元，所述子放電單元包括多個串聯的三極管，且每一個三極管的基極串接一個電阻，所述子放電單元組和所述子放電單元分別設有前置放大模塊，所述前置放大模塊串接有可調電阻；所述自動調節單元包括依次連接的分流電阻、回路電阻和運算放大模塊。2.如權利要求1所述的蓄電池放電測試儀，其特征在于：所述放電單元設置有自動散熱機構。3.如權利要求2所述的蓄電池放電測試儀，其特征在于：所述自動散熱機構包括溫度感應器、散熱器和控制器。4.如權利要求3所述的蓄電池放電測試儀，其特征在于：所述自動散熱機構包括設置在每一個子放電單元組的溫度感應器和散熱器，所述溫度感應器和所述散熱器均與同一個控制器連接。5.一種如權利要求1所述的蓄電池放電測試儀的放電電流自動調控方法，其特征在于：它包括以下步驟...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李亮，韓源，陶鳳源，陳士平，任永杰，應會軍，胡兆宏，李曉芳，趙永浩，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司漯河供電公司，
類型：發明
國別省市：河南;41