[发明专利]用于电动助力车蓄电池组容量检测仪的放电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动助力车蓄电池组容量检测仪(又称蓄电池组放电仪)，尤其是放电电路。

背景技术

电池组容量检测方法：电池的容量是电池持续工作能力的主要标志。电池容量有额定容量和实际容量两个指标。额定容量是指在规定的条件下，蓄电池完全充电状态所能提供的由制造厂标明的安时电量。如电动助力车蓄电池用2小时率容量C₂(Ah)表示。而在实际工作中，用户真正关注的是电池的实际容量，即在规定的条件下，蓄电池实际所能放出的电量，用C_e(Ah)表示。

在蓄电池容量检测时，实际测量值等于其持续放电电流I与持续放电时间t的乘积，单位是安培小时(Ah)。放电电流的大小取决于电池的额定容量，电动助力车电池放电电流值为C₂/2。即额定容量为10Ah的电池放电电流为5A，20Ah电池放电电流为10A，以此类推。

例如：某36V蓄电池组2小时的额定容量为10Ah，则蓄电池在充满电后，以10/2＝5A的电流恒流放电，端电压下降到31.5V(每节电池10.5V)时停止放电，记录蓄电池放电时间。

蓄电池容量(安时)＝放电电流(安培)×时间(小时)

例如：放电电流5A，放电时间为2小时15分(即2.25小时)，则

蓄电池组容量＝5安培×2.25小时＝11.25安时

电动助力车电池通常由3节或4节12V蓄电池串联构成的电池组，电池容量在10～20Ah之间，因此电动助力车蓄电池容量检测仪的要求是放电电流范围：5～10A，考虑到设计余量，放电电压最大值60V。

电池组容量检测仪典型放电电路：图1所示，蓄电池组通过对电阻R₁和功率管Q₁放电消耗功率。在放电过程中，蓄电池组端电压下降，通过控制端口Control1调节三极管Q₁导通状况从而保证蓄电池组放电电流恒定。电阻R₁的功耗为：

P_R1＝I²×R₁

其中I为放电电流，也即经过R₁的电流大小。

功率管Q₁的功耗为

P_Q1＝I×U-I²×R₁

其中I为放电电流，U为蓄电池端电压。

根据放电仪设计时考虑的电流和电压范围选取电阻R₁的阻值。R₁越大，功率管功率就越小，本例中R₁最大可取2.5Ω(最小电压减去功率管管压降后除以最大电流，25V/10A＝2.5Ω)。当U取最大值时(60V)，功率管Q₁的功率最大，则：

P_Q1max＝60I-2.5I²

当I＝12时，P_Q1取最大值，由于5＜＝I＜＝10，因此当I＝10A时，P_Q1最大，此时P_Q1max＝350W。

发明内容

为了克服现有的电池组容量检测仪放电电路的功率管功耗大、成本高、可靠性差的不足，本发明提供一种能有效降低功率管最大功耗、降低成本、可靠性良好的用于电动助力车蓄电池组容量检测仪的放电电路。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案为：

一种用于电动助力车蓄电池组容量检测仪的放电电路，包括蓄电池组、负载电阻R1和主功率管Q1，所述蓄电池组和负载电阻R1、主功率管Q1依次串联，所述放电电路还包括调节支路，所述调节支路包括调节电阻R2和调节功率管，调节电阻R2和调节功率管串联，所述调节支路与所述蓄电池组并联。

本发明的技术构思为：由于功率管消耗的功率较大，通常需要多个功率管并联。每个功率管均需要很大的散热器保证散热，且必须通风良好。设计时必须考虑足够的余量才能保证设备的可靠性，因此必须增加功率管个数和增大散热器散热面积，从而导致仪器体积大、重量重且成本增加。