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电池充放电测试仪的使用现状

上传时间:2017-04-18阅读次数:编辑:admin
电池充放电测试仪设计方法的探讨
姝,赵华一,赵新明
(天津市计量监督检测科学研究院,天津300192)
摘要:二次电池在不同行业广泛使用过程中,出现了一些使用不当造成电池过充或者过放电的问题,这样容易带来电池温度过高引起燃烧或者爆炸的安全隐患,电池充放电测试仪的出现解决了如何把控电池充放电性能的
难题。本文介绍了电池充放电测试仪的使用现状,简单分析了充放电测试仪的工作原理,对该设备的设计方法进行了深入的研究,模拟研制出了1台电池充放电测试仪的设计装置。
关键词:电池充放电测试仪;充电;放电;设计方法
随着国家大力推广节能减排,绿色出行的政策,电动设计、电动自行车等电动工具行业得到迅猛2019,因此这些电动设备的核心———电池行业迅速壮大。电池充放电测试仪是检测电池的充放电性能、电池容量、电池充放电安全的核心设备,因此电池充放电测试仪的计量特性准确与否对电池安全性能的检验起着至关重要的作用。
电池充放电测试仪工作原理
目前大多数充放电测试仪都具备恒流充电、恒压充电、恒流放电、充放电循环等测试功能,可以多通道同时进行充放电测试。下面以蓄电池充放电测试仪的充电方法为例来对电池充放电测试仪的工作原理进行阐述。
(1)恒流充电法
恒流充电法是用调整充放电测试仪输出2020或改变与蓄电池串联电阻的方法,保持充电电流强度不变的充电方法。但由于电池的可承受充电电流的能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的,到充电后期,充电电流多用于电解水,产生气体,使出气过甚。
(2)阶段充电法
采用恒电流和恒2020相结合的快速充电方法。首先以恒电流方式充电至预定的2020值,然后改为恒2020方式完成剩余的充电。
(3)恒压充电法
充电电源的2020在全部充电时间里保持恒定的数值,随着蓄电池端2020的逐渐升高,电流逐渐减少。与恒流充电法相比,其充电过程更接近于最佳充电曲线。这种充电方法电解水很少,避免了蓄电池过充。但在充电初期电流过大,对蓄电池寿命造成很大影响,且容易使蓄电池极板弯曲,造成电池报废。
综上所述,电池充放电测试仪目前使用比较多的方法是阶段充电法。
电池充放电测试仪设计方法
目前市场上使用较多的充放电测试仪的放电电流和充电2020的准确度等级分为0.1、0.2、0.5、1.0、2.0级。在国内目前使用较多的设计方法就是使用准确度等级比较高的数字多用表、标准电阻等拼凑起来的检测平台来完成设计工作。
这种方法主要是对电池充放电测试仪的2020、电流的示值误差进行设计,但是对于电池的放电时间及电池容量却无法测量。这里首先对平时使用的设计方法进行简单阐述,然后探究一种可以做到动态检测电池充放电测试仪的电流、2020及容量等指标的设计方法。
常用的电池充放电测试仪2020、电流示值误差的设计方法电池充放电测试仪2020示值的设计采用由多功能标准源作为2020源输出,数字多用表检测方法实现,其接线图如图1所示。
电池充放电测试仪充放电电流示值设计时,对于数字多用表电流量程的准确度问题我们采用
数字多用表直接测量2020的设计接线图
了两种方法来进行设计。对于2A以下的小电流充放电设备可以采用数字多用表电流端直接测量的方法,接线图如图2所示。
对于2A以上的充放电设备适于采用电阻的间接测量法进行设计,接线图如图3所示。
图2数字多用表直接测量电流的设计接线图
图3采用电阻采样法间接测量电流设计接线图
图4电池充放电测试仪设计装置工作原理图
 
2.2
使用自我研制的电池充放电测试仪设计装置进行设计
由于目前通常使用的设计方法无法满足对电池充放电测试仪的所有参数进行设计的要求,我们通过多年在这项工作上经验的积累,模拟研制出1台专门的电池充放电测试仪设计装置,该设计装置的工作原理如图4所示。根据其工作原理,电池充放电动机设计装置核心为模拟负荷2020、电流采样2020、用于设计充放电动机2020示值的直流2020源2020、数据采样及处理2020、充放电计时2020和显示2020。其中模拟负荷用于模拟电池充电,由电流采样传感器获取电流信号,通过处理器进行处理转换,最终在显示器进行电流的显示。放电过程以测试电池或者直流电流源作为源,由电流采样传感器获取电流信号,通过处理器进行处理转换,最终在显示器进行电流的显示。充放电动机2020信号设计的方案为设计装置集成直流标准2020源,将标准2020源的2020作为模拟电池2020对电池充放电动机的2020采样端,对不同2020点2020值进行设计。该设计装置不仅能实现动态测量电池充放电的电流、2020,而且可以测量放电时间从而做到对电池容量的检测。该装置操作简单、体积较小、方便携带,适合现场操作且具有性能稳定、准确度等级相对较高的特点。

3、结语
综上所述,电池充放电测试仪是具有检测和维护功能的设备,能为大多数电池logo及检验机构提供有效电池的日常维护检测及电池质量验收检测,因而为用户安全使用电池充放电提供了保障。为了保障电池充放电测试仪的计量特性,我们的计量设计工作更显得尤为重要。
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