一种通电时间可控的直流短路试验装备及试验方法技术

本发明专利技术涉及一种通电时间可控的直流短路试验装备及试验方法，包括电源系统

【技术实现步骤摘要】
一种通电时间可控的直流短路试验装备及试验方法


[0001]本专利技术涉及一种低压电器智能检测装备技术，特别涉及一种通电时间可控的直流短路试验装备及试验方法
。

技术介绍

[0002]车用直流接触器作为新能源汽车中不可或缺的组成部分，随着新能源汽车的高速发展而得到了广泛使用
。
车用直流接触器是新能源车中一种用于控制电路中电流通断的电器设备，由于运行环境
、
不当操作等原因，电路可能会发生短路，导致过载
、
受损
、
发生事故等情况
。
因此，为了保证在发生大电流短路情况下接触器能有效切断电路电流，需要对其进行短路分断试验
。
短路分断试验可以模拟接触器工作回路中可能发生的短路情况，检测接触器在短路情况下的切断能力和分断能力
。
[0003]目前传统大电流短路分断检测系统主要适用于交流配
/
用电领域，主要针对配
/
用电用断路器产品，对于新能源车用接触器这样的直流电器产品，传统检测系统无法提供大功率直流电源，且试验回路接通与分断采用机械式断路器，通电时间误差在
+5ms
以上，且误差时间存在机械随机性，无法实现通电时间精准控制，无法对被试品进行快速断电保护
。
现有技术不存在一种通电时间精准可控的直流短路试验装备
。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，提出了一种通电时间可控的直流短路试验装备及试验方法，不仅能进行被试品直流大电流短路试验，还能兼顾被试品电气寿命试验
。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种通电时间可控的直流短路试验装备，包括电源系统
、
试验回路投切控制系统
、
被试品端口
、
被试品前级阻抗
、
被试品后级阻抗
、
电流和电压采集模块；
[0006]所述电源系统，用于提供电压可调的直流电；
[0007]所述试验回路投切控制系统：包括依次连接的隔离开关
2QS、
试验保护断路器
1QF、
直流固态开关
1SR
和断路器
2QF
并联组成的试验回路接通开关
、
电气寿命试验隔离开关
3QS
以及控制通断的控制器；被试品前级阻抗
R2、
分流电阻
R3、
被试品端口
SP1
依次串联接于试验回路接通开关和电气寿命试验隔离开关
3QS
之间，被试品后级阻抗并联在电气寿命试验隔离开关
3QS
两端；隔离开关
2QS
合闸后，电源系统给试验回路投切控制系统供电；
[0008]所述电流和电压采集模块：包括电源系统的电流和电压采集传感器
、
分流电阻
R3
采集的试验回路电流
I2、
被试品两端电压采集传感器
V3
组成，采集信号送控制器
。
[0009]优选的，所述电源系统由充电机
E1、
充电限流电阻
R0、
充电断路器
0QF、
超级电容组
C、
放电隔离开关
1QS、
放电电阻
R1
组成，充电机
E1
输出串联充电限制电流
R0
后，通过闭合的充电断路器
0QF
并联在超级电容组
C
两端，放电隔离开关
1QS
和放电电阻
R1
串联并联在超级电容组
C
两端
。
[0010]优选的，所述充电机
E1
是一种可编程直流输出电源，其输出电压0至
1600V
连续可
调
。
[0011]优选的，所述电源系统的电流和电压采集传感器包括充电电压采集传感器
V1、
充电电流采集传感器
A1、
超级电容组两端电压采集传感器
V2
，充电电压采集传感器
V1
和充电电流采集传感器
A1
在充电机
E1
对超级电容组
C
进行充电时采集电压和充电电流，电压或电流异常时，将进行充电断开保护
。
[0012]优选的，所述超级电容组
C
由5组超级电容单体通过开关导通加入串联组成，最高电压
1500V
，最大放电电流
30kA
，共分5个硬件档位：
270V
档
、540V
档
、810V
档
、1080V
档
、1500V
档，每个电压档根据设置充电电压决定试验所使用的电压值，试验电压可在
0V
至
1500V
连续可调
。
[0013]优选的，所述被试品前级阻抗
R2
是一套由无感电阻组成的电阻网络，以串联形式组成，每个电阻并联一把刀开关，通过调节电阻大小的方式调节短路试验电流大小，最大通电电流为
30kA
，
30kA
电流下通电时间
50ms。
[0014]优选的，所述被试品后级阻抗是一套由电阻和电感组成的负载网络，调节电气寿命试验电流大小，最大通电电流为
5kA
，
5kA
电流下通电时间
500ms。
[0015]优选的，所述试验回路接通直流固态开关
1SR
是一种无弧固态直流开关，通电时间误差控制在
+1ms
以内，额定工作电压
1500V
，额定工作电流大于
30kA
，由多只大功率
IGBT
器件并联组成
。
[0016]一种通电时间可控的直流短路试验方法，建立权利要求2至8中任意一项所述通电时间可控的直流短路试验装备，包括以下步骤：
[0017]步骤
1、
试验人员在确保隔离开关
2QS
断开的情况下，将试验端口
SP1
用铜排短接；
[0018]步骤
2、
将隔离开关
3QS
闭合，后级阻抗
R4、L1
旁路，根据试验的电压值与电流值，计算理论负载电阻值，调整前级阻抗
R2
至所需电阻值
。
调整完成后闭合隔离开关
2QS
；
[0019]步骤
3、
打开超级电容组放电隔离开关
1QS
，根据试验的电压值选择要投入的超级电容档位，并设置超级电容充电电压；
[0020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种通电时间可控的直流短路试验装备，其特征在于，包括电源系统
、
试验回路投切控制系统
、
被试品端口
、
被试品前级阻抗
、
被试品后级阻抗
、
电流和电压采集模块；所述电源系统，用于提供电压可调的直流电；所述试验回路投切控制系统：包括依次连接的隔离开关
2QS、
试验保护断路器
1QF、
直流固态开关
1SR
和断路器
2QF
并联组成的试验回路接通开关
、
电气寿命试验隔离开关
3QS
以及控制通断的控制器；被试品前级阻抗
R2、
分流电阻
R3、
被试品端口
SP1
依次串联接于试验回路接通开关和电气寿命试验隔离开关
3QS
之间，被试品后级阻抗并联在电气寿命试验隔离开关
3QS
两端；隔离开关
2QS
合闸后，电源系统给试验回路投切控制系统供电；所述电流和电压采集模块：包括电源系统的电流和电压采集传感器
、
分流电阻
R3
采集的试验回路电流
I2、
被试品两端电压采集传感器
V3
组成，采集信号送控制器
。2.
根据权利要求1所述通电时间可控的直流短路试验装备，其特征在于，所述电源系统由充电机
E1、
充电限流电阻
R0、
充电断路器
0QF、
超级电容组
C、
放电隔离开关
1QS、
放电电阻
R1
组成，充电机
E1
输出串联充电限制电流
R0
后，通过闭合的充电断路器
0QF
并联在超级电容组
C
两端，放电隔离开关
1QS
和放电电阻
R1
串联并联在超级电容组
C
两端
。3.
根据权利要求2所述通电时间可控的直流短路试验装备，其特征在于，所述充电机
E1
是一种可编程直流输出电源，其输出电压0至
1600V
连续可调
。4.
根据权利要求2所述通电时间可控的直流短路试验装备，其特征在于，所述电源系统的电流和电压采集传感器包括充电电压采集传感器
V1、
充电电流采集传感器
A1、
超级电容组两端电压采集传感器
V2
，充电电压采集传感器
V1
和充电电流采集传感器
A1
在充电机
E1
对超级电容组
C
进行充电时采集电压和充电电流，电压或电流异常时，将进行充电断开保护
。5.
根据权利要求2所述通电时间可控的直流短路试验装备，其特征在于，所述超级电容组
C
由5组超级电容单体通过开关导通加入串联组成，最高电压
1500V
，最大放电电流
30kA
，共分5个硬件档位：
270V
档
、540V
档
、810V
档
、1080V
档
、1500V
档，每个电压档根据设置充电电压决定试验所使用的电压值，试验电压可在
0V
至
1500V
连续可调
。6.
根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨世江，潘益勇，张玉防，
申请(专利权)人：上海电科智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：