鎳鎘蓄電池容量測試系統

高鐵、地鐵和輕軌的快速發展，帶來了對機車的巨大需求。電池是機車啟動運行工作的動力保證，保證供電的連續性，為機車供電系統的安全性提供了必不可少的保障，時刻發揮著重要的安全保障作用。目前機車大部分采用堿性蓄電池，車輛維護部門對堿性蓄電池的維護檢測通常是：通過萬用表測量單體電壓來判斷電池健康狀態。
實踐證明蓄電池容量與電壓之間并沒有必然的線性關系。堿性蓄電池容量是否滿足運行工作需要？是否具備大電流放電能力？這些急需解決的問題，通過測量單體電壓來判斷是無法實現的。所以目前亟待解決的問題是電池維護手段及檢測工具嚴重缺乏，普遍缺乏堿性蓄電池的日常維護檢測工具，普遍缺乏堿性蓄電池的容量測量儀器。測量儀器的缺乏，這也是導致堿性蓄電池故障隱患無法有效排除的重要原因。
為了防患于未然，避免堿性蓄電池引發列車停運等事故發生，采用科學手段有效加強機車電池的日常維護檢測、加強電池質量驗收檢測是車輛安全運行的重要保障。
群菱新開發的DCLT-1510H可以幫助用戶有效解決各種機車電池維護及檢測難題。DCLT-1510H同時具備充電放電檢測以及故障電池活化維護功能，維護數據及歷史數據智能化管理等功能，是中國唯一同時滿足電池檢測及日常維護的一體化檢測。
 

一、機車電池的常見故障
蓄電池與機車上110V控制電源并聯，機車的110V電源向蓄電池充電，蓄電池相當于1個很大的濾波電容，起到為110V電源濾波穩壓作用。此時，即使蓄電池單節之間的連接導線斷開或單節內部開路，因機車通過接觸網可產生110V控制電源，控制電路不會失電。但當機車進入接觸網的分相區時，因主斷路器斷開，機車無110V控制電源而蓄電池組又發生故障開路時，全車控制電路就會失去電源，此時，機車制動機產生常用制動作用，均衡風缸、列車管減壓至0，制動缸壓力上升(最大可上升450kPa)，從而使全列車制動，因機車停在分相區，只好等待救援。

二、蓄電池維護的必要性
1、機車電池：廠商承諾使用壽命一般為8-20年，電池實際壽命在3-6年，在這么長的使用過程中往往會出現：電池端電壓不均勻、電池殼變形、電解液滲漏、容量不足等現象，為機車啟動帶來安全隱患。
2、引起電池容量不足的原因有多方面：由于電池平常是并在機車啟動電源系統上，單靠測量電池的浮充電壓無法全面了解電池的健康狀況，所以電池的容量測試非常必要，這一問題現在以引起維護部門的廣泛關注。
3、電池老化原因：蓄電池長期浮充 ，造成活性物質鈍化，電解液固化；均充頻繁，造成電解液干涸、極板柵格腐蝕；大電流充電或過放電，造成極板變形、硫化等問題， 導致電池容量降低甚至失效，給機車啟動、通訊造成安全隱患。鎳鎘電池由于長期頻繁使用電解液比重不斷增加，浮充電流加大，因此電極腐蝕更為迅速，電極腐蝕也會消耗氧氣，從而使電解液變干，這是鎳鎘電池特有的故障。
4、電池老化情況
 當電池的實際容量下降到其標稱容量的90%以下時，電池便進入衰退期。
 當電池容量下降到標稱容量的80%以下時，便進入急劇的衰退狀態，這時電池已存在事故隱患。
 當電池容量下降到標稱的70%以下時，電池已達到報廢狀態。
5、《機車電源維護規程》要求：
 蓄電池應每6萬公里行程做一次放電深度為30%-40% 放電實驗 ；
 每18萬公里行程做一次放電深度為100%的容量試驗；
 蓄電池放電期間，應每小時測量一次端電壓和放電電流。

三、機車常用的堿性蓄電池產品特點
1、優點：具有能承受大電流，耐振動，耐沖擊，對過充電和欠充電不很敏感，自放電極弱，壽命長等優點，且不散發有害氣體。
2、缺點：單個電池的電壓較低，內阻大，放電時電壓變化較大。

四、目前蓄電池日常維護的弊端與不足
1. 無法檢測后備電源（電池）啟動電流是否達到機車啟動電流；
2. 無法估算后備電源（電池）帶載時間是否滿足機車啟動；
3. 無法檢測后備電源（電池）剩余容量；
4. 無法檢測后備電源電氣性能指標，電池放電P.V特性。
5. 無法掌握運行使用中的鎳鎘電池容量及壽命；由多節電池組成的電池組往往由于電池節數多，放電電流大，找不到合適的手段進行放電測試。
6. 使用部門由于缺乏直流電源設備參數檢測設備，無法檢測設備電氣性能指標，不但影響了工程驗收，還給運行維護帶來一定的困難。
7. 日常維護靠萬用表檢測浮充電壓不能滿足電池容量測試。
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五、鎳鎘蓄電池容量測試系統DCLT-1510H充電、放電的檢測功能
1．檢測電池單體類型：可以監測1.2V、2V、3.2V、6V、12V單體電池電壓
2．檢測蓄電池種類：堿性、酸性、膠體電池、鐵鋰電池
3．接入負載電壓：直流1.2V-160V，可以在線/離線檢測1V—160V蓄電池直流系統.
4. 電流調節范圍：充電電流1-100A （精度范圍1A±0.1）；
放電電流1-100A （精度范圍1A±0.1）
5．恒流充/放電控制精度：（1%-5%）
6．電壓測量精度誤差小于±0.2%
7．具備充放電工作的定時設備功能：0-99小時
8．測電池單體數：1-120節
9．絕緣強度：輸入對機殼≥1500V  輸出對外殼≥500V
10．平均無故障時間：≥5000h
11．工作溫度：-10℃--45℃

六、鎳鎘蓄電池容量測試系統DCLT-1510H活化維護功能
1. 活化蓄電池范圍：可同時滿足1.2V、2V 、6V 、12V四種蓄電池的活化。
2．活化電流：1A-100A，充電電流和放電電流是1-100A連續可調，數字面板輸入。
3．活化電池對象：整組蓄電池及單體蓄電池，可以對單體堿性電池，也可對多節堿性蓄電池組進行充放電活化。
4．電源效率95%，內置高頻IGBT充電電路，效率高。
5．活化蓄電池數量1-120只，1.2V  1-120節可設置。
6．存儲數據100組以上，具有自動測試、自動記錄、自動保存功能。
7、把工控機與蓄電池組檢測設備內置整合在同一智能控制系統內，該智能控制平臺滿足各類蓄電池日常維護及驗收，操作更加簡單方便。
8、可長期在線對電池進行防硫化結晶或和除硫化結晶工作，無須將電池從系統中脫離。
9、供電采用電池組供電，無需外接電源，電能轉換效率高，微功耗不發熱，運行安全可靠。

七、鎳鎘蓄電池容量測試系統DCLT-1510H主要功能
1. 同時具有整組電池恒流放電、智能充電、單體電壓容量測試、脈沖去硫化等多種的功能。
2. 具備完全放電后充電：精確的得出電池實際容量。
3. 具備短時間放電：5-10分鐘分析出整組每節電池的剩余容量。
4. 具備智能充電三階段功能：恒流充電、恒壓充電、浮充三階段自動轉換。
5. 液晶屏顯示，全中文菜單提示，操作簡便，智能化程度高，可設定電壓、電流、時間、容量等參數，自動完成電池組各種參數的測試、監控。
6. 外部接點功能：對放電完成，充電過高或其他警報均提供輸出接點。
7. 具有多種告警功能：能適時發出警報，并停止充/放電。
8. 能設定自動充放電功能，具有放電時間、電池總電壓、單體電池電壓、放電容量等停機門限。
9. 實時顯示：工作狀態、放電總電壓、放電電流、放電時間、放電容量。
10. 帶有電壓電流校準修正功能：可隨時對儀表的測量值進行校準修正，保證測量精度。
11. 帶有正負電纜線防反接功能：避免正負極方向接反引起短路事故。
12. 帶有掉電記憶恢復功能：掉電后所有測試數據不丟失，加電后繼續工作，防止意外掉電影響取得完整的測試結果。
13. 具有軟件分析功能：可對測試數據進行存儲分析，可以顯示總電壓曲線圖、電流曲線圖、單體電壓條形圖、特性比較圖、單體電壓曲線圖、容量分析表、放電表格。自動打印測試報告，能生成EXCEL表格格式及自動生成WORD測試報告。
14. 主機內置存儲器，可用U盤讀取存儲記錄，單機即可工作，測試完成后用PC打印報告即可。
15. 高頻交換式(High Frequency Switched Mode)整流電路，以微電腦控制電壓電流等功能，構成高可信度的充電電路。
16. 安全裝置：安全裝置由微電腦控制啟動，報警時能完全隔離電池，使其不受影響。
17. 采用高效能放電元件: 放電時負載無紅熱放光現象；冷卻散熱風扇發生故障停止時，電熱元件會自動減少放電電流，不會發生一般放電設備的紅熱危險現象。
18. 電池組充電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的充電電壓、電流、時間、容量等參數，對電池組進行整組充電。
19. 電池組放電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的放電電壓、電流、時間、容量等參數，對電池組進行放電，可以設定單體電壓多級保護功能，滿足帶有個別低電池的電池組放電測試。
20. 電池組自動循環充放電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的充電及放電電壓、電流、時間、容量、循環次數等參數，對電池組進行整組充放電。
21. 單節或多節電池充電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的充電電壓、電流、時間、容量、循環次數等參數，對單節或多節電池進行自動充電工作。
22. 單節或多節電池放電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的放電電壓、電流、時間、容量、循環次數等參數，對單節或多節電池進行自動放電工作。
23. 單節或多節電池自動循環充放電功能：根據檢修工作要求，設備可以按照設定的放電電壓、電流、時間、容量、循環次數等參數，對單節或多節電池進行循環的自動充放電工作。
24. 單軟件操作：本設備的所有分設備均由同一套軟件操作，不采用兩套（及以上）單獨、分立的軟件設計。
25. 單節（或多節）及整組電池檢修同步運行：在對單節（多節）電池進行充、放電或活化時，同時可以對整組電池進行充、放電及活化檢修工作，二者互不干擾，以提高檢修工作效率。
26. 恒流充電功能：根據檢修工作要求，對單節（多節）電池及電池組充電時，設備具備恒流充電功能，按照指定的電流、電壓、時間、容量等參數要求進行恒定電流充電，以保證電池的充電效率及充電安全性。
27. 恒壓充電功能：根據檢修工作要求，對單節（多節）電池及電池組充電時，設備具備恒壓充電功能，按照指定的電流、電壓、時間、容量等參數要求進行恒定電壓的充電，以保證電池的充電效率及充電安全性。
28. 恒流放電功能：根據檢修工作要求，對單節（多節）電池及電池組放電時，設備具備恒流放電功能，按照指定的電流、電壓、時間、容量等參數要求進行恒定電壓的放電，以保證電池的放電效率及放電安全性。
29. 定時設置功能：根據檢修工作要求，對單節（多節）電池及電池組進行充電、放電、循環活化時，設備應按照設置的時間進行工作，保證電池的檢修安全，防止過充電、過放電。
30. 過流保護功能：根據檢修工作要求，設備工作過程中，應具有過流保護能力，如果電流過大，則自動保護或終止工作，防止對電池及設備造成沖擊。
31. 短路保護功能：根據檢修工作要求，設備工作過程中，應具有短路保護能力，如果出現短路，則設備自動保護并終止工作，防止對電池或設備造成沖擊。
32. 過壓保護功能：根據檢修工作要求，設備工作過程中，應具有過壓保護功能，如果設備輸入電壓或者電池輸入電壓過高，則自動保護并終止工作，防止對電池及設備造成沖擊。
33. 過熱保護功能：根據檢修工作要求，設備工作過程中，應具有過熱保護功能，如果機房（工作室）或者設備箱內溫度過高，設備應能自動檢測，并自動保護或終止工作，防止對電池及設備造成沖擊。
34. 掉電續接與掉電保護功能：根據檢修工作要求，設備工作過程中，如果正在進行的充電、放電或者活化工作中，發生市電電源掉電的情況，設備應實時保存狀態數據，中止工作；市電中斷后，設備應能夠自動保護，防止數據丟失或設備損壞；當市電恢復后，設備應能重啟尚未完成的工作，直至完成所剩余的充、放電或活化工作為止。
35. 電池兼容性：設備用于對1.2V、2V、6V、12V電池進行測試操作，不得局限于其中某一種或某幾種電池類型，而應滿足于所有四種電池類型。
36. 剩余容量測試功能：設備完成放電工作后，能夠自動計算電池剩余容量，以便為檢修工作提供可靠依據。
37. RS232及USB數據傳輸功能：根據檢修工作要求，設備測試數據應能夠通過RS232及USB導入計算機，不僅僅依靠單一的傳輸數據方式。
38. 自動生成Word或EXCEL軟件格式的測試報告：根據檢修工作要求，設備測試數據導入計算機后，配套管理軟件應能夠自動生成測試報告，測試報告格式為Word或EXCEL軟件格式。
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八、鎳鎘蓄電池容量測試系統DCLT-1510H主要電氣參數
型號 DCLT-1510H
單體電池電壓 1.2V 2V 6V 12V
測量單體數量 1.2V/120節
接入負載電流 充電電流0～100A 放電電流8～100A
接入負載電壓 充電電壓24～144V 充電電壓 60～160V
電流測量分辨率 ±1A
恒流充/放電精度 ±1%
總電壓測量精度 ±1%
定時范圍 0－99小時59分
工作電源 AC220V
工作效率 ≥0.86
絕緣強度 輸入對機殼≥500V
 輸出對機殼≥1500V
平均無故障時間 MTBF≥50000h
重量(kg) 80KG

九、DCLT-1510H的突出優點：
1. 儀表具有自動校準功能，保證測量精度的準確性。產品測量精度發生誤差后，無須返回廠家計量及校正，使用工程師可自行校準。（同類產品測量精度偏差只能返原廠維修）
2. 具有過流短路保護功能，能有效預防短路等大事故的發生，安全可靠是本儀表一大的特點。
3. 具有停電記憶功能，市電恢復時能自動繼續測試工作，同類儀表在市電恢復后停止測試。野外許多機房電力不穩定，這一功能非常重要地保證了測試的連續性。
4. 獨有的專利合金材料,出風口溫度控制小于75度，保證了產品在長時間大電流放電過程中的高穩定度。（同類產品溫度都在100度以上）
5. 溫度過高報警并自動停止放電；風扇故障報警并自動停止放電；測試接頭正負極性接反能自動警告；誤操作智能提示。
6. 操作簡單，配備快速接頭,連接電纜僅需用1分鐘。內置自檢功能,開機自動檢測儀表工作狀態是否正常 。
7. 內置高穩定度電流鉗，能夠抗磁場干擾，在高頻開關電源及UPS逆變器起動工作狀態下正常運常，充分保證電流測量精度穩定。
8. 測試線采用鍍金夾子，避免儀表長期經常使用因為生銹而影響測量精度；
9. 每一條測試線都安裝有“過流壓敏電阻保險管”，過流斷路并能自動恢復，預防夾線錯誤引發短路事故！
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