電池充放電測試儀的使用現(xiàn)狀

1、電池充放電測試儀校準(zhǔn)方法的探討蔡姝,趙華一,趙新明(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院,天津300192摘要:二次電池在不同行業(yè)廣泛使用過程中,出現(xiàn)了一些使用不當(dāng)造成電池過充或者過放電的問題,這樣容易帶來電池溫度過高引起燃燒或者爆炸的安全隱患,電池充放電測試儀的出現(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試儀的使用現(xiàn)狀,簡單分析了充放電測試儀的工作原理,對該設(shè)備的校準(zhǔn)方法進(jìn)行了深入的研究,模擬研制出了1臺電池充放電測試儀的校準(zhǔn)裝置。關(guān)鍵詞:電池充放電測試儀;充電;放電;校準(zhǔn)方法作者簡介:蔡姝(1979,女,助理工程師;收稿日期:2016-02-04隨著國家大力推廣節(jié)能減排,綠色出行

2、的政策,電動汽車、電動自行車等電動工具行業(yè)得到迅猛發(fā)展,因此這些電動設(shè)備的核心電池行業(yè)迅速壯大。電池充放電測試儀是檢測電池的充放電性能、電池容量、電池充放電安全的核心設(shè)備,因此電池充放電測試儀的計量特性準(zhǔn)確與否對電池安全性能的檢驗起著至關(guān)重要的作用。1電池充放電測試儀工作原理目前大多數(shù)充放電測試儀都具備恒流充電、恒壓充電、恒流放電、充放電循環(huán)等測試功能,可以多通道同時進(jìn)行充放電測試。下面以蓄電池充放電測試儀的充電方法為例來對電池充放電測試儀的工作原理進(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,避免了蓄電池過充。但在充電初期電流過大,對蓄電池壽命造成很大影響,且容易使蓄電池極板彎曲,造成電池報廢。綜上所述,電池充放電測試儀目前使用比較多的方法是階段充電法。2電池充放電測試儀校準(zhǔn)方法目前市場上

4、使用較多的充放電測試儀的放電電流和充電電壓的準(zhǔn)確度等級分為0.1、0.2、0.5、1.0、2.0級。在國內(nèi)目前使用較多的校準(zhǔn)方法就是使用準(zhǔn)確度等級比較高的數(shù)字多用表、標(biāo)準(zhǔn)電阻等拼湊起來的檢測平臺來完成校準(zhǔn)工作。這種方法主要是對電池充放電測試儀的電壓、電流的示值誤差進(jìn)行校準(zhǔn),但是對于電池的放電時間及電池容量卻無法測量。這里首先對平時使用的校準(zhǔn)方法進(jìn)行簡單闡述,然后探究一種可以做到動態(tài)檢測電池充放電測試儀的電流、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試儀電壓、電流示值誤差的校準(zhǔn)方法電池充放電測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)字多用表檢測方法實現(xiàn),其接線圖如圖1所

5、示。電池充放電測試儀充放電電流示值校準(zhǔn)時,對于數(shù)字多用表電流量程的準(zhǔn)確度問題我們采用·21·重慶計量校準(zhǔn): 圖1數(shù)字多用表直接測量電壓的校準(zhǔn)接線圖了兩種方法來進(jìn)行校準(zhǔn)。對于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量的方法,接線圖如圖2所示。對于2A 以上的充放電設(shè)備適于采用電阻的間接測量法進(jìn)行校準(zhǔn),接線圖如圖3所示。 圖2數(shù)字多用表直接測量電流的校準(zhǔn)接線圖 圖3采用電阻采樣法間接測量電流校準(zhǔn)接線圖2.2使用自我研制的電池充放電測試儀校準(zhǔn)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)由于目前通常使用的校準(zhǔn)方法無法滿足對電池充放電測試儀的所有參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)的要求,我們通過多年在這項工作上經(jīng)驗的積

6、累,模擬研制出1臺專門的電池充放電測試儀校準(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,電池充放電動機校準(zhǔn)裝置核心為模擬負(fù)荷模塊、電流采樣模塊、用于校準(zhǔn)充放電動機電壓示值的直流電壓源模塊、數(shù)據(jù)采樣及處理模塊、充放電計時模塊和顯示模塊。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,通過處理器進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,最終在顯示器進(jìn)行電流的顯示。放電過程以測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,通過處理器進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換,最終在顯示器進(jìn)行電流的顯示。充放電動機電壓信號校準(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電池充放電動機的電壓采樣端,對不同電壓點電壓值進(jìn)行校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)裝置不僅能實現(xiàn)動態(tài)測量電池充放電的電流、電壓,而且可以測量放電時間從而做到對電池容量的檢測。該裝置操作簡單、體積較小、方便攜帶,適合現(xiàn)場操作且具有性能穩(wěn)定、準(zhǔn)確度等級相對較高的特點。3結(jié)語綜上所述,電池充放電測試儀是具有檢測和維護(hù)功能的設(shè)備,能為大多數(shù)電池企業(yè)及