電池充放電測(cè)試儀的使用現(xiàn)狀

1、電池充放電測(cè)試儀校準(zhǔn)方法的探討蔡姝,趙華一,趙新明(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院,天津300192摘要:二次電池在不同行業(yè)廣泛使用過(guò)程中,出現(xiàn)了一些使用不當(dāng)造成電池過(guò)充或者過(guò)放電的問(wèn)題,這樣容易帶來(lái)電池溫度過(guò)高引起燃燒或者爆炸的安全隱患,電池充放電測(cè)試儀的出現(xiàn)解決了如何把控電池充放電性能的難題。本文介紹了電池充放電測(cè)試儀的使用現(xiàn)狀,簡(jiǎn)單分析了充放電測(cè)試儀的工作原理,對(duì)該設(shè)備的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了深入的研究,模擬研制出了1臺(tái)電池充放電測(cè)試儀的校準(zhǔn)裝置。關(guān)鍵詞:電池充放電測(cè)試儀;充電;放電;校準(zhǔn)方法作者簡(jiǎn)介:蔡姝(1979,女,助理工程師;收稿日期:2016-02-04隨著國(guó)家大力推廣節(jié)能減排,綠色出行

2、的政策,電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等電動(dòng)工具行業(yè)得到迅猛發(fā)展,因此這些電動(dòng)設(shè)備的核心電池行業(yè)迅速壯大。電池充放電測(cè)試儀是檢測(cè)電池的充放電性能、電池容量、電池充放電安全的核心設(shè)備,因此電池充放電測(cè)試儀的計(jì)量特性準(zhǔn)確與否對(duì)電池安全性能的檢驗(yàn)起著至關(guān)重要的作用。1電池充放電測(cè)試儀工作原理目前大多數(shù)充放電測(cè)試儀都具備恒流充電、恒壓充電、恒流放電、充放電循環(huán)等測(cè)試功能,可以多通道同時(shí)進(jìn)行充放電測(cè)試。下面以蓄電池充放電測(cè)試儀的充電方法為例來(lái)對(duì)電池充放電測(cè)試儀的工作原理進(jìn)行闡述。(1恒流充電法恒流充電法是用調(diào)整充放電測(cè)試儀輸出電壓或改變與蓄電池串聯(lián)電阻的方法,保持充電電流強(qiáng)度不變的充電方法。但由于電池的可承受充電

3、電流的能力是隨著充電過(guò)程的進(jìn)行而逐漸下降的,到充電后期,充電電流多用于電解水,產(chǎn)生氣體,使出氣過(guò)甚。(2階段充電法采用恒電流和恒電壓相結(jié)合的快速充電方法。首先以恒電流方式充電至預(yù)定的電壓值,然后改為恒電壓方式完成剩余的充電。(3恒壓充電法充電電源的電壓在全部充電時(shí)間里保持恒定的數(shù)值,隨著蓄電池端電壓的逐漸升高,電流逐漸減少。與恒流充電法相比,其充電過(guò)程更接近于最佳充電曲線。這種充電方法電解水很少,避免了蓄電池過(guò)充。但在充電初期電流過(guò)大,對(duì)蓄電池壽命造成很大影響,且容易使蓄電池極板彎曲,造成電池報(bào)廢。綜上所述,電池充放電測(cè)試儀目前使用比較多的方法是階段充電法。2電池充放電測(cè)試儀校準(zhǔn)方法目前市場(chǎng)上

4、使用較多的充放電測(cè)試儀的放電電流和充電電壓的準(zhǔn)確度等級(jí)分為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0級(jí)。在國(guó)內(nèi)目前使用較多的校準(zhǔn)方法就是使用準(zhǔn)確度等級(jí)比較高的數(shù)字多用表、標(biāo)準(zhǔn)電阻等拼湊起來(lái)的檢測(cè)平臺(tái)來(lái)完成校準(zhǔn)工作。這種方法主要是對(duì)電池充放電測(cè)試儀的電壓、電流的示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn),但是對(duì)于電池的放電時(shí)間及電池容量卻無(wú)法測(cè)量。這里首先對(duì)平時(shí)使用的校準(zhǔn)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,然后探究一種可以做到動(dòng)態(tài)檢測(cè)電池充放電測(cè)試儀的電流、電壓及容量等指標(biāo)的校準(zhǔn)方法。2.1常用的電池充放電測(cè)試儀電壓、電流示值誤差的校準(zhǔn)方法電池充放電測(cè)試儀電壓示值的校準(zhǔn)采用由多功能標(biāo)準(zhǔn)源作為電壓源輸出,數(shù)字多用表檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn),其接線圖如圖1所

5、示。電池充放電測(cè)試儀充放電電流示值校準(zhǔn)時(shí),對(duì)于數(shù)字多用表電流量程的準(zhǔn)確度問(wèn)題我們采用· 圖1數(shù)字多用表直接測(cè)量電壓的校準(zhǔn)接線圖了兩種方法來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)于2A 以下的小電流充放電設(shè)備可以采用數(shù)字多用表電流端直接測(cè)量的方法,接線圖如圖2所示。對(duì)于2A 以上的充放電設(shè)備適于采用電阻的間接測(cè)量法進(jìn)行校準(zhǔn),接線圖如圖3所示。 圖2數(shù)字多用表直接測(cè)量電流的校準(zhǔn)接線圖 圖3采用電阻采樣法間接測(cè)量電流校準(zhǔn)接線圖2.2使用自我研制的電池充放電測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)由于目前通常使用的校準(zhǔn)方法無(wú)法滿足對(duì)電池充放電測(cè)試儀的所有參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)的要求,我們通過(guò)多年在這項(xiàng)工作上經(jīng)驗(yàn)的積累,模擬研制出1臺(tái)專門的電池充

6、放電測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置,該校準(zhǔn)裝置的工作原理如圖4所示。圖4電池充放電測(cè)試儀校準(zhǔn)裝置工作原理圖根據(jù)其工作原理,電池充放電動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)裝置核心為模擬負(fù)荷模塊、電流采樣模塊、用于校準(zhǔn)充放電動(dòng)機(jī)電壓示值的直流電壓源模塊、數(shù)據(jù)采樣及處理模塊、充放電計(jì)時(shí)模塊和顯示模塊。其中模擬負(fù)荷用于模擬電池充電,由電流采樣傳感器獲取電流信號(hào),通過(guò)處理器進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,最終在顯示器進(jìn)行電流的顯示。放電過(guò)程以測(cè)試電池或者直流電流源作為源,由電流采樣傳感器獲取電流信號(hào),通過(guò)處理器進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,最終在顯示器進(jìn)行電流的顯示。充放電動(dòng)機(jī)電壓信號(hào)校準(zhǔn)的方案為校準(zhǔn)裝置集成直流標(biāo)準(zhǔn)電壓源,將標(biāo)準(zhǔn)電壓源的電壓作為模擬電池電壓對(duì)電池充放電動(dòng)機(jī)的電壓采樣端,對(duì)不同電壓點(diǎn)電壓值進(jìn)行校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)裝置不僅能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量電池充放電的電流、電壓,而且可以測(cè)量放電時(shí)間從而做到對(duì)電池容量的檢測(cè)。該裝置操作簡(jiǎn)單、體積較小、方便攜帶,適合現(xiàn)場(chǎng)操作且具有性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度等級(jí)相對(duì)較高的特點(diǎn)。3結(jié)語(yǔ)綜上所述,電池充放電測(cè)試儀是具有檢測(cè)和維護(hù)功能