蓄电池恒流放电装置制造方法及图纸

一种蓄电池恒流放电装置，包括主放电电阻，其特征在于：设有电感、放电调整电阻，放电调整电阻和主放电电阻并联后与电感串联，设有使放电调整电阻在投入或退出间进行切换的开关管，开关管的控制端与控制电路的输出端联接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蓄电池恒流放电装置。
技术介绍
蓄电池被广泛用于电力、通信、汽车等各个重要部门，为继电保护及自动装置、断路器跳闸、合闸、拖动机械设备的直流电机、通信、事故照明提供电源，兼有控制和保安两种功能，其工作的可靠性、安全性极为重要。在这些直流电源系统中，蓄电池的放电装置是用作检验蓄电池容量是否正常，定期进行核对性充放电试验时的直流负荷，是直流系统中不可缺少的设备。目前使用的蓄电池放电装置主要有三类一类由放电电阻构成，随着放电过程的进行，蓄电池端电压降低，放电电流减小，该种装置不能保持放电电流的恒定；第二类为可控硅逆变放电装置，它可自动调整放电电流使其基本恒定，其放电电流为一基本平滑的脉动直流电流，随着相控式可控硅充电装置的应用，这一类装置得到了广泛的应用；第三类为串联开关式放电装置，这一类装置只能保证放电负荷电流的连续，蓄电池电流是一间断式的脉动电流，这对蓄电池是非常不利的，不具有实用性。近年来，随着高频开关式充电装置的推广应用，可控硅逆变放电装置的应用受到了限制。以上几类装置虽然在一定程度上得到应用，但因人为干涉因素大，放电电流的恒定性不高，操作复杂，对电池的损坏大等不利因素，在实际使用中不是很方便。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足和存在的问题而研制的一种可连续自动调整直流负荷电阻的蓄电池恒流放电装置，这种恒流放电装置可自动调整放电电流使其基本恒定，从而满足蓄电池放电的要求。本技术提供的技术方案是一种蓄电池恒流放电装置，包括主放电电阻，其关键是设有电感、放电调整电阻，放电调整电阻和主放电电阻并联后与电感串联，设有使放电调整电阻在投入或退出间进行切换的开关管，开关管的控制端与控制电路的输出端联接。本技术设有放电电流检测回路及蓄电池电压检测回路，放电电流检测回路和蓄电池电压检测回路的输出端与控制电路的输入端联接。上述电路中可设有放电保护开关和续流管，续流管与电感、放电调整电阻和主放电电阻并联后与放电保护开关串联，放电保护开关通过继电器与控制电路的输出端连接。上述控制电路由信号调理电路、单片机、显示控制电路、开关管驱动电路、继电器控制电路构成，蓄电池的端电压和放电电流经信号调理后送单片机进行采样，并将其结果经显示控制电路送显示器，同样经开送管驱动电路控制开关管的导通占空比以维护放电电流恒定，并通过继电器控制电路去终止放电过程。上述控制电路由信号调理电路、可编程控制器、模拟量输入模块(A/D转换模块)、数字量输出模块和开关管驱动电路及继电器控制电路构成。另外，本技术还设有与控制电路连接的显示器。本技术在放电回路中采用两个放电电阻，一个作为主放电电阻，另外并联一个调整电阻，通过高频开关的控制，可使之在投入或退出间进行切换，以改变总的等效放电电阻的阻值。电路中串联一个电感，当开关管关断时，由于电感电流不能突变，调整电阻上的电流转移到主放电电阻上；当开关管导通时，同样由于电感电流不能突变，调整电阻的电流增加，而主放电电阻上的电流减小，以保证总的电流不变。这样，不仅在电路换流时防止了电流的突变，保护蓄电池受冲击电流的影响，又保证了放电电流的恒定，从而满足蓄电池放电的要求。附图说明图1为本技术的电路原理图；图2为本技术由单片机80C196及其外围电路构成的控制电路原理图；图3为本技术由可编程控制器及其外围电路构成的控制电路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术的工作原理作进一步说明如图1，本技术包括主放电电阻3、串联电感4、放电调整电阻2、控制电路6及与控制电路连接的显示器7，放电调整电阻2和主放电电阻3并联后与电感4串联，设有使放电调整电阻2在投入或退出间进行切换的开关管1(建议采用绝缘栅双极晶体管开关IGBT)，开关管1的控制端与控制电路6的输出端联接。本技术还设有放电电流检测回路8及蓄电池电压检测回路9，放电电流检测回路8和蓄电池电压检测回路9的输出端与控制电路6的输入端联接。上述电路中可设有放电保护开关10和续流管5，续流管5与电感4、放电调整电阻2和主放电电阻3并联后与放电保护开关10串联，放电保护开关10通过继电器与控制电路6的输出端连接。将本装置与蓄电池进行联接，启动装置，蓄电池开始对主放电电阻(直流负荷)3进行放电。此时电感4与主放电电阻3串联，续流管5反向截止。当开关管1(IGBT)截止时，调整电阻2上无电流流过，此时的电路中仅有主放电电阻3消耗能量，此时放电电流为I1＝U/R3。当开关管1(IGBT)导通时，此时主放电电阻3与调整电阻2并联，使放电电路电阻值由R3减小到R3//R2，当无电感4时，此时电池的放电电流将增大到I2＝U/(R3//R2)。即电阻放电电流是不连续的，这对蓄电池是很不利的。在本技术中，由于电感4的作用，它阻止电流发生突变，在开关管1导通的瞬间，电池的放电电流(即电感电流)不能突变，电池放电电流从I1s(＝I1)逐步向I2增加，I＝U[1/R2+1/R3-1/R2*exp{-t/τ1}(其中τ1＝L*R2//R3)。设开关管1导通的时间为t1，则I1e＝U[1/R2+1/R3-1/R2*exp{-t1/τ1}。当开关管1再次截止时，放电电阻又增大为R3，放电电流将减小，同样由于电感4的作用，在开关管1截止的瞬间，电感电流(电池放电电流)不能突变，电池放电电流从I2s(I1e)逐步向I1减小，I＝U/R3+[I1e-U/R3]*exp{-t/τ2}(其中τ2＝(L/R3)，设开关管1截止时间为t2，则I2e＝I＝U/R3+[I1e-U/R3]*exp{-t2/τ2}。以上步骤不断反复进行，使电感4的充放电过程达到稳定量，I1s＝I2e，I2s＝I1e分别为蓄电池的最小和最大放电电流。合理选择电感量的大小及开关管的工作频率，可将蓄电池的放电电流控制在一定范围之内。单片机控制电路6可通过调整开关管1的导通与截止时间(即占空比)来改变放电电流的值。随着放电过程的进行，蓄电池的端电压开始逐渐减小，若占空比不变，由于电路中负荷没有变，因此放电电流开始减小。单片机控制电路6通过对电流检测回路8的信号进行采样，当采样到的放电电流值减小时，控制电路6增加开关管1的导通时间，减小其截止时间，即增大占空比，使总的等效放电电阻下降，从而保证放电电流与设定的放电电流相等。若实际的放电电流大于设定的放电电流时，控制电路6则减小开关管1的导通时间，增大其截止时间，即减小开关管的占空比，使总的等效放电电阻增加，从而保证放电电流与设定的放电电流相等。在实际工作中可根据实际情况设定选择主放电阻R3和调整电阻R2的大小。以保证装置有足够的电流调节精度。单片机控制电路6通过对电压采样回路9的反映的蓄电池电压进行采集，并将测量到的电池电压与放电电流一起送显示器7，以随时观察和记录蓄电池的端电压的放电电流。随着蓄电池的放电，电池端电压不断减小，逐渐接近最低允许电压值Umin。当蓄电池端电压U＝Umin时，通过控制电路6发出信号，断开放电保护开关10，使直流负荷退出运行。此时电感4中的剩余能量通过续流管5继续导通，通过主放电电阻3释放出来，整个放电过程结束。当放电结束时，开关管1断开，放电保护开关10断开，控制电路6记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池恒流放电装置，包括主放电电阻，其特征在于设有电感、放电调整电阻，放电调整电阻和主放电电阻并联后与电感串联，设有使放电调整电阻在投入或退出间进行切换的开关管，开关管的控制端与控制电路的输出端联接。2.根据权利要求1所述的恒流放电装置，其特征在于设有放电电流检测回路及蓄电池电压检测回路，放电电流检测回路和蓄电池电压检测回路的输出端与控制电路的输入端联接。3.根据权利要求2所述的恒流放电装置，其特征在于设有放电保护开关和续流管，续流管与电感、放电调整电阻和主放电电阻并联后与放电保护开关串联，放电保护开关通过继电器与控制电路的输出端连接。4.根据权利要求1或2或3所述的恒流放电装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：程远楚，叶卫华，漆为民，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：实用新型
国别省市：