Аппаратно-программный комплекс заряда — разряда

Аппаратно-программный комплекс процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов постоянным или асимметричным током в автоматизированном режиме.

Комплекс обеспечивает:

· проведение процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования постоянным током;

· проведение технологического процесса заряда асимметричным током;

· одновременное проведение испытаний до 640 аккумуляторов по индивидуальной программе;

· широкий диапазон токов заряда-разряда;

· возможность проведения большого количества циклов заряда-разряда токами разной величины при разных способах окончания процесса;

· изменение параметров формировки аккумуляторов;

· измерение и контроль параметров в реальном времени с возможностью графического построения зарядно-разрядных кривых для каждого цикла;

· протоколирование информации о ходе процессов.

Принцип работы

Основным элементом, обеспечивающим выполнение  индивидуальных зарядно-разрядных функций аккумулятора, является ячейка. В зависимости от способа заряда-разряда ячейки делятся на два типа:

ячейка ЗР – обеспечивает выполнения зарядно- разрядных функций постоянным током;

ячейка ЗА – обеспечивает выполнения зарядно- разрядных функций импульсным асимметричным током.

Технические характеристики ячейки ЗР

Параметр Значение
Диапазон измеряемых напряжений, В 0…3,6
Диапазон зарядных токов, А 0,3…10
Диапазон разрядных токов, А до 100
Допустимое отклонение значения тока от номинала, не более, % ± 1,5
Погрешность передачи по каналам напряжения и тока, не более, % 0,2
Ток утечки аккумулятора в отсутствии режимов заряда и разряда, мА, не более 4
Наработка на отказ, ч, не менее 20000
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP20
Габаритные размеры, мм, не более 81x407x220
Масса, кг, не более 3,7

Технические характеристики ячейки ЗА

Параметр Значение
Диапазон измеряемых напряжений, В 0…3,6
Диапазон зарядных токов, А

 

0,3…10

3…15

Среднее значение постоянной составляющей асимметричного тока заряда, А

 

0,25…1

1…5

Амплитуда тока заряда, А, не более 35
Частота асимметричного тока, Гц 20…200
Изменение (от заданного) среднего значения постоянной составляющей асимметричного тока, %, не более ± 1,5
Погрешность передачи по каналам напряжения и тока, не более, % 0,2
Ток утечки аккумулятора в отсутствии режимов заряда и разряда, мА, не более 4
Напряжение на аккумуляторе при отключении от цепей заряда, В 2 ± 0,01
Наработка на отказ, ч, не менее 20000
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 IP20
Габаритные размеры, мм, не более 87x407x270
Масса, кг, не более 4,3

Ячейки ЗР и ЗА обеспечивают задание и поддержание необходимых параметров процесса, обеспечивают измерения, контроль и сигнализацию параметров процесса. Для задания параметров процесса, а также отображения хода и результатов процесса используется компьютер.

Ячейки могут использоваться как отдельные изделия или как элемент внутренней сети в составе концентраторов, которые в свою очередь являются элементом сети Ethernet.

Компонентами аппаратно-программного комплекса  технологического процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов являются концентраторы ЗР и ЗА, АРМ и силовые шкафы.

Концентратор ЗР предназначен для автоматического проведения программы испытаний постоянным или выпрямленным переменным током до 50-ти аккумуляторов. В состав шкафа может входить до 50 ячеек ЗР, компьютер, источник питания, источник бесперебойного питания,  блок вентиляторов.

Параметр Значение
Габаритные размеры, мм 1915x1224x854
Масса без ячеек, кг, не более 320
Максимальная мощность, кВт, не более 5,5

Концентратор ЗА предназначен для автоматического проведения программы испытаний до 40 аккумуляторов асимметричным током. В состав шкафа может входить до 40 ячеек ЗА, компьютер, источник питания, источник бесперебойного питания, блок вентиляторов.

Параметр Значение
Габаритные размеры, мм 2325x1256x805
Масса без ячеек, кг, не более 350
Максимальная мощность, кВт, не более 7

Автоматизированное рабочее место представляет собой персональный компьютер с резервированием, техническое и программное оснащение которого, а также его производительность, обеспечивают автоматическое проведение программы испытаний аккумуляторов.

Параметр Значение
Габаритные размеры, мм 1350x600x960
Масса без ячеек, кг, не более 155
Максимальная мощность, кВт, не более 6,5

Шкаф силовой обеспечивает подключение основной и резервной линии питания через АВР, питание составных частей оборудования, мониторинг входного/выходного коммутирующего оборудования.

Параметр Значение
Габаритные размеры, мм 1700x500x800
Масса без ячеек, кг, не более 200
Максимальная мощность, кВт, не более 800

Возможно изготовление оборудования по индивидуальным требованиям заказчика как по количеству обслуживаемых аккумуляторов, так и по диапазонам токов заряда-разряда.

В процессе выполнения работ по разработке и внедрению Аппаратно-программный комплекса технологического процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов постоянным или асимметричным током в автоматизированном режиме были отмакетированы, разработаны и изготовлены следующие изделия:

1.   Универсальная ячейка ЗРА, обеспечивающая выполнение всех функций ячеек ЗР и ЗА. Имеет улучшенные динамические характеристики и дополнена интерфейсом USB.

2.   Электронная нагрузка ПЭН-60/120/600.

Параметр Значение
Максимальная мощность, Вт 600
Максимальное напряжение, В 60
Максимальный ток, А 120
Питание  устройства, сеть переменного тока напряжением, В 220 ± 10%
Потребляемая мощность, ВА 50
Габаритные размеры, мм 230x275x250
Масса не более, кг 8

ПЭН-60/120/600 обеспечивает следующие режимы работы:

  • режим постоянного напряжения (CV);
  • режим постоянного сопротивления (CR);
  • режим постоянного тока, статический режим (CC);
  • режим постоянной мощности (CP);
  • режим постоянного тока, динамический режим (Dynamic CC);
  • режим измерения напряжения;
  • режим измерения тока;
  • режим измерения мощности.

Электронная нагрузка обеспечивает все виды защит (по току, по напряжению, защищена от неправильного подключения), обеспечивает диагностику токовых каналов.

В режиме дистанционного управления связь с внешним компьютером осуществляется по одному из встроенных стандартных интерфейсов: RS-485, USB.

Режим дистанционного управления обеспечивает одновременное и совместное использование нескольких электронных нагрузок (до 32) типа ПЭН, выполненных в виде стойки, от одного компьютера, для увеличения общего тока и мощности.

3.   Автоматизированный испытательный стенд АИС6-35В-50А для автоматизации процессов заряда, разряда и контроля параметров аккумуляторных батарей (АБ) при проведении электрических испытаний, циклирования и расхода воды в соответствии с ГОСТ РВ 6140-001-2006 и ГОСТ 6851-2003.

4.   Автоматизированный испытательный стенд СЗР15-35В-30А для автоматического заряда, разряда, контроля параметров, восстановления и проведения контрольно-тренировочных циклов аккумуляторных батарей.

Технические характеристики испытательных стендов

Параметр АИС6 СЗР15
Питание устройства, сеть переменного тока напряжением, В 380 380
Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более 15 20
Количество независимых зарядно-разрядных каналов 6 15
Вид охлаждения воздушное, принудительное
Режим работы длительный
Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 IP20
Технические характеристики зарядно-разрядного канала:    
Максимальный зарядный ток, А 50 30
Диапазон задания уставок стабилизир. зарядно-разрядного тока, тока ограничения при заряде при стабилизированном напряжении,  А 0,2…50
Точность стабилизации зарядно-разрядного тока, не более, % 0,5
Дискретность задания уставок стабилизированного зарядно-разрядного тока, А 0,01
Максимальное зарядное напряжение, В 35
Диапазон задания уставок стабилизированного зарядного напряжения, В 5…35
Диапазон задания уставок конечного разрядного напряжения, В 3…30
Дискретность задания уставок напряжения, В 0,05 0,1
Диапазон задания уставок длительности заряда, разряда, паузы 1 с…512 ч
Дискретность задания уставок длительности заряда, разряда, паузы, с 1
Максимальная погрешность измерений:  
                  тока, % 1
                  напряжения, % 0,5
                  длительности, % 0,1
Вход, для измерения температуры цифровой
Тип выходного сигнала для для регулирования температуры сухой контакт
Формирование отчета по испытаниям в виде отдельного файла