本發(fā)明涉及電源老化測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流電源老化測試系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
直流電源老化測試主要檢查直流電源在常溫下長期工作的性能穩(wěn)定性，通過老化測試獲得直流電源充電、靜置和放電的電氣特性。直流電源老化測試分為充電過程、靜置過程和放電過程。傳統(tǒng)的直流電源老化測試在充電過程中，由外部電源給直流電源充電，在放電過程中，由直流電源外接負(fù)載消耗電能，外接負(fù)載一般是電動機、電阻或電子負(fù)載。傳統(tǒng)的直流電源老化測試的整個過程僅是一種電能來源及一種消耗電能的方式，具體是在充電過程，一種電能來源即外部電源給直流電源充電；靜置過程，讓直流電源處于不充電和不放電狀態(tài)，使其的化學(xué)特性穩(wěn)定，從而電氣特性趨于穩(wěn)定；放電過程，通過外接負(fù)載例如電動機、電阻或者電子負(fù)載把電能消耗掉。傳統(tǒng)的直流電源老化測試的整個過程電能完全消耗掉，既不節(jié)能也不環(huán)保，而且花費大量費用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種直流電源老化測試過程，電能循環(huán)使用，有效減少能耗的直流電源老化測試系統(tǒng)及其方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種直流電源老化測試系統(tǒng)，包括依次電性連接的外部電源、充電機、直流電源、外接負(fù)載，分別與所述充電機和直接電源電性連接的儲能模塊，分別與所述外部電源、充電機、直流電源、外接負(fù)載及儲能模塊電性連接的監(jiān)測控制模塊；所述儲能模塊可以給直接電源充電，也可以作為消耗負(fù)載儲存直流電源釋放的電能；所述監(jiān)測控制模塊用于檢測外部電源、充電機、直流電源、外接負(fù)載及儲能模塊的電氣特性并控制系統(tǒng)的測試過程。
作為上述技術(shù)方案的改進，還包括分別與所述直流電源、儲能模塊電性連接的放電模塊，所述放電模塊用于將直流電源以恒流、恒阻或恒功率方式放電給儲能模塊，且所述放電模塊與監(jiān)測控制模塊電性連接。
進一步地，還包括分別與所述直流電源及儲能模塊電性連接的充電模塊，所述充電模塊用于儲能模塊以恒流或恒壓方式給直流電源充電，且所述充電模塊與監(jiān)測控制模塊電性連接。
進一步地，所述監(jiān)測控制模塊還包括控制單元，電性連接的充電機、直流電源、外接負(fù)載、儲能模塊、充電模塊和或放電模塊之間分別設(shè)有開關(guān)，監(jiān)測控制模塊通過控制單元連通或斷開開關(guān)實現(xiàn)充放電的控制。
可選擇地，所述監(jiān)測控制模塊還包括控制單元，電性連接的充電機、直流電源、外接負(fù)載、儲能模塊和或充電模塊之間分別設(shè)有開關(guān)，監(jiān)測控制模塊通過控制單元連通或斷開開關(guān)實現(xiàn)充放電的控制。
本發(fā)明還提供了一種直流電源老化測試方法，包括如下步驟：
(1)監(jiān)測控制模塊采集、監(jiān)測直流電源老化測試系統(tǒng)中每個部件的電氣特性數(shù)據(jù)，并選擇給直流電源充電的電能來源:
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的下電能閥值時,由儲能模塊構(gòu)成電能來源給直流電源充電,
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的下電能閥值時,由外部電源和充電機構(gòu)成電能來源給直流電源充電；
(2)直流電源充電中，監(jiān)測控制模塊采集充電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到上設(shè)定參數(shù)時，在監(jiān)測控制模塊控制下停止給直流電源充電，直流電源充電完成；
(3)直流電源進入靜置過程，按照設(shè)定的靜置時間靜置；
(4)監(jiān)測控制模塊監(jiān)測直流電源的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的電氣特性處于穩(wěn)定時，控制直流電源進行放電并選擇耗能負(fù)載:
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的上電能閥值時，由儲能模塊作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能儲存到儲能模塊中,
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的上電能閥值時，停止將電能儲存到儲能模塊，改由外接負(fù)載作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能消耗；
(5)直流電源放電中，監(jiān)測控制模塊采集放電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到下設(shè)定參數(shù)時，在監(jiān)測控制模塊控制下直流電源放電結(jié)束；
(6)重復(fù)上述步驟，進行直流電源老化測試。
作為上述方法的改進，還設(shè)有放電模塊，在步驟(4)中，放電模塊將直流電源的電能以恒流、恒阻或恒功率方式放電給儲能模塊或外接負(fù)載。
作為上述方法的改進，還設(shè)有充電模塊，在步驟(2)中，由充電模塊和儲能模塊構(gòu)成電能來源給直流電源恒流或恒壓充電。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直流電源老化測試系統(tǒng)通過監(jiān)測控制模塊監(jiān)測電氣特性數(shù)據(jù)并控制在直流電源老化測試過程中，直流電源把大部分電能存儲到儲能模塊，在直流電源老化測試充電過程中，儲能模塊又給直流電源供給大部分電能；同時本發(fā)明直流電源老化測試方法通過監(jiān)測控制模塊監(jiān)測整個過程中每個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，并選擇控制儲能模塊供給大部分電能給直流電源及直流電源把大部分電能存儲到儲能模塊中，實現(xiàn)了整個電源老化測試過程電能循環(huán)使用，進而有效減少能耗。且在節(jié)能的同時大幅降低直流電源老化測試的費用。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種直流電源老化測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
參見圖1所示,本發(fā)明提供的一種直流電源老化測試系統(tǒng)，包括依次電性連接的外部電源1、充電機2、直流電源3、外接負(fù)載4，與直接電源3電性連接的儲能模塊6，分別與外部電源1、充電機2、直流電源3、外接負(fù)載4及儲能模塊6電性連接的監(jiān)測控制模塊5。
其中，外部電源一般是市電。充電機是交流轉(zhuǎn)直流充電機，一般轉(zhuǎn)直流的電壓范圍是12v-90v或90v-600v，且是恒流或恒壓方式充電。直流電源作為測試對象，主要有兩類：一類是多個電池拼接而成的電池組(例如每節(jié)3.7v的電池串聯(lián)達(dá)到設(shè)定電壓)，這類比較普遍也是一種趨勢；另一類是直流電瓶。外接負(fù)載主要有電動機(電能轉(zhuǎn)化為機械能耗能)、電阻(電能轉(zhuǎn)化為熱能耗能)及電子負(fù)載(電能轉(zhuǎn)化為熱能耗能),一般選用電子負(fù)載作為外接負(fù)載。儲能模塊可以給直接電源充電，也可以作為消耗負(fù)載儲存直流電源釋放的電能，儲能模塊可以是直流電瓶或直流蓄電池(電能和化學(xué)能互轉(zhuǎn))，當(dāng)然并不限于這兩種，可以是其它儲能裝置或模塊。監(jiān)測控制模塊用于檢測外部電源、充電機、直流電源、外接負(fù)載及儲能模塊的電氣特性并控制系統(tǒng)的測試過程。
本發(fā)明的直流電源老化測試方法的步驟為：
(1)監(jiān)測控制模塊采集、監(jiān)測直流電源老化測試系統(tǒng)中每個部件的電氣特性數(shù)據(jù)，并選擇給直流電源充電的電能來源:
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的下電能閥值(例如儲能模塊儲電能的10％)時,由儲能模塊構(gòu)成電能來源給直流電源充電,
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的下電能閥值時,由外部電源和充電機構(gòu)成電能來源給直流電源充電；
(2)直流電源充電中，監(jiān)測控制模塊采集充電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到上設(shè)定參數(shù)(例如單體電壓達(dá)到4.2v)時，在監(jiān)測控制模塊控制下停止給直流電源充電，直流電源充電完成；
(3)直流電源進入靜置過程，按照設(shè)定的靜置時間靜置；
(4)監(jiān)測控制模塊監(jiān)測直流電源的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的電氣特性處于穩(wěn)定時，控制直流電源進行放電并選擇耗能負(fù)載:
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的上電能閥值(例如儲能模塊電能的95％)時，由儲能模塊作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能儲存到儲能模塊中,
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的上電能閥值時，停止消耗電能，改由外接負(fù)載作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能消耗；
(5)直流電源放電中，監(jiān)測控制模塊采集放電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到下設(shè)定參數(shù)(例如單體電壓達(dá)到3.2v)時，在監(jiān)測控制模塊控制下直流電源放電結(jié)束；
(6)重復(fù)上述步驟，進行直流電源老化測試。
具體地，監(jiān)測控制模塊通過控制單元和開關(guān)實現(xiàn)對充放電過程的控制。詳見圖1所示，監(jiān)測控制模塊發(fā)出充電指令，(1)監(jiān)測控制模塊采集、監(jiān)測直流電源老化測試系統(tǒng)中每個部件的電氣特性數(shù)據(jù)，并選擇給直流電源充電的電能來源:
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的下電能閥值時,控制單元閉合開關(guān)s3，由儲能模塊構(gòu)成電能來源給直流電源充電；
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的下電能閥值時,控制單元斷開開關(guān)s3并閉合開關(guān)s1由外部電源和充電機構(gòu)成電能來源給直流電源充電。
(2)直流電源充電中，監(jiān)測控制模塊采集充電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到上設(shè)定參數(shù)時，在監(jiān)測控制模塊控制下執(zhí)行單元斷開開關(guān)s1，停止給直流電源充電，直流電源充電完成。
(3)直流電源進入靜置過程，按照設(shè)定的靜置時間靜置
(4)監(jiān)測控制模塊監(jiān)測直流電源的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的電氣特性處于穩(wěn)定時，控制直流電源進行放電并選擇耗能負(fù)載:
當(dāng)儲能模塊的電能小于設(shè)定的上電能閥值時，控制單元閉合開關(guān)s4,儲能模塊作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能儲存到儲能模塊中,
當(dāng)儲能模塊的電能大于或等于設(shè)定的上電能閥值時，控制單元斷開開關(guān)s4并閉合開關(guān)s2，由外接負(fù)載作為耗能負(fù)載，將直流電源放出的電能消耗；
(5)直流電源放電中，監(jiān)測控制模塊采集放電過程中各個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，當(dāng)直流電源的儲能達(dá)到下設(shè)定參數(shù)時，在監(jiān)測控制模塊控制下執(zhí)行單元斷開開關(guān)s2，直流電源放電結(jié)束。
上述是監(jiān)測控制模塊在一個充放電過程的監(jiān)測及控制方式，當(dāng)然監(jiān)測控制模塊并不局限于通過控制單元和開關(guān)控制充放電過程，也可以通過其它控制方式實現(xiàn)。
本發(fā)明直流電源老化測試系統(tǒng)通過監(jiān)測控制模塊監(jiān)測電氣特性數(shù)據(jù)并控制在直流電源老化測試過程中，直流電源把大部分電能存儲到儲能模塊，在電源老化測試充電過程中，儲能模塊又給直流電源供給大部分電能；同時本發(fā)明直流電源老化測試方法通過監(jiān)測控制模塊監(jiān)測整個過程中每個部件、模塊的電氣特性數(shù)據(jù)，并選擇控制儲能模塊供給大部分電能給直流電源及直流電源把大部分電能存儲到儲能模塊中，實現(xiàn)了整個電源老化測試過程電能循環(huán)使用，進而有效減少能耗。且在節(jié)能的同時大幅降低直流電源老化測試的費用。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，如圖1所示，本發(fā)明一種直流電源老化測試系統(tǒng)還包括分別與直流電源3、儲能模塊6電性連接的放電模塊8，放電模塊8與監(jiān)測控制模塊5電性連接，放電模塊在監(jiān)測控制模塊的監(jiān)測控制下用于將直流電源以恒流、恒阻或恒功率方式放電給儲能模塊，具體地如圖1所示，監(jiān)測控制模塊通過控制單元閉合開關(guān)s4或s2選擇儲能模塊或外接負(fù)載作為能耗負(fù)載，或者斷開s4或s2使直流電源放電結(jié)束。這樣能夠測試直流電源在恒流、恒功率或恒阻條件下的放電特性曲線。這也是直流電源老化測試的目的。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，如圖1所示，本發(fā)明一種直流電源老化測試系統(tǒng)還包括分別與直流電源3及儲能模塊6電性連接的充電模塊7，充電模塊7與監(jiān)測控制模塊5電性連接，充電模塊用于外部電源以恒流或恒壓方式給直流電源充電，通過充電模塊保證儲能模塊按照恒流或恒壓方式給直流電源充電。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。