[發(fā)明專利]用于電動助力車蓄電池組容量檢測儀的放電電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010160906.1
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101814758A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘柏松;梁利華;孫建輝;單曉杭;謝明峰;汪慶武
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動助力車蓄電池組容量檢測儀(又稱蓄電池組放電儀)，尤其是放電電路。

背景技術(shù)

電池組容量檢測方法：電池的容量是電池持續(xù)工作能力的主要標(biāo)志。電池容量有額定容量和實(shí)際容量兩個指標(biāo)。額定容量是指在規(guī)定的條件下，蓄電池完全充電狀態(tài)所能提供的由制造廠標(biāo)明的安時電量。如電動助力車蓄電池用2小時率容量C₂(Ah)表示。而在實(shí)際工作中，用戶真正關(guān)注的是電池的實(shí)際容量，即在規(guī)定的條件下，蓄電池實(shí)際所能放出的電量，用C_e(Ah)表示。

在蓄電池容量檢測時，實(shí)際測量值等于其持續(xù)放電電流I與持續(xù)放電時間t的乘積，單位是安培小時(Ah)。放電電流的大小取決于電池的額定容量，電動助力車電池放電電流值為C₂/2。即額定容量為10Ah的電池放電電流為5A，20Ah電池放電電流為10A，以此類推。

例如：某36V蓄電池組2小時的額定容量為10Ah，則蓄電池在充滿電后，以10/2＝5A的電流恒流放電，端電壓下降到31.5V(每節(jié)電池10.5V)時停止放電，記錄蓄電池放電時間。

蓄電池容量(安時)＝放電電流(安培)×?xí)r間(小時)

例如：放電電流5A，放電時間為2小時15分(即2.25小時)，則

蓄電池組容量＝5安培×2.25小時＝11.25安時

電動助力車電池通常由3節(jié)或4節(jié)12V蓄電池串聯(lián)構(gòu)成的電池組，電池容量在10～20Ah之間，因此電動助力車蓄電池容量檢測儀的要求是放電電流范圍：5～10A，考慮到設(shè)計余量，放電電壓最大值60V。

電池組容量檢測儀典型放電電路：圖1所示，蓄電池組通過對電阻R₁和功率管Q₁放電消耗功率。在放電過程中，蓄電池組端電壓下降，通過控制端口Control1調(diào)節(jié)三極管Q₁導(dǎo)通狀況從而保證蓄電池組放電電流恒定。電阻R₁的功耗為：

P_R1＝I²×R₁

其中I為放電電流，也即經(jīng)過R₁的電流大小。

功率管Q₁的功耗為

P_Q1＝I×U-I²×R₁

其中I為放電電流，U為蓄電池端電壓。

根據(jù)放電儀設(shè)計時考慮的電流和電壓范圍選取電阻R₁的阻值。R₁越大，功率管功率就越小，本例中R₁最大可取2.5Ω(最小電壓減去功率管管壓降后除以最大電流，25V/10A＝2.5Ω)。當(dāng)U取最大值時(60V)，功率管Q₁的功率最大，則：

P_Q1max＝60I-2.5I²

當(dāng)I＝12時，P_Q1取最大值，由于5＜＝I＜＝10，因此當(dāng)I＝10A時，P_Q1最大，此時P_Q1max＝350W。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的電池組容量檢測儀放電電路的功率管功耗大、成本高、可靠性差的不足，本發(fā)明提供一種能有效降低功率管最大功耗、降低成本、可靠性良好的用于電動助力車蓄電池組容量檢測儀的放電電路。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案為：

一種用于電動助力車蓄電池組容量檢測儀的放電電路，包括蓄電池組、負(fù)載電阻R1和主功率管Q1，所述蓄電池組和負(fù)載電阻R1、主功率管Q1依次串聯(lián)，所述放電電路還包括調(diào)節(jié)支路，所述調(diào)節(jié)支路包括調(diào)節(jié)電阻R2和調(diào)節(jié)功率管，調(diào)節(jié)電阻R2和調(diào)節(jié)功率管串聯(lián)，所述調(diào)節(jié)支路與所述蓄電池組并聯(lián)。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：由于功率管消耗的功率較大，通常需要多個功率管并聯(lián)。每個功率管均需要很大的散熱器保證散熱，且必須通風(fēng)良好。設(shè)計時必須考慮足夠的余量才能保證設(shè)備的可靠性，因此必須增加功率管個數(shù)和增大散熱器散熱面積，從而導(dǎo)致儀器體積大、重量重且成本增加。