对可控式蓄电池综合放电仪的研究分析

摘 要：众所周知，蓄电池随着使用年限的增加，蓄电池的容量会减小。影响蓄电池容量的因素也有很多，比如充电机的纹波，环境温度等，蓄电池的容量我们人的肉眼看不到，那么，使用了一段时间后，蓄电池的容量到底是多少，我们怎么知道呢？这就需要我们使用专业的容量测试仪-放电仪了。

关键词：可控式蓄电池；综合放电仪；研究分析

1 放电仪的发展

最早的放电仪是很简单的一个负载，就是用电阻器直接接在蓄电池两端，电阻器放到水中，这样给电池放电，用钳表测试电流，人工抄写蓄电池电压，计算出电池容量。这种测试方法费时费力，需要不仅需要人一直监护，还需要用万用表测量电池电压，抄写电池电压。最主要的是随着蓄电池放电电压的下降，电流也不能恒定，测出来的容量会和实际的容量有很大的差别。

随着单片机技术的发展，人们对智能放电仪的重视，便出现了智能的放电仪，这种放电仪精度高，操作方便，大大的节省人力。

2 放电仪的特点

本智能蓄电池放电仪是专门为蓄电池组进行核对性放电实验、容量测试、电池组日常维护、工程验收以及其它直流电源带载能力的测试而设计的新一代智能设备。除具备传统放电仪的放电核容外，还集成了在线监测、快速核容、内阻测试、容量测试功能。

本设备由三部分组成：放电主机，单体巡检模块，放电仪管理软件。放电仪主机管理放电参数并进行放电控制，与单体巡检模块和PC管理软件通信；每个单体监测模块可以监测24节单体电池电压，通过无线或者RS485接口将数据送给放电主机；放电仪管理软件在pc上运行，可以和主机间采用最新的无线或者RS485通讯以监测主机放电过程；还可以脱机读取主机测试数据并存储查询打印。

智能放电仪功耗部分采用新型PTC陶瓷电阻或合金电阻作为放电负载，完全避免了红热现象，安全可靠无污染。整机由32bit的ARM微处理器控制，5.7寸液晶触摸显示、中文菜单、配备多种接口可供用户按需选择。外观设计新颖，体积小、重量轻、移动方便。各种放电参数设定完成后，自动完成整个放电过程。

3 主要功能

3.1 核容放电

核容放电为用户可编程放电。放电模式支持三种：恒流放电，恒功率放电，恒阻放电。

用户编程项目包括：站/系统/组号电池组识别信息；电池组组成（单体电压规格、电池节数、容量）；放电模式（恒流/恒功率/恒阻），放电电流（功率/电阻）；放电截止条件：组电压下限，单体电压下限，放电时间限制，放电容量限制等。

用户编程完成后，本机可自动记忆参数；下次放电参数有改变时只要改相关项目内容即可。编程后启动放电即可自动按照相关参数进行放电，任一放电截止条件出现或者出现其它异常时即可自动停止放电。

放电过程中可以在彩屏上直观显示组电压，电流，放电容量，单体电压的数据和曲线。

3.2 快速容量测试

由于铅酸电池一般以0.1C放电，放电时间一般需要10小时，时间比较长。为适应某些场合使用，本设备采用了国内外最新的蓄电池容量快速测试技术研究成果，以期可以快捷地检测出每一节电池的剩余容量、内阻、性能状态，并提供落后电池维护建议，这个就是快速核容。

快速核容一般在10分钟左右，可以大致评估出各个单体电池状况。

本功能使用时，应先使电池组脱离系统充电或者一段时间后（约10分钟），再进行测试。对同一组电池连续进行快速核容，间隔时间也应在10分钟以上。

本功能测试结果在现实使用中有一定参考价值。

3.3 在线监测

在线监测的意义在于：电池组放电完成后一般要马上进行充电，放电时本设备已经可以监测每个单体情况，在不拆机情况下，利用本设备还可以监测充电时的单体情况，利用电池组充电时单体异常也可以检查电池落后情况；当然不利用本机负载放电，电池组（或电源系统）放电时本机亦可进行监测。

在线监测可以监测组电压，充放电状态，整组/单体充电上限电压，整组/单体放电下限电压等，并在出现超界时进行报警。

4 主要特点

（1）可对整组电池进行放电核容/在线监测/快速核容；（2）具备恒流、恒负载、恒功率三种放电模式；（3）放电参数可编程，控制精度高，测试精度高；（4）负载采用PTC电阻，安全无污染无红热现象；（5）单体监测模块和PC机可实现RS485有线或者无线两种通信模式；（6）强大的PC分析管理软件，完整的分析报告。报表可保存及打印；（7）五种可编程放电终止条件：整组保护电压、放电限容、放电时长，单节截止电压和放电仪内部温度；（8）通信接口丰富：主机和PC间可选RS485/网口/无线模式/RS232；（9）本系列产品规格齐全，涵盖各种系统电压，电流范围；（10）用户界面友好，5.7寸彩色液晶触摸屏，全中文菜单；（11）放电数据和电压、电流曲线数据转存到U盘，或上传到PC机中；（12）具备SD-Card海量存储功能（需定制）；（13）具备GSM远传远控功能（需定制）；（14）机器内部具备多重反接、过压、过流、过热保护；（15）机器体积小，重量轻，轻巧便携；（16）测试电池电压类型全面，可测2V、6V、12V电池；（17）放电仪巡检模块技术指标

5 对项目执行情况的自我评价

智能放电仪高电压部分采用隔离的变送器，大电流部分采用了隔离的电流变送器，MOS管驱动部分采用全隔离的光隔离，在安全方面大大提升。

强大的电池屏蔽功能：当一节电池电压低于下限电压时，还需继续放电，不需要重新接线，直接使用屏蔽功能就能继续放电，大大节约劳动力度。