一種便攜式蓄電池放電儀的設計與實現

2019-06-05 08:04:20盧運運

通信電源技術 2019年5期

盧運運，封茂

（1.中國移動通信集團廣西有限公司梧州分公司網絡運營中心，廣西梧州 543002；2.南寧華帆網絡通訊技術有限公司，廣西南寧 530028）

0 引言

通信基站最常用的蓄電池組為2 V蓄電池24只單體串聯使用[1]。這種蓄電池組在使用過程中，如果有一些單體故障，會導致整組無法使用。目前，最有效檢測電池性能的手段是對電池進行容量測試。運營商若想降低蓄電池的維修成本，每年必須進行大量的電池測試，使用好的單體替換故障單體，避免整組更換。而目前儀表廠家提供的蓄電池放電儀體積大、質量重，如果是檢測山頂的基站，將會耗費大量的人力搬運，導致維護人員進行電池容量測試的積極性差。針對這種問題，下面將設計一種便攜式蓄電池放電儀以滿足運營商的需求。

1 儀器設計方案

1.1 儀器總構成

儀器構成分為四大部件——儀器的框架、發熱部件、散熱部件和控制部件，系統模型如圖1所示。

1.2 儀器各部件的功能設計

1.2.1 儀器的框架

如圖2所示，框架設計尺寸為25 cm×35 cm×35 cm。這個尺寸具有便攜性，同時可提供足夠的空間放置發熱部件。框架支撐材料為空心的不銹鋼管，減輕了設備重量；正面為絕緣板，用于放置散熱風扇；背面同樣使用絕緣板材料，用于放置控制部件；頂面側面為絕緣不銹鋼網，防止物體靠近發熱體。

1.2.2 儀器的發熱部件

圖1 系統模型示意圖

發熱部件采用安全可靠鎳鉻電熱絲，定制每根發熱絲的功率480 W，如圖3所示。在蓄電池正常放電的情況下（48 V），通過電流為10 A，用于纏繞電熱絲的材料為陶瓷管（可耐高溫1 600 ℃），以確保發熱絲正常工作。電熱絲設計數量為8根，均勻分布在放電儀內部。

1.2.3 儀器的散熱部件

經過反復測試，選用45 W的直流渦輪風扇作為散熱部件，如圖4所示。風扇的尺寸為171 mm×180 mm×81 mm，工作電壓24 V，2 000 r/min，最大風量225 m3/H。測試過程中，若電熱絲發熱，周邊的溫度需保持在45 ℃。

圖4 儀器散熱部件

1.2.4 儀器的放電電流控制部件

使用空開組合成放電電流控制部件，設計4個檔位滿足不同容量的蓄電池放電測試，如圖5所示。1檔控制1根電熱絲，功率為480 W；2檔控制2根電熱絲，功率為960 W；3擋控制2根電熱絲，功率為960 W；4檔控制3根電熱絲，功率1 440 W。4種檔位可以自由組合，例如：在電池48 V的情況下，單獨使用1檔可以放出10 A電流；使用1檔+4檔，可以放出40 A的電流。使用空開進行控制，具有滅弧和短路過載保護功能。