本實用新型涉及電化學電池容量檢測設備技術領域,更具體地說,它涉及一種蓄電池充放電一體機。
背景技術:
隨著電動車的增加,對于蓄電池的需求也在不斷的增加?,F有的蓄電池大多為鋰電池或者鉛酸電池,上述化學電池的性能不僅與其容量的大小有關,還與其充放電時的電流穩(wěn)定性及電壓穩(wěn)定性有關。為了獲取上述參數,現有技術中常常利用蓄電池充放電測試儀對電池的充放電曲線進行測試。其大體的測試過程如下:將蓄電池的輸出端與一外接負載相連,通常為電阻,將電能轉化為熱能,在此過程中利用專用的儀器對蓄電池的輸出電流值與電壓值進行采樣,記錄蓄電池充放電的曲線。為了準確地獲得蓄電池的性能,要求在同一次測試過程中負載大小不能變動,從而使得測得的電流值及電壓值大小均能準確反應出蓄電池內部的性能。
若采用電阻作為負載,則在測試過程中,最能影響負載阻值大小的因素便是測試環(huán)境的溫度,當溫度增加時,電阻的阻值會增加或者減小,這并不利于準確獲取蓄電池的充放電曲線。為了避免這一情況的發(fā)生,現在的蓄電池充放電測試儀通常采用強制風冷的辦法對電阻進行降溫,也有一些其它的方法,如專利公告號為CN204142929U的中國專利,提出了一種蓄電池放電儀,其通過設置電流補償電路來穩(wěn)定電流大小,這樣實際上是變相掩蓋了由蓄電池自身性能引起的電流變化,使得測試不準確。而專利公告號為CN205430841U的中國專利,提出的一種防塵蓄電池放電儀,其通過在機箱內部采用的半導體制冷技術對放電電阻降溫,從而保證電阻的阻值恒定,上述方案在應用中過于被動,實現與操作難度大。
技術實現要素:
針對實際運用中電動車蓄電池充放電曲線記錄容易受到測量環(huán)境溫度的影響,從而導致得到的充放電曲線不能很好的反映蓄電池自身性質這一問題,本實用提出了一種蓄電池充放電一體機,具體方案如下:
一種蓄電池充放電一體機,包括測試負載單元及采樣單元,還包括:
溫度檢測單元,設于測試負載單元中,用于檢測測試負載的溫度,輸出一溫度檢測信號;
存儲單元,包括一存儲列表,用于存儲不同溫度狀態(tài)下測試負載的電阻值與實際值的差值以及該差值所造成的測試電流偏離值與電壓偏離值;
電流補償單元,與所述溫度檢測單元與存儲單元信號連接,且與蓄電池的充放電回路電連接,用于根據所述電流偏離值與電壓偏值大小向所述充放電回路中進行電流補償。
通過上述技術方案,當測試的環(huán)境溫度變化時,測試負載的阻值受到溫度的影響,從而影響蓄電池的充放電的電流值與電壓值大小。通過設置電流補償單元,根據蓄電池充放電時電阻溫度變化而引起的電流偏離值與電壓偏離值,實時向蓄電池充放電回路中補充電流,從而抵消由于電阻自身變化引起的電流值變化,使得充放電一體機的測試結果更為準確。
進一步的,所述測試負載單元包括一電阻,所述溫度檢測單元包括一設于所述電阻上的多個溫度傳感器,多個所述溫度傳感器檢測電阻的溫度,輸出一溫度檢測信號至電流補償單元。
進一步的,所述存儲單元包括:
數據輸入模塊,包括一數據輸入接口模塊或手動輸入模塊,用于輸入所述電流偏離值與電壓偏離值;
存儲列表區(qū),與數據輸入模塊數據連接,接收所述電流偏離值與電壓偏離值并進行存儲;
數據輸出接口模塊,與電流補償單元數據連接,用于向電流補償單元提供特定溫度狀態(tài)下的電流偏離值與電壓偏離值。
通過上述技術方案,各個溫度下對應的電阻偏離值均由數據輸入模塊事先輸入至存儲列表區(qū)中,電流補償單元在對電流進行補償時只需要根據實時的環(huán)境溫度自動調取存儲列表區(qū)中的電流偏離值與電壓偏離值輸出即可。
進一步的,所述電流補償單元包括:
一控制器,接收所述電流偏離值與電壓偏離值,對應輸出一控制信號;
一電流補償模塊,包括一數字電流輸出儀,受控于所述控制器輸出相應的補償電流至蓄電池放電回路。
通過上述技術方案,控制器將電流偏離值輸入至電流補償模塊中,數字電流輸出儀輸出上述電流偏離值大小相對應的補償電流。
進一步的,所述電流補償單元包括:
一控制器,接收所述電流偏離值與電壓偏離值,對應輸出一控制信號;
一數字電壓模塊,包括一程控數字電壓輸出儀,與所述控制器控制連接,用于生成一補償電壓,所述補償電壓串接于一轉換電阻后耦接至所述蓄電池放電回路中。
通過上述技術方案,通過改變數字電壓模塊的輸出電壓,從而改變輸入至蓄電池放電回路中的電流。
進一步的,所述控制器包括一單片機或ARM或FPGA芯片,所述存儲單元包括一存儲芯片,所述存儲芯片與控制器數據連接,所述控制器接收所述溫度檢測信號查找對應的電流偏離值或電壓偏離值,輸出所述控制信號。
通過上述技術方案,電流偏離值或電壓偏離值輸入至控制器中,經相應的程序轉化為控制數字電流輸出儀或程控數字電壓輸出儀的控制信號,從而控制蓄電池的放電回路電流大小。
進一步的,所述存儲單元還包括一用于自動計算不同溫度狀態(tài)下放電回路電流偏離值與電壓偏離值的計算模塊,所述計算模塊接收所述溫度檢測信號并與所述電流補償單元數據連接,用于向電流補償模塊實時輸出電流偏離值。
通過上述技術方案,可以簡化電流偏離值與電壓偏離值的輸入流程,方便測試的順利進行。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果如下:
通過設置電流補償單元與溫度檢測單元,通過補償電流來彌補測試負載阻值變化而造成的電流變化,從而排除非蓄電池自身特性引起的測試干擾,提高測試的準確性,使得蓄電池的充放電曲線更能精準地反應出蓄電池的自身特性。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例一的整體框架示意圖;
圖2為本實用新型實施例二的整體框架示意圖。
附圖標志:1、測試負載單元;2、采樣單元;3、溫度檢測單元;4、存儲單元;5、電流補償單元;41、數據輸入模塊;42、存儲列表區(qū);43、數據輸出接口模塊;44、計算模塊;51、控制器;52、數字電流輸出儀;53、程控數字電壓輸出儀。
具體實施方式
本實用新型在于提供一種能夠有效避免測試負載由于溫度的不同而影響蓄電池性能測試結果的蓄電池充放電一體機。
下面結合實施例及圖對本實用新型作進一步的詳細說明,但本實用新型的實施方式不僅限于此。
實施例一,如圖1所示,一種蓄電池充放電一體機,包括測試負載單元1及采樣單元2,還包括溫度檢測單元3、存儲單元4以及電流補償單元5。其中,測試負載單元1中用到的測試負載為電阻,電阻的散熱由散熱風扇完成。采樣單元2的采樣端設置于蓄電池的充放電回路中,用于采集充放電回路的電流值與電壓值,并且根據采集到的數據生成一充放電曲線。
由于電阻的阻值會因為溫度的變化而變化,也就意味著充放電回路中的電流也會因為溫度的變化而變化,因此,在本實施例中設置有電流補償單元5來補償上述變化引起的回路電流或者電壓的變化。
詳述的,溫度檢測單元3設于測試負載單元1中,用于檢測測試負載的溫度,輸出一溫度檢測信號。所述溫度檢測單元3包括一設于所述測試電阻上的多個溫度傳感器,多個所述溫度傳感器檢測電阻的溫度,輸出一溫度檢測信號至電流補償單元5。為了提高電阻溫度檢測的準確性,溫度傳感器沿電阻的長度方向均勻設置。溫度傳感器測得的溫度檢測信號直接發(fā)送至電流補償單元5或者存儲單元4。在本實施例中,溫度傳感器采用溫度傳感器模塊完成溫度檢測,可以直接輸出數字量的信號。
對于存儲單元4,具體包括一存儲列表,用于存儲不同溫度狀態(tài)下測試負載的電阻值與實際值的差值以及該差值所造成的測試電流偏離值與電壓偏離值。進一步詳述的,所述存儲單元4包括:數據輸入模塊41,包括一數據輸入接口模塊,用于輸入所述電流偏離值與電壓偏離值。數據輸入接口模塊包括一USB數據接口模塊,所述USB數據接口模塊接收存儲在移動存儲器中的數據。上述數據的輸入也可以采用手動輸入的方式進行。輸入的數據存入到與數據輸入模塊41數據連接的存儲列表區(qū)42,存儲列表區(qū)42接收所述電流偏離值與電壓偏離值并進行存儲;數據輸出接口模塊43,與電流補償單元5數據連接,用于向電流補償單元5提供特定溫度狀態(tài)下的電流偏離值與電壓偏離值。上述技術方案,各個溫度下對應的電阻偏離值均由數據輸入模塊41事先輸入至存儲列表區(qū)42中,電流補償單元5在對電流進行補償時只需要根據實時的環(huán)境溫度自動調取存儲列表區(qū)42中的電流偏離值與電壓偏離值輸出即可。
優(yōu)化的,所述存儲單元4還包括一用于自動計算不同溫度狀態(tài)下放電回路電流偏離值與電壓偏離值的計算模塊44,所述計算模塊44接收所述溫度檢測信號并與所述電流補償單元5數據連接,用于向電流補償模塊實時輸出電流偏離值。上述計算模塊44中電流偏離值的計算公式為:△I=U/R-U/(R-△R)=-U*△R,其中,U為蓄電池放電端的電壓值,上述△R=R0*a*T,其中,R0為正常溫度下測試電阻的阻值,a為電阻的溫度系數,該系數主要由電阻自身材料特性決定,T為環(huán)境溫度與設定溫度相比的變化量。上述技術方案,可以簡化電流偏離值與電壓偏離值的輸入流程,方便測試的順利進行。
電流補償單元5與所述溫度檢測單元3與存儲單元4信號連接,且與蓄電池的充放電回路電連接,用于根據所述電流偏離值與電壓偏值大小向所述充放電回路中進行電流補償。所述電流補償單元5包括:一控制器51,接收所述電流偏離值與電壓偏離值,對應輸出一控制信號;一電流補償模塊,包括一數字電流輸出儀52,受控于所述控制器51輸出相應的補償電流至蓄電池放電回路。所述控制器51包括一單片機或ARM或FPGA芯片,所述存儲單元4包括一存儲芯片,所述存儲芯片與控制器51數據連接,所述控制器51接收所述溫度檢測信號查找對應的電流偏離值或電壓偏離值,輸出所述控制信號。通過上述技術方案,電流偏離值或電壓偏離值輸入至控制器51中,經相應的程序轉化為控制數字電流輸出儀52或程控數字電壓輸出儀53的控制信號,從而控制蓄電池的放電回路電流大小。上述技術方案,控制器51將電流偏離值輸入至電流補償模塊中,數字電流輸出儀52輸出上述電流偏離值大小相對應的補償電流。
實施例二:如圖2所示,一種蓄電池充放電一體機,與實施例一的區(qū)別在于:所述電流補償單元5包括:一控制器51,接收所述電流偏離值與電壓偏離值,對應輸出一控制信號;一數字電壓模塊,包括一程控數字電壓輸出儀53,與所述控制器51控制連接,用于生成一補償電壓,所述補償電壓串接于一轉換電阻后耦接至所述蓄電池放電回路中。上述技術方案,通過改變數字電壓模塊的輸出電壓,從而改變輸入至蓄電池放電回路中的電流。
本實用新型的工作原理與有益效果在于:
當測試的環(huán)境溫度變化時,測試負載的阻值受到溫度的影響,從而影響蓄電池的充放電的電流值與電壓值大小。通過設置電流補償單元5,根據蓄電池充放電時電阻溫度變化而引起的電流偏離值與電壓偏離值,實時向蓄電池充放電回路中補充電流,從而抵消由于電阻自身變化引起的電流值變化,使得充放電一體機的測試結果更為準確。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。