[发明专利]一种纯直流蓄电池放电机

说明书

本发明公开了一种纯直流蓄电池放电机，包括连接蓄电池组的电流互感器；连接所述电流互感器的π型滤波电路；连接所述π型滤波电路一端的扼流圈；连接所述π型滤波电路另一端的精调负载；连接所述电流互感器的至少一组定值负载，每个定值负载都由开关器件控制；连接所述开关器件的CPU模块；连接所述CPU模块的PWM控制模块，所述PWM控制模块连接所述精调负载。本发明与传统的放电机相比，解决了反峰及谐波对蓄电池组损伤的问题，具有更高的安全性；采用PWM脉冲技术精调电流，经扼流圈结合π型滤波电路过滤反峰及谐波后消除脉动电流成分，实现高精度恒流放电，具有更高的科学性。

技术领域

本发明涉及及变电站直流系统领域，尤其涉及一种纯直流蓄电池放电机。

背景技术

直流系统中的蓄电池组作为备用电源能够为电力系统中二次系统负载提供安全、稳定、可靠的电力保障。在直流系统的日常维护工作中对蓄电池进行核容放电是一个常规的维护工作，原则上需要采用精确的恒流放电。目前对蓄电池的放电都是采用放电机进行放电，但是传统的放电机的实现技术存在很多问题，会出现蓄电池进行核容放电之后蓄电池的容量下降，多次核容放电后出现蓄电池失效的情况。甚至出现几天前蓄电池核容容量满足使用要求，几天后交流停电却发现蓄电池失效导致停电事故的情况。

测试不同放电机的放电电压/电流波形进行分析，发现国内大多数的放电机存在如下的问题：

(1)放电电流脉动电流很大，计量精度不够精确。

(2)在蓄电池上形成较高的反峰电压，蓄电池上的波形呈现锯齿状，影响蓄电池的性能。

(3)脉动电流成分大，蓄电池放电的交流成分大，不能真实反映蓄电池的放电电流。

我们对某品牌的采用PWM控制蓄电池放电方式的110V蓄电池放电机进行测试发现，其放电机原理如图1所示，在放电过程中，蓄电池端的反峰达到蓄电池电压的一半。在蓄电池端形成的峰值电压高达165V。这个反峰电压对于54节2V单体组成的蓄电池组，可以让每个蓄电池单体上形成3V以上的峰值电压。这势必导致蓄电池组的逐步损伤甚至失效。如果这个放电机用于锂离子电池的放电，比如有34节3.6V单体构成的蓄电池组，则可能导致锂离子电池单体的电压高达4.8V以上，严重超过锂离子蓄电池4.2V的极限电压，非常容易导致锂离子蓄电池发生爆炸的事故。蓄电池放电过程中，如果无法对蓄电池放电的反峰以及谐波进行有效的控制，将会导致严重的事故发生。

部分研究者利用PTC的温度特性，采取控制散热风扇的转速，控制PTC的温度，从而控制蓄电池的放电电流，其放电机原理如图2所示。采取这种方式的放电机，由于PTC的负载电流跟PTC本身的温度有非常大的关系，采取控制散热风扇转速的方式，基本无法保证PTC的温度恒定，也就基本无法真正实现恒流放电。这个蓄电池放电方式没有高频谐波成分，但是，放电电流的精度非常差，低频成分非常丰富，在蓄电池端会形成较大的交流波形，也会对蓄电池的性能产生影响。

发明内容

为克服现有技术的不足，结合直流负载放电无脉动成分的优点及PWM方式保证恒流放电精度的优点，实现蓄电池放电的恒流控制的同时，减少甚至避免蓄电池放电机导致的蓄电池端的反峰现象，保证蓄电池放电过程的安全性及科学性，本发明提出一种纯直流蓄电池放电机。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种纯直流蓄电池放电机，包括

连接蓄电池组的电流互感器；

连接所述电流互感器的π型滤波电路；

连接所述π型滤波电路一端的扼流圈；

连接所述π型滤波电路另一端的精调负载；

连接所述电流互感器的至少一组定值负载，每个定值负载都由开关器件控制；

连接所述开关器件的CPU模块；