[发明专利]电池组放电机的负载自动切换调整方法

说明书

本发明涉及一种电学领域基本电气元件中用于电池组的电池组放电机的负载自动切换调整方法，特别是涉及一种通过设定选择PTC(正温度系数电热器)组数，又利用电流侦测结果选择少数电热丝，同时通过PWM方式微调控制少数电热丝以作为放电负载，并维持在定电流状态下进行放电而具有体积小稳定性及安全性高等优点的电池组放电机的负载自动切换调整方法。

本申请所指的蓄电池组放电机可供对蓄电池组进行放电，并在放电期间计算出各种数值，以检测判断蓄电池组的特性，作为验收或报废蓄电池组的参考依据。

现有传统的电池组放电机80大致如图4所示，其构造十分简单，主要是利用其内设有数个电热丝(HEATER)81作为负载，当放电机80与电池组两端构成电连接后，电池组电能即由电热丝81转换为热能而释出。前述的数个电热丝81并非同时工作，而是随着电池组放电期间的电压下降状况而切换。如图5所示，每一组电热丝81分别由一组闸刀开关82所控制，假设各组电热丝81的电流规格依序为200A、100A、50A、25A、10A等，假设开始放电时的放电电流为200A，工作人员即切下200A电热丝81的闸刀开关82，由该组电热丝81作为放电负载，等工作人员测得电池组的电压下降至某一程度，则再经由闸刀开关82切换选择其它符合当时电流规格的电热丝81作为负载。然而该等现有传统的放电机设计至少具有下列缺点：

1、体积庞大：由于单纯以电热丝81作为负载，为符合电池组的放电电流规格，每一电热丝81动辄数千瓦，又因电流大，必须利用大型的闸刀开关82作为开关，造成放电机体积庞大而不易移动，其实际的体积比例约为一般办公桌大小，由于必须经常移动至不同的电池组处进行放电作业，其笨重体积所带来的不便即可想而知。

2、温度高：前述的放电机完全以电热丝81作为负载，其进行放电时势必转换产生极高的热能，由于现有传统的放电机并未采取任何强制散热措施，仅是通过自然的空气冷却，并无法有效的降低电热丝81上的高温，因此，在实际的作业过程中，经常可以见到电热丝81呈红热的高温状态，而为了适应散热所需，放电机的机壳呈开放状，当其内部所设的电热丝81呈高温红热状态时，势必严重威胁现场工作人员的安全，故现有传统的放电机其安全性相当不理想。

3、耗时费工：现有传统的放电机在放电过程中，有关电池组的电压变化及适应该电压变化连带产生的负载切换工作，均必须由工作人员完全以人工方式手动进行，其作业效率不佳就可想而知，同时亦不易精确掌握电池组的特性变化。

由上述可知，现有传统的放电机不论在构造或操作过程上均未尽完善而有待改进。部分厂商曾针对前述的现有传统的放电机加以改良。其着重的改良标的在于散热措施，其主要是在放电机上的适当位置设以工业风扇，利用风扇产生的气流对放电机内部的负载进行强制散热，以避免负载在放电过程中产生红热现象而对现场工作人员的安全造成威胁。此作法虽然解决了电热丝的红热问题，然而，该型放电机依然采用电热丝作为负载，且仍须以人工方式监测电压变化及进行负载切换，因此现有传统的放电机在体积庞大、不易移动及作业效率不佳等重大缺点上仍无法获得有效解决。

由前述可知现有传统的放电机的主要缺点，未来放电机的研发方向应朝着自动负载切换、体积小易于移动作业及理想的散热效率等方面进行发展。

在前述的研发趋势下，使用体积小、散热面积大且具有理想散热效率的PTC正温度系数电热器应为适切的选择。但由前述可知，电池组经由放电机进行放电的过程中，其电压将逐渐下降，此时放电机必须针对该电压变化切换选择不同电流值的负载供持续进行放电。然而，PTC(正温度系数电热器，以下简称为PTC)受其本身的电流特性影响，并不适于作频繁的交换切换。请参阅图6所示为PTC的特性曲线图，其在通电之初有数秒时间会出现电流陡升现象，如作为放电过程中的切换负载，将造成放电电流的浮动，而影响放电作业的稳定性与安全性。由此可见，PTC适合作为固定及大电流的放电负载，但不适于作切换负载运用。

因此，如何令放电机利用PTC体积小、散热面积大以及高散热效率等优点，却不受限于其特殊的电流特性所影响，是本发明所欲致力研究开发的目的。

由此可见，上述现有的电池组放电机仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。有鉴于上述现有的电池组放电机存在的缺陷，本发明人基于丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出本发明。