HDDJ-60/50蓄电池充放电检测仪的操作与说明

基本工作原理

蓄电池测量原理

由于蓄电池电化学反应的复杂性，以及各种材料、结构、制造工艺及使用环境的不同，致使不同厂家蓄电池的特性存在较大差异，即使同一厂家生产的蓄电池,其单体特性也会有一定的离散性。迄今为止，世界上尚没有一种简单有效的方法能够对电池性能进行快速准确的判定。蓄电池性能的检测和失效预测，仍是一个很复杂的电化学测量难题。

曾在电力、通信、金融、交通等行业中大量使用的固定式隔酸防爆铅酸蓄电池，可通过测量端电压、查看电解液密度、液位、温度等了解电池状态。然而，阀控式铅酸蓄电池的密封、贫液式设计，使得我们很难掌握其健康状况，隔酸防爆蓄电池的检测维护手段已不再适用于阀控式蓄电池，这正是当前蓄电池运行管理的缺憾和难点。

目前，常用的检测方法为平时测量电池的端电压和每年进行核对性放电容量测试。我们认为：

1、蓄电池浮充状态下的端电压与容量无对应关系。

我们知道，即使性能很差的蓄电池在浮充状态下也可能测得合格的电压。因此,平时处于浮充状态下的端电压是不能真实反映蓄电池性能的。

2、全容量放电测试仍为测试蓄电池组实际容量最为准确有效的方法。

我们知道，蓄电池组的容量等于该组蓄电池中性能最差的那节蓄电池的容量。因此，对蓄电池组的检测可转变为对落后电池的检测，找出落后电池并测得该电池的容量即可得到电池组的容量。

对蓄电池组以规定的恒定电流进行放电，同时监测每一节蓄电池的电压，当其中任何一节电池的电压跌到终止电压时，所放出的容量即为该蓄电池组的实际容量。该方法真实准确。

同时,我们知道,蓄电池具有如下的放电曲线：

从蓄电池的放电曲线，可以看出：

1、相同的放电曲线反映了相同的电池性能。对同一厂家、相同配方和生产工艺的同规格蓄电池其特性曲线是一样的（暂不考虑生产中的离散性）。

2、同为一组的各单体电池由于容量不同，将遵循不同放电率的放电曲线。对蓄电池组进行放电时，各单体电池由于容量不同，而放电电流相同，因此各自是在以不同的放电率进行放电，显然在放电时将遵循不同放电率的放电曲线。

2.2恒流原理

测试仪的放电回路采用在ARM（中央处理器）控制下的PWM + PID闭环控制技术,使得功率回路能够精准的在设定的放电电流下工作。例如：恒流放电时，当蓄电池电压开始下降，ARM控制器会通过反馈电流传感器得到电流值的下降量，然后通过一定速率和方式的计算，得到所需要控制功率回路的上升量，此调整过程不断重复，最终达到实时调整的效果，这就是恒电流放电的原理。依此原理，恒功率也是类似的调整方法，只不过反馈量除了电流以外，还需要电压的反馈量。

2.3充电原理

浮充和均充：浮充和均充都是电池的充电模式。

1．浮充工作原理：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电，小型UPS通常采用浮充模式。

2．均充工作原理：以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。在专业维护人员对电池保养时经常用的充电模式，这种模式还有利于激活电池的化学特性。

我公司生产的智能充电机具有根据电池工作状态自动转换浮充和均充的功能，可充分发挥浮充和均充各自的优势，实现快速充电和延长电池寿命。

以下是充电过程中蓄电池电压与电流的变化曲线图：

一、设备特点

在所有信息化、自动化程度不断提高的运行设备、运行网络系统中,不间断供电是一个最基础的保障.而无论是交流还是直流的不间断供电系统，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。平时蓄电池处于浮充备用状态，一旦交流电失电或其它事故状态下，蓄电池则成为负荷的唯一能源供给者。

我们知道,蓄电池除了正常的使用寿命周期外，由于蓄电池本身的质量如材料、结构、工艺的缺陷及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。为了检验蓄电池组的可备用时间及实际容量，保证系统的正常运行，根据电源系统的维护规程,需要定期或按需适时的对蓄电池组进行容量的核对性放电测试,以早期发现个别的失效或接近失效的单体电池予以更换,保证整组电池的有效性;或者对整组电池的预期寿命作出评估。

我司经多年研制，以其专有技术，开发成功系列化的、智能化程度和精度极高的蓄电池放电测试仪。本测试仪可在蓄电池离线状态下,作为放电负载,通过连续调控放电电流，实现设定值的恒流放电。在放电时，当蓄电池组端电压、或单体电压跌至设定下限值、或设定的放电时间到、或设定的放电容量到时仪器将自动停止放电,并记录下所有有价值的、连续的过程实时数据。

本测试仪系统对单体电池的电压监测信息,采用无线中继接入,简单、安全、精确。

本仪器有非常友好的人机界面,不仅可以在菜单的提示下完成各种设置和数据查询,而且放电的过程数据,均保存在设备的内存中,通过数据接口可以转存到U盘,并通过上位机的专用软件对数据进行分析,生成需要的曲线和报表。

本仪器有完善的保护功能,不仅有声、光告警,而且还有明确的界面提示。

1.1功能特点

Ø 采用高精密电阻，避免了红热现象，使整个放电过程更安全。

Ø 单体监测模块采用远距离射频无线通讯方式进行电压数据传送，并可最多设置4个独立频段，即可以在同一区域最多可以4套监测系统同时进行数据传送，而不互相干扰或窜道。

Ø 无线采集盒可对每节电池进行监测，实现对电池组放电过程的完整监，并具有三种数据采集方式：

1、单体监测模块与充放电仪主机两者之间进行数据传输。

2、单体监测模块与USB无线终端两者之间进行数据传输。

3、单体监测模块与充放电仪主机、USB无线终端，三者之间进行数据传输。

Ø 每台充放电设备可监测25个单体采集盒，每个单体采集盒可连接12节电池，共可监测300节电池。设备能自动筛选出最高的6节、和最低的6节电池的编号和电压值，在显示屏上以不同颜色进行显示。

Ø 单体电压值具有滑动表格显示和滑动柱状图显示，两种数据查看方式。

Ø 配备的PC机上位机软件，可对记录的总电压、放电电流和各单体电池电压等数据进行分析、并可生成相应的数据报表。直观反应蓄电池组性能的曲线，图形、报表等，并可打印、查询。

Ø 设备本体上有USB接口，可将放电过程的数据存入U盘，再将U盘数据导入PC机。PC数据管理软件可对电池放电的过程进行分析、并可生成相应的数据报表，使数据的转存更加方便。

Ø 采用智能单片机ARM控制、7寸1024*600高清LCD液晶显示屏，电阻触控操作，内置有中英文切换菜单，菜单操作简单明了。

Ø 自动保护停机功能，过温保护，过压保护，过流保护，反接报护，产生任一报警停机时显示屏上能显示相应的报警提示，过压保护、反接报护自动断开空气断路器。

Ø 可设定充/放电终止条件，包括单体电池电压低、整组电压低/高、充电电流小、充/放电时间到，充/放电容量，任一条件达到时，设备将自动停止测试并伴有蜂鸣提示音，同时自动记录停止原因。

Ø 可进行在线补偿式充/放电，通过接入外置的电流钳形传感器可对在线工作中的蓄电池进行放电测试，极大地方便了测试工作。该功能尤其适合于只有单组备用电池的场合（选配）。

Ø 具有RS485远程控制充电、放电功能。

Ø 具有多机并联方式充电、放电、活化功能，只需在并机参数为主机的设备显示屏进行操作，并机参数为从机的设备能自动听从主机的指令平均分配功率，和启停操作。

适用蓄电池 DC10-60V

充放电电压 DC10-60V

充放电电流 充50A放50A

工作模式 单机模式，并机主机模式，并机从机模式，远端受控模式

保护性能 电池测试电压过压保护，欠压停机，过流保护，反接保护，65℃过温保护，并具有LCD提示，蜂鸣器告警

单体电压采集 采用多频段射频无线模块,通讯距离可达100米以上，兼容2V/1.2V/6V/12V单体电池电压监测，1～25组射频无线监测模块，最多可监测300节电池，单个无线监测模块可监测12只单体电池

控制精度 放电电流≤±1%（FS）；组端电压≤±0.5%（FS）；单体电压：≤±0.1%（FS）

PC机通信 RS485接口，USB接口，RF射频通讯433M

数据保存容量 内置SD卡16G容量 ，转存U盘16G容量

工作环境

散 热 强制风冷

温 度 工作范围：-5～50℃ 贮藏温度：-40～70℃

湿 度 相对湿度0～90%（40±2℃）

海 拔 额定海拔4000米

噪 音 ﹤75dB

工作电源

电 压 工作电源：单相AC220V （–20%～+30%），频率:45～65Hz；

充电电源：参考铭牌参数或机箱标识

耐压测试 输入－机壳：2200Vdc 1min

输入－输出：2200Vdc 1min

输出－机壳：700Vdc 1min

安 全 性 满足EN610950

接 线

交流输入 国标公插座，适用1～1.5mm2电缆

充放电电流线 电缆快接插头（红正黑负），具体尺寸参考“发货清单”

并机电缆（选配） 2米6芯水晶插头线

设备尺寸、重量、接口、包装说明

3.1 设备面板接口

如下图：

快速上手步骤

4.1 单机放电测试：

步骤一：连接放电仪AC220V工作电源线（黑色品字插头线），并打开电源开关，确保供电正常。

步骤二：将大电流导线快速接头分别插入测试仪的快速插座对接（红正黑负）。

步骤三：将电压检测导线分别与放电仪的总电压检测端口连接（红正黑负）。

步骤四：将大电流导线的测试夹端连接到电池组端（红正黑负）。请勿接错正负极型，万一接错时会有蜂鸣报警声，且显示屏上会有文字提示报警类型为：电池极型接反！

步骤五：合上设备前面板上的放电空开，如果发现空开合不上有以下几种原因：

1、电池极型接反

2、所接电池组电压超出备额定电压范围（电池组电压过低，或过高）

3、设备工作电源未接通

步骤六：显示屏切换到“系统设置”页面，并设置如下：

【并机工作】设为“关”

【主机/从机】不可设置

【从地地址】不可设置

【无线波段】根据单体模块的波段设置，设置为相应波段，如“波段一”

【远端控制】设为“关”

【语言】设置为“中文”

步骤七：回到主页面，点击【充放测试】按钮，进入后再次点击【放电测试】，这时会弹出“测试模板”选择按钮，根据电池组实际参数进行更改后，点击【确定】按钮，进入到放电测试页面

步骤八：在“放电测试”页面中，根据实际需要填入【放电容量】、【放电时长】、【单体低限】、【整组低限】、【放电电流】、【放电模式】这几组参数数据。

步骤九：点击“开始”按钮后，开始放电，波形图表中会实际显示当前电压和电流的波形图。

4.2 单机充电测试

步骤一：连接放电仪AC220V工作电源线（黑色品字插头线），并打开电源开关，确保供电正常。

步骤二：将大电流导线快速接头分别插入测试仪的快速插座（红正黑负）。

步骤三：将电压检测导线分别与放电仪的总电压检测端口连接（红正黑负）。

步骤四：将大电流导线的测试夹端连接到电池组端（红正黑负）。请勿接错正负极型，万一接错时会有蜂鸣报警声，且显示屏上会有文字提示报警类型为：电池极型接反！

步骤五：连接充电机供电电源线（AC220V或AC380V），电压等级请参考机箱上充电电源接口处标识，切勿接错电压。

步骤六：合上设备后面板上的充电电源空开。

步骤七：显示屏切换到“系统设置”页面，并设置如下：

【并机工作】设为“关”

【主机/从机】不可设置

【从地地址】不可设置

【无线波段】根据单体模块的波段设置，设置为相应波段，如“波段一”

【远端控制】设为“关”

【语言】设置为“中文”

步骤八：回到主页面，点击【充放测试】按钮，进入后再次点击【充电测试】，这时会弹出“测试模板”选择按钮，根据电池组实际参数进行更改后，点击【确定】按钮，进入到放电测试页面

步骤九：在“放电测试”页面中，根据实际需要填入【充电容量】、【充电时长】、【单体高限】、【整组高限】、【充电电流】这几组参数数据。

步骤十：点击“开始”按钮后，开始充电，波形图表中会实际显示当前电压和电流的波形图。

4.3 单机活化测试

步骤一：连接放电仪AC220V工作电源线（黑色品字插头线），并打开电源开关，确保供电正常。

步骤二：将大电流导线快速接头分别插入测试仪的快速插座（红正黑负）。

步骤三：将电压检测导线分别与放电仪的总电压检测端口连接（红正黑负）。

步骤四：将大电流导线的测试夹端连接到电池组端（红正黑负）。请勿接错正负极型，万一接错时会有蜂鸣报警声，且显示屏上会有文字提示报警类型为：电池极型接反！

步骤五：连接充电机供电电源线（AC220V或AC380V），电压等级请参考机箱上充电电源接口处标识，切勿接错电压。

步骤六：合上设备后面板上的充电电源空开。

步骤七：合上设备前面板上的放电空开，如果发现空开合不上有以下几种原因：

1、电池极型接反

2、所接电池组电压超出备额定电压范围（电池组电压过低，或过高）

3、设备工作电源未接通

步骤八：显示屏切换到“系统设置”页面，并设置如下：

【并机工作】设为“关”

【主机/从机】不可设置

【从地地址】不可设置

【无线波段】根据单体模块的波段设置，设置为相应波段，如“波段一”

【远端控制】设为“关”

【语言】设置为“中文”

步骤九：回到主页面，点击【充放测试】按钮，进入后再次点击【活化测试】，这时会弹出“测试模板”选择按钮，根据电池组实际参数进行更改后，点击【确定】按钮，进入到放电测试页面

步骤十：在“活化测试”页面中，根据实际需要分别填入放电参数（红色），充电参数（蓝色）这几组参数数据。

步骤十一：点击“开始”按钮后，开始活化，活化循环的第一步是放电。