“阶梯式”恒流放电原理简介
“阶梯式”恒流放电原理简介

l        当前主流“蓄电池放电仪”厂家采用的恒流方式简介

1、PTC恒流方式:利用PTC的“电阻—温度”特性,通过控制风机转速调节PTC温度,进而调节PTC电阻值,从而控制放电电流,实现恒流。

优点:结构简单、易实现,自保护特性好,重量轻;

缺点:稳流精度较差、易受环境影响(如:气流、环境温度等);无法从小电流起调等。

2、8421”码组合方式:多条通道并联,各通道放电功率按照“8421”码形式组合(如:各通道功率为100W、200W、400W、800W…),根据不同的放电电流,通过多通道组合通断方式实现恒流。

优点:原理简单、易实现,可靠性高;

缺点:受最小功率通道的限制,无法实现电流的无级可调,稳流精度较差。

3、功率管负载方式:以功率管为模拟可调电阻作为放电负载,实现恒流。

优点:稳流精度好、稳流速度快,受环境影响小;

缺点:受体积、重量影响较大,不易实现大电流。

4、阶梯式恒流方式:(本公司采用)

l        阶梯式恒流原理图(以220V/60A为例)


l        说明

1、220V电池组包含单体电池数量为103-108节,则电池组总电压下限为1.8V×103=185.4V;电池组总电压上限为:2.25×108=243V;

2、图中各通道的电阻为固定电阻33Ω(230V/1600W),采用开关管控制通断;

3、图中各通道的电流值均可调节:开关管采用50KHz脉宽调制频率,占空比为0% ~ 100%;

4、各通道电流最大值:总电压为下限值185.4V时,I = 5.62A;当总电压为上限值243V时,I = 7.36A;

5、图中11路总并联电阻最小值为3Ω,根据(I = U÷R)可知,在总电压不低于180V的情况下均可达到60A放电电流;

6、受功率限制,总电压不能高于260V;

7、为了消除电流“脉动”,加入了电流平滑电路(图中省略)。


l        恒流过程:(举例:起始电压227.7V;放电电流设定值30A)

(1)    首先,“PWM调制电路”开通1#通道,占空比从0%(全关闭)逐步、快速加大到100%(全开通);此时采集总电流为:6.9A;

(2)    然后,同样方式开通2#、3#、4#通道,此时总电流为:27.6A;

(3)    开通5#通道,占空比从0%逐步加大,直到总电流为30A;

(4)    随着放电过程的进行,总电压逐步降低,此时同步增大5#通道的占空比,使电流维持30A,直至该通道占空比达到100%,然后再开通6#通道;

(5)    其他电流设定的恒流过程与此类似。


l        优点

(1)    恒流原理简单、效果好、可扩展性好,响应速度快,稳流精度高;

(2)    电流回路采用纯电阻,性能稳定、可靠,且环保无异味;

(3)    不同的电阻/功率值,可满足不同电压范围、电流范围的需求;

(4)    根据实际要求,电流可实现无级可调;

(5)    恒流精度不易受外界环境干扰,如:温度、湿度、气流等。

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