CN203587775U

CN203587775U - 一种电容电池寿命测试装置

Info

Publication number: CN203587775U
Application number: CN201320655739.7U
Authority: CN
Inventors: 苏英俩; 陈书欣; 杨宏松; 陈媚; 王振丰
Original assignee: ZHEJIANG KE CHANG ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG KE CHANG ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2023-10-23

Abstract

一种电容电池寿命测试装置，集充放电为一体，装置包括了大电流充电机和负载放电两大部份，以大电流、多倍率放电法、建立一套电容电池寿命诊断，测试电容电池寿命诊断，一台装置就可以完成电容电池的寿命诊断，不需要其他辅助设备。电容电池的寿命测试时不需要人工干预，可以自动完成，数据自动导出。

Description

一种电容电池寿命测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种电容电池寿命测试装置，做为电容电池的一种测量电池寿命的装置。

背景技术

电容电池的最大特点是基于能量平衡原理，超级电容器中增加了电池的成分，造成了电容电池与常见的电化学电池有很大区别。电容电池的寿命诊断是建立在25℃状态下测试充放电次数，并记录其充放电性能，容量减少的一种装置。超级电容的储电主要原理是物理储能过程，蓄电池主要原理是内部材料电化学反应的一个化学储能过程。电容电池具有体积小、能量比大、快速充电性能好等特点。现有的电容电池的寿命诊断都是在国家相关试验机构内进行，如中国科学院、物理与化学研究所、中科院电工研究所、国家蓄电池测试中心等单位进行。都是采用在一定环境下充放电循环完成，累计其充放电次数，测试包括快速充放电、脉动式充放电、3倍率充放电，10倍率充放电等内容，以时间、次数、电压上下限为基本参数诊断电容电池的寿命。需要在人工干预下进行才能完成电容电池寿命的诊断测试。

实用新型内容

一种电容电池寿命测试装置，其特征在于，包括充电单元①、放电单元②、充电控制器③、放电控制器④、信号采样单元⑤、主处理单元⑥、显示单元⑦、装置操作单元⑧、被测电容电池A与充电单元①相接；被测电容电池A与放电单元②相并接；被测电容电池A与信号采样单元⑤相并接；充电控制器③与充电单元①相并接；放电单元②与放电控制器④相并接；充电控制器③、放电控制器④、信号采集单元⑤与主处理单元⑥相并接；主处理单元⑥与显示单元⑦相并接；主处理单元⑥与装置操作单元⑧相并接。

电容电池放电控制原理，其特征在于，还包括了放电控制开关K₁、 K₂ 、K₃ 、K₄ 、K₅、 K₆、 K₇ 、K₈ 、K₉ 、K₁₀、K₁₁、 K₁₂、 K₁₃、 K₁₄ 、K₁₅ 、K₁₆、K₁₇ ；放电电阻R₁、R₂、 R₃、 R4 、R₅ 、R₆ 、R₇、 R₈、 R₉ 、R₁₀、 R₁₁、 R₁₂、 R₁₃ 、R₁₄ 、R₁₅ 、R₁₆ 、R₁₇；放电控制开关由放电控制器④输出控制信号，控制放电开关平时处于常开状态；只有在放电控制开关闭合，放电电阻通电，投入相应放电电阻时，才进行放电；放电电阻采用镍铬合金电阻，放电采用8421放电陈列原理，所有控制采用由主处理单元，由放电控制单元⑥执行放电。

本实用新型有益结果：

集充放电为一体，以大电流，多倍率放电法，建立一套电容电池寿命诊断，测试出电容电池寿命诊断。

一台装置就可以完成电容电池的寿命诊断，不需要其他辅助设备。

电容电池的寿命测试不需要人工干预，可以自动完成，数据自动导出。

附图说明

为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面将对实施例作简要介绍。

图1 电容电池寿命诊断装置示意图。

图2电容电池放电负载控制示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种电容电池寿命测试装置，包括充电单元①、放电单元②、充电控制器③、放电控制器④、信号采样单元⑤、主处理单元⑥、显示单元⑦、装置操作单元⑧、被测电容电池A与充电单元①相接；被测电容电池A与放电单元②相并接；被测电容电池A与信号采样单元⑤相并接；充电控制器③与充电单元①相并接；放电单元②与放电控制器④相并接；充电控制器③、放电控制器④、信号采集单元⑤与主处理单元⑥相并接；主处理单元⑥与显示单元⑦相并接；主处理单元⑥与装置操作单元⑧相并接。

充电单元①：采用高频开关电源，将三相市380V的电源经过整流，利用IGBT技术实现对电容电池充电，充电时间、充电电压、充电电流、充电上限电压都由充电控制器进行控制，充电单元由高频充电模块并联均充，最大电流达2000A。

放电单元②：采用镍铬电阻作为负载电流控制采用8421阵列控制。实现电流的均衡控制；由若干个负载模块组成，由实施例二完成。

充电控制器③：充电电压、电流的大小，充电起动和停止全部由充电控制器完成，主处理单元⑥送过来的充电信号，经过充电控制器③控制充电单元①。对被测电容电池进行充电，充电起始时间和结束时间由充电控制器③反馈送给主处理单元⑥。

放电控制器④：放电电压、电流的大小，放电起动和停止由它完成，主处理单元⑥送过来的放电信号，经过放电控制器控制放电单元。对被测电容电池进行放电，放电起始时间和结束时间由放电控制器反馈给主处理单元⑥。

信号采集单元⑤：主要采集被测电容电池的温度、电压、电流数值以及充放电过程中的变化信息，变化特性数据。信号采集单元⑤收集的信号送到主处理单元⑥进行集中处理。

主处理单元⑥：整个电容电池充放电控制、计算、信息、统计、寿命诊断分析、曲线绘制、状态信息控制、报警等信息处理。

显示单元⑦：显示工作状态、充电压、充电电压、放电电流、温度、曲线表格等数据信息的显示，由14寸工业触摸屏完成。

装置操作单元⑧：完成参数设定、充电方式、被测电容电池编号、电压电流时间、温度、报警信息、充放电信息控制等。

被测电容电池通过操作单元⑧去控制主处理单元⑥，主处理单元⑥以恒流或恒压方式对电容电池进行充电、主处理单元⑥输出充电状态信息、控制充电控制器③控制充电单元①对电容电池进行充电。以时间、容量、电压等信息为限制值、停止对电容电池充电；主处理器单元⑥以流电，通过放电控制器④，控制放电单元②对电容电池放电，放电以恒流方式进行。停止放电由时间、电压容量等信息为限，充电机、放电负载的控制全部由主处理单元⑥进行，所有工作状态信息和数据全部由显示单元⑦显示和查阅。

如图2所述，电容电池放电控制原理，其特征在于：还包括了放电控制开关K₁、 K₂ 、K₃ 、K₄ 、K₅、 K₆、 K₇ 、K₈ 、K₉ 、K₁₀、K₁₁、 K₁₂、 K₁₃、 K₁₄ 、K₁₅ 、K₁₆、K₁₇ ；放电电阻R₁、R₂、 R₃、 R4 、R₅ 、R₆ 、R₇、 R₈、 R₉ 、R₁₀、 R₁₁、 R₁₂、 R₁₃ 、R₁₄ 、R₁₅ 、R₁₆ 、R₁₇；放电控制开关由放电控制器④输出控制信号，控制放电开关平时处于常开状态；只有在放电控制开关闭合，放电电阻通电，投入相应放电电阻时，才进行放电；放电电阻采用镍铬合金电阻，放电采用8421放电陈列原理，所有控制采用由主处理单元，由放电控制单元⑥执行放电。控制开关K₁控制放电电阻R₁以1000A电流放电、控制开关K₂控制放电电阻R₂以800 A电流放电、控制开关K₃控制放电电阻R₃以400 A电流放电、控制开关K₄控制放电电阻R₄以200 A电流放电，控制开关K₅控制放电电阻R₅以100 A电流放电，控制开关K₆控制放电电阻R₆以80 A电流放电，控制开关K₇控制放电电阻R₇以40 A电流放电，控制开关K₈控制放电电阻R₈以20 A电流放电，控制开关K₉控制放电电阻R₉以10 A电流放电，控制开关K₁₀控制放电电阻R₁₀以8 A电流放电，控制开关K₁₁控制放电电阻R₁₁以4 A电流放电，控制开关K₁₂控制放电电阻R₁₂以2A电流放电，控制开关K₁₃控制放电电阻R₁₃以1A电流放电，控制开关K₁₄控制放电电阻R₁₄以0.8A电流放电，控制开关K₁₅控制放电电阻R₁₅以0.4A电流放电，控制开关K₁₆控制放电电阻R₁₆以0.2A电流放电，控制开关K₁₇控制放电电阻R₁₇以0.1A电流放电。各放电电阻R₁- R₁₇都有对应的放电控制开关K₁ ^_K₁₇。放电电阻的阻值以电池的端电压来决定，放电时可以采用定值和恒流两种方式进行放电，以8421原理进行控制，如需要15A电流放电，就动作控制开关K₁ 、K₃ 、K₅、K₉ 、K₁₂导通放电电阻R₁、R₃、R₅、R₉ 、R₁₂；以此类推，不同的电流采用不同开关控制，电池电压变化也可以通过调节控制开关来变化导通放电电阻值、精度达到0.1A电流。

Claims

1.一种电容电池寿命测试装置，其特征在于，包括充电单元（1）、放电单元（2）、充电控制器（3）、放电控制器（4）、信号采样单元（5）、主处理单元（6）、显示单元（7）、装置操作单元（8）、被测电容电池A与充电单元（1）相接；被测电容电池A与放电单元（2）相并接；被测电容电池A与信号采样单元（5）相并接；充电控制器（3）与充电单元（1）相并接；放电单元（2）与放电控制器（4）相并接；充电控制器（3）、放电控制器（4）、信号采集单元（5）与主处理单元（6）相并接；主处理单元（6）与显示单元（7）相并接；主处理单元（6）与装置操作单元（8）相并接。