[發(fā)明專利]電池組放電機(jī)的負(fù)載自動(dòng)切換調(diào)整方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00123811.6
• 申請(qǐng)日: 2000-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN1339859A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡宏利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珩順電子有限公司;林信安;蔡國(guó)賢
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽寧

本發(fā)明涉及一種電學(xué)領(lǐng)域基本電氣元件中用于電池組的電池組放電機(jī)的負(fù)載自動(dòng)切換調(diào)整方法，特別是涉及一種通過設(shè)定選擇PTC(正溫度系數(shù)電熱器)組數(shù)，又利用電流偵測(cè)結(jié)果選擇少數(shù)電熱絲，同時(shí)通過PWM方式微調(diào)控制少數(shù)電熱絲以作為放電負(fù)載，并維持在定電流狀態(tài)下進(jìn)行放電而具有體積小穩(wěn)定性及安全性高等優(yōu)點(diǎn)的電池組放電機(jī)的負(fù)載自動(dòng)切換調(diào)整方法。

本申請(qǐng)所指的蓄電池組放電機(jī)可供對(duì)蓄電池組進(jìn)行放電，并在放電期間計(jì)算出各種數(shù)值，以檢測(cè)判斷蓄電池組的特性，作為驗(yàn)收或報(bào)廢蓄電池組的參考依據(jù)。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的電池組放電機(jī)80大致如圖4所示，其構(gòu)造十分簡(jiǎn)單，主要是利用其內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)電熱絲(HEATER)81作為負(fù)載，當(dāng)放電機(jī)80與電池組兩端構(gòu)成電連接后，電池組電能即由電熱絲81轉(zhuǎn)換為熱能而釋出。前述的數(shù)個(gè)電熱絲81并非同時(shí)工作，而是隨著電池組放電期間的電壓下降狀況而切換。如圖5所示，每一組電熱絲81分別由一組閘刀開關(guān)82所控制，假設(shè)各組電熱絲81的電流規(guī)格依序?yàn)?00A、100A、50A、25A、10A等，假設(shè)開始放電時(shí)的放電電流為200A，工作人員即切下200A電熱絲81的閘刀開關(guān)82，由該組電熱絲81作為放電負(fù)載，等工作人員測(cè)得電池組的電壓下降至某一程度，則再經(jīng)由閘刀開關(guān)82切換選擇其它符合當(dāng)時(shí)電流規(guī)格的電熱絲81作為負(fù)載。然而該等現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)設(shè)計(jì)至少具有下列缺點(diǎn)：

1、體積龐大：由于單純以電熱絲81作為負(fù)載，為符合電池組的放電電流規(guī)格，每一電熱絲81動(dòng)輒數(shù)千瓦，又因電流大，必須利用大型的閘刀開關(guān)82作為開關(guān)，造成放電機(jī)體積龐大而不易移動(dòng)，其實(shí)際的體積比例約為一般辦公桌大小，由于必須經(jīng)常移動(dòng)至不同的電池組處進(jìn)行放電作業(yè)，其笨重體積所帶來的不便即可想而知。

2、溫度高：前述的放電機(jī)完全以電熱絲81作為負(fù)載，其進(jìn)行放電時(shí)勢(shì)必轉(zhuǎn)換產(chǎn)生極高的熱能，由于現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)并未采取任何強(qiáng)制散熱措施，僅是通過自然的空氣冷卻，并無法有效的降低電熱絲81上的高溫，因此，在實(shí)際的作業(yè)過程中，經(jīng)常可以見到電熱絲81呈紅熱的高溫狀態(tài)，而為了適應(yīng)散熱所需，放電機(jī)的機(jī)殼呈開放狀，當(dāng)其內(nèi)部所設(shè)的電熱絲81呈高溫紅熱狀態(tài)時(shí)，勢(shì)必嚴(yán)重威脅現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全，故現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)其安全性相當(dāng)不理想。

3、耗時(shí)費(fèi)工：現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)在放電過程中，有關(guān)電池組的電壓變化及適應(yīng)該電壓變化連帶產(chǎn)生的負(fù)載切換工作，均必須由工作人員完全以人工方式手動(dòng)進(jìn)行，其作業(yè)效率不佳就可想而知，同時(shí)亦不易精確掌握電池組的特性變化。

由上述可知，現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)不論在構(gòu)造或操作過程上均未盡完善而有待改進(jìn)。部分廠商曾針對(duì)前述的現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)加以改良。其著重的改良標(biāo)的在于散熱措施，其主要是在放電機(jī)上的適當(dāng)位置設(shè)以工業(yè)風(fēng)扇，利用風(fēng)扇產(chǎn)生的氣流對(duì)放電機(jī)內(nèi)部的負(fù)載進(jìn)行強(qiáng)制散熱，以避免負(fù)載在放電過程中產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全造成威脅。此作法雖然解決了電熱絲的紅熱問題，然而，該型放電機(jī)依然采用電熱絲作為負(fù)載，且仍須以人工方式監(jiān)測(cè)電壓變化及進(jìn)行負(fù)載切換，因此現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)在體積龐大、不易移動(dòng)及作業(yè)效率不佳等重大缺點(diǎn)上仍無法獲得有效解決。

由前述可知現(xiàn)有傳統(tǒng)的放電機(jī)的主要缺點(diǎn)，未來放電機(jī)的研發(fā)方向應(yīng)朝著自動(dòng)負(fù)載切換、體積小易于移動(dòng)作業(yè)及理想的散熱效率等方面進(jìn)行發(fā)展。

在前述的研發(fā)趨勢(shì)下，使用體積小、散熱面積大且具有理想散熱效率的PTC正溫度系數(shù)電熱器應(yīng)為適切的選擇。但由前述可知，電池組經(jīng)由放電機(jī)進(jìn)行放電的過程中，其電壓將逐漸下降，此時(shí)放電機(jī)必須針對(duì)該電壓變化切換選擇不同電流值的負(fù)載供持續(xù)進(jìn)行放電。然而，PTC(正溫度系數(shù)電熱器，以下簡(jiǎn)稱為PTC)受其本身的電流特性影響，并不適于作頻繁的交換切換。請(qǐng)參閱圖6所示為PTC的特性曲線圖，其在通電之初有數(shù)秒時(shí)間會(huì)出現(xiàn)電流陡升現(xiàn)象，如作為放電過程中的切換負(fù)載，將造成放電電流的浮動(dòng)，而影響放電作業(yè)的穩(wěn)定性與安全性。由此可見，PTC適合作為固定及大電流的放電負(fù)載，但不適于作切換負(fù)載運(yùn)用。

因此，如何令放電機(jī)利用PTC體積小、散熱面積大以及高散熱效率等優(yōu)點(diǎn)，卻不受限于其特殊的電流特性所影響，是本發(fā)明所欲致力研究開發(fā)的目的。

由此可見，上述現(xiàn)有的電池組放電機(jī)仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進(jìn)。有鑒于上述現(xiàn)有的電池組放電機(jī)存在的缺陷，本發(fā)明人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極加以研究創(chuàng)新，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出本發(fā)明。