蓄電池全在線充放電分析儀-電力工程用

一產(chǎn)品綜述

HD4830蓄電池全在線放電分析儀集離線或在線充電、放電、在線監(jiān)測功能為一體，一機(jī)多用。減少企業(yè)成本，降低維護(hù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，為電池和UPS電源維護(hù)提供全面科學(xué)的檢測手段。

HD4830蓄電池全在線放電分析儀功率大，體積小，重量輕，友好、人性化的人機(jī)交互界面，大大減少了蓄電池日常測試維護(hù)的工作量，是蓄電池維護(hù)工作的得力助手。

請您在使用儀器前仔細(xì)閱讀本說明書，以免因使用不當(dāng)，造成損失！

1.2 主要功能特點(diǎn)

l   儀器采用觸摸屏操作，直接使用觸摸筆或者手指即可操作界面。

l   存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式有內(nèi)部存儲(chǔ)和外部SD卡存儲(chǔ)方式，自行選擇。

l   具有過壓、過流、過熱等保護(hù)功能。

l   在線監(jiān)測功能：在電池組處于在線放電、均充、浮充等狀態(tài)下，對電池組及單節(jié)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測；包括整組電壓、單節(jié)電池電壓、整組充放電電流、整組充放容量、監(jiān)測時(shí)間等；

l   放電測試功能：

a. 測試儀為恒流放電；菜單中的恒功率放電在該儀器中不適用。

b. 用戶設(shè)定好整組電壓、放電容量、單體終止電壓、滿足條件單節(jié)數(shù)、放電時(shí)間等參數(shù)，測試儀自動(dòng)執(zhí)行放電試驗(yàn)，并顯示電池信息，在放電過程中可重新修改參數(shù)。

c. 當(dāng)放電時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間、放電容量到達(dá)設(shè)定容量、單體電壓到設(shè)定電壓，模塊異常或人為終止操作均可停止放電操作;

d、為了保護(hù)總線電壓不至于過高，可以在“系統(tǒng)參數(shù)”里設(shè)置總線電壓上限，48V系統(tǒng)默認(rèn)值為56.5V。

l   充電功能：

a. 嚴(yán)格按照蓄電池充電特性曲線進(jìn)行自動(dòng)充電，設(shè)計(jì)的充電模式是“恒流→（均充穩(wěn)壓值）定壓減流→（自動(dòng)判別轉(zhuǎn)為）涓流浮充”，具有充電速度快、充電還原效率高、無需人工值守、超長時(shí)間充電無過充電危險(xiǎn)、確保蓄電池使用壽命等優(yōu)點(diǎn);

b. 用戶設(shè)定好均充電壓、浮充電壓、單節(jié)電壓上限、充電電流、充電時(shí)間、充入容量等參數(shù)，測試儀便自動(dòng)執(zhí)行充電過程，并實(shí)時(shí)顯示充電電流、充入容量、整組電壓、總線電壓、單節(jié)電池電壓、充電時(shí)間等信息;在充電過程中可重新修改充電參數(shù)；

c. 當(dāng)充電時(shí)間到達(dá)設(shè)定時(shí)間、充入容量到達(dá)設(shè)定容量、總線電壓達(dá)到保護(hù)下限（48V系統(tǒng)達(dá)到42V）、充電模塊異常或人為終止操作均可停止充電操作;

l   在線短接功能：當(dāng)市電斷電等需要鏈接被測試的電池組時(shí)，可以通過該功能把被測電池組同總線直接連接起來。在線短接后，儀表相當(dāng)于進(jìn)行在線監(jiān)測功能測試。

l   放充實(shí)驗(yàn)功能：可以設(shè)置多個(gè)循環(huán)對電池組進(jìn)行放充實(shí)驗(yàn)，提升電池組的容量，迖到電池組活化的效果。

l   在測試過程中當(dāng)檢測到整組或者單體電池異常、測試儀工作異常時(shí)，測試儀自動(dòng)終止測試，以便對電池進(jìn)行保護(hù)。測試儀采用監(jiān)控部分與功率部分一體化設(shè)計(jì)，功率部分采用新型高功效器件。人性化的操作界面，操作簡單，流程清晰，每一步操作均有簡體中文提示。

l   高亮度彩色屏幕液晶顯示器，顯示效果清晰優(yōu)美。

l   上位機(jī)數(shù)據(jù)管理軟件功能強(qiáng)大，界面友好，提供數(shù)據(jù)管理、打印、分析、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、自動(dòng)生成測試報(bào)告等功能。

1.3技術(shù)指標(biāo)：

l   工作電源：單相AC220V±10%（僅演示時(shí)使用）、DC48V

l   接入負(fù)載電壓：DC42V-60V

l   外形尺寸：520*390*505

l   整機(jī)重量：約53Kg

l   蓄電池類型：鉛酸蓄電池

l   蓄電池組標(biāo)稱電壓：48V

l   電流測量范圍：放電電流10A～300A 充電電流2A～300A

l   恒流放/充電電流控制精度： 1%

l   恒流放電電壓范圍：42V-60V

l   穩(wěn)壓總精度：1%

l   單體電壓類型： 2V、6V、12V

l   單體電壓分辨率： 2V/6V：0.001V   12V:0.01V

l   顯示方式：7寸彩色觸摸屏幕

l   絕緣強(qiáng)度：輸入對機(jī)殼≥1500V

l   效率：≥0.90

2蓄電池的電荷量：由于注入蓄電池的電解液深度、電極表面反應(yīng)物質(zhì)的厚度、電極表面的孔隙率等不同，而使蓄電池的內(nèi)阻相差較大，從而電荷量也相差較大。2.3溫度：環(huán)境溫度的變化，例如上升，這時(shí)反應(yīng)物質(zhì)的擴(kuò)散加快、電荷傳遞、電極動(dòng)力學(xué)過程和物質(zhì)轉(zhuǎn)移更容易進(jìn)行，因而蓄電池內(nèi)阻減小。反之，就會(huì)增加。

2.4蓄電池的型號(hào)：不同生產(chǎn)廠、不同種類、不同型號(hào)的蓄電池，由于電極、電解液、隔膜的材料配方不同，電池的結(jié)構(gòu)不同、裝配工藝不同而使蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生差異。

2.5測量信號(hào)頻率：目前許多蓄電池內(nèi)阻測量，實(shí)際上測的是蓄電池的阻抗，內(nèi)中包括了容抗，而容抗大小和測量信號(hào)頻率有關(guān)，使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)根據(jù)測量信號(hào)電流和電壓的相位關(guān)系，用解析的方法去除蓄電池電容對測量結(jié)果的影響，使測量率結(jié)果與信號(hào)測量頻率無關(guān)，即在任何測量信號(hào)頻率下，內(nèi)阻測量結(jié)果具有一性。2.6測量時(shí)間和測量電流大小：在采用較大測量電流的情況下，在施加測量信號(hào)和關(guān)閉測量信號(hào)的蓄電池全在線充放電分析儀-電力工程用大，體積小，重量輕，友好、人性化的人機(jī)交互界面，大大減少了蓄電池日常測試維護(hù)的工作量，是蓄電池維護(hù)工作的得力助手。瞬間，由于極的建立和穩(wěn)定是個(gè)變化過程，不同的測量電流，不同的測量時(shí)間，極化是不同的，使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)盡量用較小的信號(hào)電流進(jìn)行內(nèi)阻測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，測量電流小于或等于0.05C10，(其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量。用內(nèi)阻交流放電法測量蓄電池內(nèi)阻

內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的發(fā)展，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點(diǎn)。其原理是用CPU通過D/A控制智能負(fù)載，使蓄電池向智能負(fù)載放電，產(chǎn)生一個(gè)低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(hào)(頻率為fo，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ

交流放電法蓄電池內(nèi)阻測量原理圖見圖2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管，使蓄電池向負(fù)載放電，產(chǎn)生特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵(lì)信號(hào)。3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號(hào)的切換。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測量。3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號(hào)順利通過。為保證測量電路的精度，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時(shí)，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測量信號(hào)，如果不采取濾波，后級的放大器將會(huì)飽和。可編程帶通濾波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測量信號(hào)頻率，而其它頻率信號(hào)不能通過。這樣后級的放大器可以將微弱的測量信號(hào)進(jìn)行有效的放大。3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的同步高速采樣，確保電流信號(hào)和電壓信號(hào)嚴(yán)格的相位關(guān)系，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級的濾波去除了大部分干擾信號(hào)，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)和有效信號(hào)一起被采樣進(jìn)來蓄電池全在線充放電分析儀-電力工程用大，體積小，重量輕，友好、人性化的人機(jī)交互界面，大大減少了蓄電池日常測試維護(hù)的工作量，是蓄電池維護(hù)工作的得力助手。，如不進(jìn)行處理，將會(huì)嚴(yán)重影響測量精度。由于只有頻率為fo的信號(hào)為有效信號(hào)，利用DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對采樣信號(hào)用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號(hào)中頻率為fo的信號(hào)部分進(jìn)行運(yùn)算。電流、電壓采樣信號(hào)送入DSP后