一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置，包括霍尔电流传感器、DC/DC隔离变换器、PWM脉宽调制器和放电负载；所述霍尔电流传感器的输入端接蓄电池组的正极，输出端接所述DC/DC隔离变换器的电压输入端；所述DC/DC隔离变换器的输出端接所述放电负载；所述DC/DC隔离变换器的控制端连接PWM脉宽调制器的控制信号输出端。本实用新型专利技术电路结构简单、能保持恒定放电电流、性能可靠、使用方便、可实现一机多用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种检测装置，特别是涉及一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置。
技术介绍
目前常用的航空蓄电池包括铅酸蓄电池、锌银蓄电池、镉镍蓄电池等，其中锌银蓄电池具有比能量大、电池体积小、重量轻、机械强度高、工作电压平稳、能大电流放电的优点，因此被广泛地用作宇宙航行、航空、航海及便携式用电装备电源。锌银电池单体电池的额定电压为1.5V，充电最高电压为2.05V，放电终止电压为1V。航空用锌银蓄电池的规格一般为2种，一种是15只单体锌银电池串接组成22.5V电池组，充电完成电压最高为30.75V；另一种是将20只锌银单体电池串接组成30V电池组，充电完成电压最高为41V。锌银蓄电池组的日常维护需要每月都进行充放电检验，其中航空用锌银蓄电池组放电分为5小时放电率放电和1小时放电率放电，这样就要求航天用锌银蓄电池组放电设备的设定放电电流为5～50A。航空锌银蓄电池组在放电过程中其端电压逐渐下降，变化范围为41～15V，放电设备需要保证在航空锌银蓄电池组放电过程中其端电压变化时，航空锌银蓄电池组的放电电流保持为恒定的设定值。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉、使用方便、性能可靠、能保持恒定放电电流的用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置，包括霍尔电流传感器、DC/DC隔离变换器、PWM脉宽调制器和放电负载；所述霍尔电流传感器的输入端接蓄电池组的正极；所述霍尔电流传感器的输出端接所述DC/DC隔离变换器的电压输入端；所述DC/DC隔离变换器的输出端接所述放电负载；所述DC/DC隔离变换器的控制端连接PWM脉宽调制器的控制信号输出端。上述放电装置，所述DC/DC隔离变换器包括第一功率管、第二功率管、第二电容～第四电容、第一隔离驱动变压器、第二隔离驱动变压器、高频功率变压器、第一整流二极管、第二整流二极管和滤波电感；所述第二功率管的漏极接所述霍尔电流传感器的输出端；所述第一功率管的漏极接所述第二功率管的源极；所述第二电容与第三电容串联后并接在所述第二功率管的漏极与所述第一功率管的源极之间；所述第一隔离驱动变压器的原边连接所述PWM脉宽调制器的控制信号输出端与地，副边连接所述第二功率管的栅极与源极；所述第二隔离驱动变压器的原边连接在所述PWM脉宽调制器的控制信号输出端与地之间，副边连接于所述第一功率管的栅极与源极；所述高频功率变压器的原边接于所述第二电容与第三电容的串接点以及所述第二功率管的源极，副边与第一整流二极管、第二整流二极管连接成全波整流电路，滤波电感串接在全波整流的输出电路中；第四电容为全波整流输出电路的滤波电容。上述放电装置，增设比较放大电路，所述比较放大电路包括比较放大器；所述比较放大器的反相输入端连接于所述霍尔电流传感器的电流信号采集端，所述比较放大器的同相输入端接CPU给出的基准电压信号；所述比较放大器的输出端接所述PWM脉宽调制器的相应输入端；所述比较放大器采用运算放大器，所述运算放大器接成比较器电路。上述放电装置，还包括分压电路；所述分压电路由第一电阻与第二电阻串接而成，串接点连接所述比较放大器的反相输入端；所述分压电路连接在所述霍尔电流传感器的电流信号采集端上。上述放电装置，所述放电负载为电阻。本技术的有益效果是：电路结构简单、能保持恒定放电电流、性能可靠、使用方便、可实现一机多用。当蓄电池组放电时，放电电流经霍尔电流传感器隔离转换为与次级共地的电流信号，并经分压电路分压送比较放大器的反相输入端；比较放大器的同相输入端接CPU给出的电池组放电电流基准信号，当蓄电池组放电电流大于电池组放电电流设定值时，比较放大器输出电压降低，PWM脉宽调制器输出脉宽减小，DC/DC隔离变换器输出电压降低，因放电负载是一个固定负载，蓄电池组的放电电流随之减小，反之亦然。这样使蓄电池组的放电电流始终恒定为CPU设定的蓄电池组放电电流。附图说明图1为本技术的电原理框图；图2为本技术的电原理图。图中各部件标号表示为：H、霍尔电流传感器，U2、PWM脉宽调制器，U1、比较放大器，R、放电负载，R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3第三电阻、C1、第一电容，C2、第二电容，C3、第三电容，C4、第四电容，V1、第一功率管，V2、第二功率管，B1、第一隔离驱动变压器，B2、第二隔离驱动变压器，B3、高频功率变压器，D1、第一整流二极管，D2、第二整流二极管，L1、滤波电感。具体实施方式下面结合实施例和图1-图2对本技术进行详细说明。本技术将蓄电池组E的正极接入霍尔电流传感器H的输入端；蓄电池组E可以是航空蓄电池常用的锌银电池组、镉镍电池组、铅酸电池组。霍尔电流传感器H将蓄电池组E放电电流隔离转换为与次级共地的电流信号的电子元器件；第一电阻R1与第二电阻R2串联构成分压电路接在所述霍尔电流传感器H与地之间。比较放大器U1的功能是进行电流误差比较放大，其反相输入端接到第一电阻R1与第二电阻R2串联构成的分压电路的节点；所述比较放大器U1的同相输入端接CPU的设定值端口；所述第三电阻R3与第一电容C1串联构成比较放大器U1的补偿网络接在所述比较放大器U1的反相输入端与输出端之间；所述比较放大器U1的输出电压给PWM脉宽调制器U2。PWM脉宽调制器可采用LTC6992芯片。第二功率管V2与第一功率管V1构成半桥变换电路，其输入信号由第二电容C2与第三电容C3串联构成的桥臂电容接入；DC/DC隔离变换器将蓄电池电压转换为根据蓄电池放电电流变化而变化的直流输出电压，所述放电负载R是DC/DC隔离变换器的负载，将蓄电池的能量耗散在放电负载R上。所述第一隔离驱动变压器B1的原边输入PWM脉宽调制器U2的信号；第一隔离驱动变压器B1的副边两端接在第二功率管V2的栅极与源极之间；第二隔离驱动变压器B2的原边输入PWM脉宽调制器U2的信号；第二隔离驱动变压器B2的副边两端接在第一功率管V1的栅极与源极之间；所述高频功率变压器B3的原边通过由第二电容C2与第三电C3串联构成的桥臂电容获取蓄电池输出的信号，高频功率变压器B3的副边的经所述第一整流二极管D1或第二整流二极管D2整流、以及滤波电感L1滤波输出信号给放电负载R；第四电容C4并联在放电负载R的两端。所述蓄电池组为航空蓄电池常用的锌银电池组、镉镍电池组或铅酸电池组。所述霍尔电流传感器将蓄电池组放电电流隔离并转换为与次级共地的电流信号。U1是比较放大器，所述第三电阻R3、第一电容C1串联构成比较放大器U1的补偿电路。CPU输出限流信号给比较放大器的同相输入端，以此作为电池组放电电流设定值。所述PWM脉宽调制器U2是控制DC/DC隔离变换器的控制功能电路。所述DC/DC隔离变换器是将电池电压转换为根据电池放电电流变化而变化的直流输出电压的隔离变换电路，放电负载R即是DC/DC隔离变换器的负载，它将电池的能量进行耗散。所述DC/DC隔离变换器有很多种拓扑形式，常用的是半桥变换器拓扑，DC/DC隔离变换器由输入桥臂电容C2和C3、功率开关管V1和V2、高频功率变压器B3、隔离驱动变压器B1和B2、输出整流二极管D1和D2、输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置，其特征在于：包括霍尔电流传感器(H)、DC/DC隔离变换器、PWM脉宽调制器(U2)和放电负载(R)；所述霍尔电流传感器(H)的输入端接蓄电池组(E)的正极；所述霍尔电流传感器(H)的输出端接所述DC/DC隔离变换器的电压输入端；所述DC/DC隔离变换器的输出端接放电负载(R)；所述DC/DC隔离变换器的控制端连接PWM脉宽调制器(U2)的控制信号输出端。

【技术特征摘要】
1.一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置，其特征在于：包括霍尔电流传感器(H)、DC/DC隔离变换器、PWM脉宽调制器(U2)和放电负载(R)；所述霍尔电流传感器(H)的输入端接蓄电池组(E)的正极；所述霍尔电流传感器(H)的输出端接所述DC/DC隔离变换器的电压输入端；所述DC/DC隔离变换器的输出端接放电负载(R)；所述DC/DC隔离变换器的控制端连接PWM脉宽调制器(U2)的控制信号输出端。2.根据权利要求1所述的一种用于航空蓄电池性能检测的恒流放电装置，其特征在于：所述DC/DC隔离变换器包括第一功率管(V1)、第二功率管(V2)、第二电容(C2)～第四电容(C4)、第一隔离驱动变压器(B1)、第二隔离驱动变压器(B2)、高频功率变压器(B3)、第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)和滤波电感(L1)；所述第二功率管(V2)的漏极接所述霍尔电流传感器(H)的输出端；所述第一功率管(V1)的漏极接所述第二功率管(V2)的源极；所述第二电容(C2)与第三电容(C3)串联后并接在所述第二功率管(V2)的漏极与所述第一功率管(V1)的源极之间；所述第一隔离驱动变压器(B1)的原边连接所述PWM脉宽调制器(U2)的控制信号输出端与地之间，副边连接所述第二功率管(V2)的栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛鹏，朱志勇，耿晓娇，王树贵，赵书伟，胡国城，甄雪朋，刘松松，杨瑞杰，王新强，
申请(专利权)人：河北国耀新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13