[发明专利]一种用于单相电能表电池寿命的加速测试系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电能表运行可靠性测试技术领域，具体涉及一种用于单相电能表电池寿命的加速测试系统及方法。

背景技术

随着国家电网公司用电信息采集系统建设工程的逐步推进，越来越多的智能电能表投入到了现场运行中，智能电能表的电能计量、定时冻结、负荷记录等功能都建立在计时准确的基础上，而计时准确的前提是正常供电。由于，目前国网单相电能表设计方案中电池作为时钟电池与备用工作电源两种用途。对于现场实际运行的电能表，当电网线路正常供电时，电池仅对时钟模块供电，当电网线路处于停电状态时，电池作备用工作电源时，要同时支撑CPU、液晶、时钟芯片、储能电容等多路模块供电，一旦电池无法正常供电，将会诱发单相电能表与计时有关的严重故障。

目前，对用于单相电能表电池性能的检测是通过对电池单独进行，诸如“开路电压”、“外部短路”、“非正常充电试验”、“强制放电试验”等相关检测项目的测试。虽然，这些测试方法虽然能在一定程度上评估电池的状态，但是，这些方法没有涉及单相电能表本身的设计方案、实际运行工况等因素，检测结果往往和现场实际运行中电池寿命有很大出入，会出现电池无法正常供电的隐患。

发明内容

本发明所解决上述现有技术中对用于单相电能表电池性能的检测是通过对电池单独进行，没有涉及单相电能表本身的设计方案、实际运行工况等因素，检测结果往往和现场实际运行中电池寿命有很大出入的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于单相电能表电池寿命的加速测试系统，其特征在于：包括程控高低温湿热箱、被检单相电能表、程控电源、负载箱和智能电能表控制台，所述被检单相电能表放置在程控高低温湿热箱内，所述被检单相电能表通过R485串行通信接口和RS485-RS232转换器的一端相连接，所述RS485-RS232转换器的另一端与智能电能表控制台相连接，所述智能电能表控制台还通过RS232串行通信接口或者网络接口与程控高低温湿热箱相连接，所述负载箱、程控电源分别通过RS232串行通信接口或者网络接口与智能电能表控制台相连接，所述程控电源、负载箱还通过电源线与被检单相电能表相连接。

前述的用于单相电能表电池寿命的加速测试系统，其特征在于：所述程控高低温湿热箱的温度设置范围在-45℃～75℃之间，湿度设置范围在0-100％RH之间，模拟单相电能表实际运行中的温湿度环境。

前述的用于单相电能表电池寿命的加速测试系统，其特征在于：所述负载箱包括电流5A，10A，20A和功率因数1.0、0.5L、0.8C任意组合档位，模拟单相电能表现场运行中真实负载。

基于上述的用于单相电能表电池寿命的加速测试系统的加速测试方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤(1)，将被检单相电能表放置在程控高低温湿热箱内，并连接程控电源与负载箱，通过智能电能表控制台设置程控高低温湿热箱的温度T₁为75℃，湿度W₁为80％RH，通过智能电能表控制台控制程控电源升压至被检单相电能表的工作电压U为220V，通过智能电能表控制台控制选取负载箱的负载档位；

步骤(2)，智能电能表控制台读取单相电能表内电池的初始电压V₀；

步骤(3)，建立单相电能表进行停复电事件的控制策略，控制策略过程如下，

(1)将单相电能表升压至220V持续时间t1，再停电并持续时间t2；

(2)再将单相电能表升压至220V持续时间t3，再停电并持续时间t4；

(3)再将单相电能表升压至220V持续时间t5，再停电并持续时间t6；

(4)再将单相电能表升压至220V持续时间t1，重复(1)顺序循环进行；

步骤(4)，在步骤(3)中，智能电能表控制台以周期T_c测量单相电能表内的电池电压V_i、测量电池电压时相对应的时刻；

步骤(5)，智能电能表控制台控制程控电源按照步骤(3)建立的控制策略连续进行停复电事件，触发单相电能表内的处理器不断复位，加速电池的放电过程，直到智能电能表控制台检测到单相电能表内的电池电压V_i低于电池欠压阀值电压V_set时，停止测试，并记录试验持续时间T_end；

步骤(6)，智能电能表控制台根据步骤(5)形成单相电能表内电池的电压-时间曲线V(t),并根据公式(1)，计算单相电能表电池寿命加速测试值BL，