蓄电池检测及均衡系统的研究

目前,蓄电池已广泛应用于生产和生活中,特别是作为高压电源,电池多串联成组使用。但是由于电池在生产和使用过程中不可能做到完全一致,这样在使用的时候,电池组中的部分电池会先于其他电池达到充电截止电压,使得其它电池不能充满电,导致电池组存储的总能量减少;同样的,放电的时候部分电池会先于其他电池达到放电截止电压,使得电池组存储的能量不能完全被利用,若继续充放电则势必会造成电池过充过放,损伤电池,影响电池性能和使用寿命。 铅酸蓄电池作为机车控制电路的后备电源,主要为起动内燃机车柴油机和电力机车升弓受流前的准备工作提供电流,同时也为机车控制电路主电源故障时提供后备电源,维持机车故障运行。如果电池性能不稳定,势必会影响机车正常工作,严重时则会造成不可估量的后果,由此可见蓄电池组本身的运行状态及寿命直接决定了机车电源系统的可靠性及稳定性,因此,对电池组进行检测及均衡研究是非常有必要的。 本文对成组电池进行了分析,指出电池不一致将严重影响电池组的使用寿命和性能,针对这一问题需要对电池组进行有效地均衡。通过对国内外现有的均衡方案进行分析,提出了适合机车铅酸蓄电池的检测及均衡方案,实现了对单体电池电压自动循环检测和自动均衡功能。均衡模块采用PI调节器控制使均衡电流快速稳定并且可调。本系统将电池数据实时地显示在上位机界面上,方便对电池进行智能化管理,对电池的维护和更换起到了指导作用;自动均衡功能可以缓解电池的不一致性,提高电池的使用效率,延长电池的使用寿命,提高系统的可靠性,同时也减少了废旧电池对环境的污染。本系统结构简单,成本低,扩展性好,现已投入生产使用,目前运行良好。