CN220752206U - 一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备，所述储能负载设备和过流保护器件、直流电源连接形成测试回路；所述储能负载设备包括第一DC‑DC变换器、储能电池组和电池管理系统；在执行过流保护器件直流耐久测试时，直流电源输出的直流电经过流保护器件输入储能负载设备，经由第一DC‑DC变换器后给储能电池组充电；在进行耐久测试时，使储能电池组进入充电状态，形成过流保护器件直流耐久测试的虚拟负载，并进行能量回收。本实用新型的储能负载设备，可以在过流保护器件直流耐久测试时实现对传统负载‑功率电阻的替代，实现能源回收再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及熔断器耐久测试领域，尤其涉及一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备。
背景技术
当前熔断器/保险丝等过流保护器件研发、生产测试，一般使用恒流电源或者恒压电源对被测品施加恒定电流或者恒定电压，配合负载电阻进行电流调整，然后进行耐久测试(如图1所示)。熔断器的型号众多，熔断器中熔体的额定电流为几A到几百A不等，保险丝的额定电流一般为几十mA到几十A不等。当进行熔断器和大电流保险丝的耐久测试时，功率白白消耗在设备内置及外置的负载功率电阻上(电能转换为热能)，造成能源的浪费，同时耐久性测试增加了公司的能源成本；而且使用负载功率电阻，随着时间的增加负载功率电阻的本体发热持续增加，负载功率电阻稳定性降低，容易出现本体发热导致的开裂及烧毁，易造成安全隐患。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备，可在过流保护器件直流耐久测试时进行能量回收，以降低公司的能源成本。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备，所述储能负载设备和过流保护器件、直流电源连接形成测试回路；所述储能负载设备包括第一DC-DC变换器、储能电池组和电池管理系统；所述第一DC-DC变换器的输入正极通过过流保护器件和直流电源的输出正极连接，所述第一DC-DC变换器的输入负极和直流电源的输出负极连接；所述第一DC-DC变换器的两输出端和所述储能电池组的正负电极连接；所述电池管理系统和所述第一DC-DC变换器、所述储能电池组连接，在进行耐久测试时，使储能电池组进入充电状态，形成过流保护器件直流耐久测试的虚拟负载。
进一步的，所述过流保护器件为熔断器或保险丝。
进一步的，所述第一DC-DC变换器为直流升压降压电路，所述第一DC-DC变换器的输出电压高于所述储能电池组的额定电压。
进一步的，所述第一DC-DC变换器的输出电压比所述储能电池组的额定电压高1V—3V。
进一步的，所述储能电池组的额定电压为24V、48V、96V或192V中的一种。
进一步的，所述储能负载设备还包括第二DC-DC变换器和逆变器；所述第二DC-DC变换器的两输入端和储能电池组的正负电极连接，两输出端和所述逆变器的两直流输入端连接；所述逆变器的两交流输出端和用电设备或电网连接；所述电池管理系统和所述第二DC-DC变换器、所述逆变器连接，用于所述储能电池组的放电控制。
本实用新型实现了如下技术效果：
本实用新型的储能负载设备，以对储能电池组充电的方式提供虚拟负载，并通过DC-DC变换实现测试电压和储能电池组电压的匹配，可方便地通过控制充电电流调节虚拟负载的大小，从而实现对传统负载-功率电阻的替代，将消耗在功率负载电阻的电能转化成化学能存储于储能电池组中，实现能源回收再利用。
附图说明
图1是现有技术的直流用熔断器、保险丝的耐久测试系统的功能框图；
图2是本实用新型的直流用熔断器、保险丝的耐久测试系统的功能框图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图2所示，本实用新型给出了一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备，该储能负载设备3包括DC-DC变换器31、储能电池组32、DC-DC变换器33、逆变器34和电池管理系统35等组成部分。
电池管理系统35和DC-DC变换器31、储能电池组32、DC-DC变换器33、逆变器34等模块连接，采集各个模块的工作电流、工作电压等参数，协同各个工作模块，控制各个工作模块的正常运行。
在本应用中，进行直流耐久测试的对象为熔断器、保险丝等过流保护器件。
在本应用中，测试电源1为直流电源，提供恒压输出或恒流输出。由于过流保护器件2的保护电流不同(如熔断器中熔体的额定电流为几A到几百A，保险丝的额定电流为几十mA到几十A不等)，测试电源1经各类过流保护器件2到DC-DC变换器31输入端的输入电压、输入电流会在很大范围内波动，该输入电压需要经DC-DC变换器31变换后，方能和储能电池组32的充电电压匹配。
在本应用中，DC-DC变换器31提供恒压输出，将输入电压降压或升压至符合储能电池组32的充电电压，从而能有效对储能电池组2进行充电，实现能量的回收。优选的，DC-DC变换器31的输出电压比储能电池组2的额定电压高1V—3V。
优选的，储能电池组32的额定电压为24V、48V、96V或192V。
通过DC-DC变换器31的转换，储能电池组32在充电过程中，提供一个相当于传统电路中的功率负载电阻的输入阻抗，也可以称为虚拟负载。
在测试时，电池管理系统35可通过控制DC-DC变换器31的输出电压(即储能电池组32的充电电压)的方式，控制储能电池组32的充电电流以调节虚拟负载的大小，使之与传统测试方案的功率负载电阻的输入阻抗相同，进行过流保护器件的耐久性测试。
在本实施例中，储能电池组32的能量可通过DC-DC变换器33和逆变器34重新转换成工频交流电进行应用。
电池管理系统35可根据储能电池组32的电量进行充放电管理。管理方式如下：
1、在执行耐久性测试时，当储能电池组32未充满(电量小于100％)或电压低于设定阈值(如电量90％)时，电池管理系统35会连通测试电源经过流保护器件2、DC-DC变换器31到储能电池组32的充电回路，给储能电池组32充电；
2、在执行耐久性测试时，当储能电池组32已充满(电量100％)或充电至设定阈值(如电量90％)时，电池管理系统35会关断DC-DC变换器31，开启DC-DC变换器33，断开充电回路，测试电源直接接入DC-DC变换器33，将储能电池组32输出的低压直流电升压为高压直流电，再通过逆变器34，将高压直流电转换为工频交流电(110V/60Hz或220V/50Hz或380V50Hz)给其他用电设备供电，将用电设备作为功率负载电阻，实现能源回收再利用。
3、在不执行耐久性测试时，当储能电池组32的电量达到设定阈值(如20％)时，储能电池组32可对外供电：储能电池组32通过DC-DC变换器33将电池输出的低压直流电升压为高压直流电，再经过逆变器34，将高压直流电转换为工频交流电(110V/60Hz或220V/50Hz或380V 50Hz)给其他用电设备供电或并入电网，实现能源回收再利用。
在本实施例中，DC-DC变换器31、储能电池组32、DC-DC变换器33、逆变器34和电池管理系统35可以是本储能负载设备的功能电路或功能模块，可以通过自制或购买获得。由电池管理系统35对储能电池组32的充放电控制，对本领域技术人员来说是常规技术手段，在此不做详述。
本实用新型的储能负载设备，以对储能电池组充电的方式提供虚拟负载，并通过DC-DC变换实现测试电压和储能电池组电压的匹配，可方便地通过控制充电电流调节虚拟负载的大小，从而实现对传统负载-功率电阻的替代，将消耗在功率负载电阻的电能转化成化学能存储于储能电池组中，实现能源回收再利用。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于过流保护器件直流耐久测试的储能负载设备，其特征在于，所述储能负载设备和过流保护器件、直流电源连接形成测试回路；所述储能负载设备包括第一DC-DC变换器、储能电池组和电池管理系统；所述第一DC-DC变换器的输入正极通过过流保护器件和直流电源的输出正极连接，所述第一DC-DC变换器的输入负极和直流电源的输出负极连接；所述第一DC-DC变换器的两输出端和所述储能电池组的正负电极连接；所述电池管理系统和所述第一DC-DC变换器、所述储能电池组连接，在进行耐久测试时，使储能电池组进入充电状态，形成过流保护器件直流耐久测试的虚拟负载。
2.如权利要求1所述的储能负载设备，其特征在于，所述过流保护器件为熔断器或保险丝。
3.如权利要求1所述的储能负载设备，其特征在于，所述第一DC-DC变换器为直流升压降压电路，所述第一DC-DC变换器的输出电压高于所述储能电池组的额定电压。
4.如权利要求1所述的储能负载设备，其特征在于，所述第一DC-DC变换器的输出电压比所述储能电池组的额定电压高1V—3V。
5.如权利要求1所述的储能负载设备，其特征在于，所述储能电池组的额定电压为24V、48V、96V或192V中的一种。
6.如权利要求1所述的储能负载设备，其特征在于，所述储能负载设备还包括第二DC-DC变换器和逆变器；所述第二DC-DC变换器的两输入端和储能电池组的正负电极连接，两输出端和所述逆变器的两直流输入端连接；所述逆变器的两交流输出端和用电设备或电网连接；所述电池管理系统和所述第二DC-DC变换器、所述逆变器连接，用于所述储能电池组的放电控制。
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