CN103558553A - 蓄电池小电流放电的实验方法及采用该方法的实验设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池小电流放电的实验方法及采用该方法的实验设备,通过对蓄电池在恒温条件下恒定电流放电,并记录电压随时间的变化趋向,并通过记录和计算重点时间段的电压、容量、电压降值,分析到相应的整车上的储运时间、最大停放时间、停放后的起动情况等。为整车电平衡的静态平衡提供理论和实际依据。本方法计算精度高,成本低,可广泛应用于蓄电池检测领域。

Description

蓄电池小电流放电的实验方法及采用该方法的实验设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种汽车用蓄电池小电流放电的实验方法。
背景技术
[0002] 随着电子技术的发展,汽车上应用的模块会越来越多,整车的静态电流也会随着增大。当汽车长时间停放后,各模块消耗的蓄电池的电量可能造成蓄电池亏电甚至会影响车辆的起动。
[0003]目前通用的方法是通过理论计算,选择合适蓄电池和控制整车的静态电流,在模拟整车实际状态,监测蓄电池电压等,而实际情况是蓄电池容量往往不易把握,整车的静态电流不易控制,且实车模拟试验有试验周期长、占用资源多、数据不准确等缺点。如中国专利申请号201110165914.X公开了一种蓄电池剩余容量及健康状况预测方法,本发明实现了基于安时积分法和开路电压法的电池剩余容量的预测,根据放电电流和环境温度进行调节,并在不断的行驶过程中自我修正,纠正电池老化对电量预测的影响。同时根据车用电池的工作特性,提出了基于开路电压与安时积分相结合的电池失效判定模式,避免了对电池做核对放电试验的麻烦。实验证明对于不是长期处于浮充状态下的车用动力蓄电池,该方法得出的容量有较高的可靠性。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种蓄电池小电流放电的实验方法,解决现有车用蓄电池试验数据精度低,试验成本高的问题。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种蓄电池小电流放电的实验方法,其特征在于包括以下步骤:
[0006] (2) (I)在23〜27 °C的恒温水浴下对蓄电池进行充电,至充满(C2tl)为止;
[0007] 其中C2tl为完全充电的蓄电池以20h率电流放电到终止电压所提供的电量(Ah),其值为20h率电流与达到放电终止电压(10.5V)的时间的乘积。(2)在23〜27°C的恒温水浴下以I2tl放电至蓄电池目标容量;蓄电池目标容量的测试方法见GB/T5008.1-2005。
[0008] 其中I2tl表示蓄电池充电电流和放电电流大小的术语,其值为额定容量(20h率容量C2tl)除以20所得数值(A),蓄电池目标容量可以根据实验要求自行设定;
[0009] (3)将蓄电池放置在23〜27°C的恒温下12小时;
[0010] (4)放置12小时后在23〜27 °C的恒温下以I放对蓄电池进行放电70〜90天,并每隔I小时记录蓄电池两端的电压值;
[0011] 其中I |为目标放电电流,即小电流放电试验放电电流。
[0012] (5)实验结束后根据试验数据绘制各蓄电池电压随时间的变化曲线;并列出重点时间段的电压、容量、电压降等信息,重点时段蓄电池的容量根据剩余容量推导得出;计算式为:CD=CM+I放* (T-D) *24+1自*D计算出蓄电池实验第D天的容量;
[0013] 其中:CM——蓄电池的剩余容量[0014] T——试验结束时间
[0015] D—试验进行的天数
[0016] I自一蓄电池自损耗率,一般为1%0
[0017] 根据相关法规要求,所述Ca为放电结束后仍以I2tl放电至10.5V的容量,计算式为=Cm=I20.t, t为放电的小时数。
[0018] 采用上述蓄电池小电流放电实验方法的实验设备,包括防止待测蓄电池的恒温水箱,与待测蓄电池连接的滑动变阻器,连接待测蓄电池正负极的数据采集设备及与数据采集设备相连的显示设备。
[0019] 为防止直流电源波动对数据采集设备造成干扰,所述数据采集设备采用直流蓄电池供电;所述数据采集设备采集电压随时间的变化值。
[0020] 本发明的有益效果:通过在恒温状态下对蓄电池进行恒流放电,实验简单,测量方便,数据精度高。所述实验设备结构简单,且采用滑动变阻器代替整车负载,节省资源,成本低。
[0021] 以下将结合附图和实施例,对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
[0022] 图1为本发明中实验设备的示意图。
具体实施方式
[0023] 实施例,车辆在长时停放时会因各模块需要继续消耗电量,这就要求蓄电池能提供足够的电量。本发明是以电阻代替车辆整车静态时的负载,模拟汽车在长时停放时的状态,对整车电平衡的静态平衡进行更准确的辅助分析。
[0024] 试验主要是对蓄电池采集其电压随时间的变化关系,试验过程中必须使蓄电池保持恒温状态,定期调节滑动变阻器使蓄电池的放电电流一直维持在试验所需的范围内。小电流放电试验结束后测量各蓄电池的剩余容量。
[0025] 本发明主要是蓄电池经过预处理后,调节用于模拟放电的滑动变阻器,使放电电流与设计目标值一致,将蓄电池放在恒温水浴,采集蓄电池电压和试验时间,最后测量蓄电池剩余电量,最后对采集的数据进行计算、分析,得出蓄电池的相关信息,判断整车的使用情况。
[0026] 本发明采用的蓄电池小电流放电的实验方法,包括以下步骤:
[0027] (3)在23〜27°C的恒温水浴下对蓄电池进行充电,至充满(C2tl)为止;
[0028] 其中C2tl为完全充电的蓄电池以20h率电流放电到终止电压所提供的电量(Ah),其值为20h率电流与达到放电终止电压(10.5V)的时间的乘积。
[0029] (2)在23〜27°C的恒温水浴下以I2tl放电至蓄电池目标容量;
[0030] 其中I2tl表示蓄电池充电电流和放电电流大小的术语,其值为额定容量(20h率容量C2tl)除以20所得数值(A),蓄电池目标容量可以根据实验要求自行设定;
[0031] (3)将蓄电池放置在23〜27°C的恒温下12小时,要求蓄电池上沿距液面高度不大于25mm ;
[0032] (4)放置12小时后在23〜27 °C的恒温下以I放对蓄电池进行放电70〜90天,并每隔I小时记录蓄电池两端的电压值;如果70天内蓄电池电压为10.5V则终止试验并记录时间;若第70天蓄电池电压未到10.5V,继续试验直到电压为10.5V或第90天终止试验。
[0033] 其中Iat为放电电流,即小电流放电试验放电电流。
[0034] (5)实验结束后根据试验数据绘制各蓄电池电压随时间的变化曲线;并列出重点时间段的电压、容量、电压降等信息,重点时段蓄电池的容量根据剩余容量推导得出;计算式为:CD=CM+I放* (T-D) *24+1自*D计算出蓄电池实验第D天的容量;
[0035] 其中:CM——蓄电池的剩余容量
[0036] T-试验结束时间
[0037] D—试验进行的天数
[0038] I自——蓄电池自损耗率,一般为1%。
[0039] 其中所述Ca为放电结束后仍以I2tl放电至10.5V的容量,计算式为=Ca=I2tl.t,t为放电的小时数。
[0040] 所述Iat设定为20mA的电流放电;所述蓄电池目标容量设定为90%。
[0041] 最后根据上述理论计算和试验数据可分析不同容量蓄电池在不同小电流放电时间后的电压、容量等信息,分析到相应的整车上的储运时间、最大停放时间、停放后的起动情况等。为整车电平衡的静态平衡提供理论和实际依据。
[0042] 采用上述蓄电池小电流放电实验方法的实验设备,包括防止待测蓄电池I的恒温水箱2,与待测蓄电池I连接的滑动变阻器3,连接待测蓄电池I正负极的数据采集设备4及与数据采集设备4相连的显示设备5。所述数据采集设备4采用直流蓄电池供电;所述数据采集设备4采集电压随时间的变化值。该套实验设备结构简单,成本低,且可以同时对多个蓄电池进行测试。

Claims (5)

1.一种蓄电池小电流放电的实验方法,其特征在于包括以下步骤: (1) (1)在23~27°C的恒温下对蓄电池进行充电,至充满(C20)为止; 其中C20为完全充电的蓄电池以20h率电流放电到终止电压所提供的电量(Ah),其值为20h率电流与达到放电终止电压(10.5V)的时间的乘积。 (2)在23~27°C的恒温水浴下以I20放电至蓄电池目标容量; 其中I20表示蓄电池充电电流和放电电流大小的术语,其值为额定容量(20h率容量C20)除以20所得数值(A),蓄电池目标容量可以根据实验要求自行设定; (3)将蓄电池放置在23~27°C的恒温下12小时; (4)放置12小时后在23~27°C的恒温下以Iat对蓄电池进行放电70~90天,并每隔I小时记录蓄电池两端的电压值;其中1|为目标放电电流,即小电流放电试验放电电流。 (5)实验结束后根据试验数据绘制各蓄电池电压随时间的变化曲线;并列出重点时间段的电压、容量、电压降等信息,重点时段蓄电池的容量根据剩余容量推导得出;计算式为:Cd=Cm+^* (T-D) *24+1 e*D计算出蓄电池实验第D天的容量; 其中:(½——蓄电池的剩余容量 T—试验结束时间 D—试验进行的天数 I e-蓄电池自损耗率,一般为1%。。
2.如权利要求1所述的蓄电池小电流放电的实验方法,其特征在于:所述Ca为放电结束后仍以1¾放电至10.5V的容量,计算式为:(½=½.t,t为放电的小时数。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池小电流放电的实验方法,其特征在于:所述I放为I20,即以20mA的电流放电;所述蓄电池目标容量为90%。
4.采用上述蓄电池小电流放电实验方法的实验设备,其特征在于:包括防止待测蓄电池(I)的恒温水箱(2),与待测蓄电池(I)连接的滑动变阻器(3),连接待测蓄电池(I)正负极的数据采集设备(4)及与数据采集设备(4)相连的显示设备(5)。
5.如权利要求4所述的采用上述蓄电池小电流放电实验方法的实验设备,其特征在于:所述数据采集设备(4)采用直流蓄电池供电;所述数据采集设备(4)采集电压随时间的变化值。
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