一種可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統的製作方法

2024-03-04 20:03:15

本發明涉及一種檢測系統，具體是一種可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統。

背景技術：

傳統電池極板絕緣性能測試，通常採用低壓直流或者高壓耐壓的方法來檢測。

低壓直流檢測法，主要在兩個極板間施加一定的低壓直流電壓，通過流經極板間的電流大小來判定極板是否存在短路等問題，因此該方法只具備檢測極板是否有明顯的短路，對於極板間由於工藝問題導致的溼氣或者潛在的毛刺等瑕疵，是無法檢測出來的。

高壓耐壓檢測法，主要是在兩個極板間施加一定時間的恆定不變的高壓，通過檢測電路上通過的電流值，來判別電池極板的絕緣性能。這種檢測方法由於測試電壓通常很高，而且持續時間過長，導致能量積累過大，會對電池形成充電和放電，從而破壞了電池本身的化學特性，導致電池性能下降；另外受電池極板工藝影響以及環境氣溫影響，極易造成誤判或漏判。

上述兩種檢測方法測試效率不高，誤判率也比較高，導致電池生產效率低下。電池生產一次合格率不高。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統，包括反激式AC/DC模塊、升壓DC/DC模塊、控制電路、輔助電源、通訊電路、顯示電路和反饋測量模塊，所述控制電路分別連接輔助電源、通訊電路、顯示電路、反饋測量模塊和單向可控矽VS的G極，輔助電源還依次通過交流輸入模塊和反激式AC/DC模塊連接到升壓DC/DC模塊，升壓DC/DC模塊還分別連接二極體D1正極、電容C1、電感L1、反饋測量模塊和脈衝高壓輸出模塊，電感L1另一端分別連接反饋測量模塊、二極體D2正極和單向可控矽VS的K極，二極體D2負極分別連接二極體D1負極、電容C1另一端和單向可控矽VS的A極。

作為本發明進一步的方案：所述反激式AC/DC向升壓DC/DC模塊輸出48V直流電壓。

作為本發明進一步的方案：所述輔助電源向控制電路輸出24V直流電壓。

作為本發明進一步的方案：所述脈衝高壓輸出模塊包括二極體D1、電容C2、單向可控矽SCR、電阻R、電感L，所述脈衝高壓輸出模塊通過與電池極板的並聯連接，觸發單向可控矽SCR導通後，高壓脈衝電壓，在電容C2、電阻R、電感L以及電池極板間形成迴路，從而出現振蕩充放電過程。

作為本發明再進一步的方案：所述升壓DC/DC模塊採用晶片UC3845控制。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明在傳統檢測技術的基礎上，規避了高壓耐壓測試形成的弊端，採用可調高壓脈衝式技術。這樣既有高壓的存在，又可調節高壓的大小，同時高壓持續時間可以設定或改變，從而在電池極板間積累的能量很小，對電池化學性能影響極低；同時解決了電池極板絕緣性能檢測的效率問題，非常適合電池生產線自動化作業；另外通過單片機控制技術，能將模擬量轉化為數字量，這樣既能實現電池極板一致性判定，又能存儲測試數據，便於質量管控；如此同時能實現上位機軟體控制以及生產線的PLC控制。

附圖說明

圖1為可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統的結構示意圖。

圖2為可調高壓脈衝式電池極板絕緣性能檢測系統中脈衝高壓輸出模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1～2，本發明實施例中，採用單片機控制技術，將48V直流電，通過反激勵高頻技術，實現高壓輸出，以達成輸出電壓大小可控可調、測試時間可控可調的目的，高壓輸出範圍300-3000Vpeak，持續時間微秒級別；同時利用採樣電路，將高壓輸出衰減採樣，通過模擬量轉換為數字量，利用顯示電路（高清LCD顯示屏）顯示測量結果；利用預先設定的判定標準，與測量結果對比，做出判定並在顯示屏上顯示，或通過蜂鳴器報警提示。

交流輸入模塊採用寬電壓輸入規格，以滿足全球不同地方供電制式，內含保險絲座，可快速替換；反激式AC/DC模塊採用反激式高頻開關技術，得到48V直流電壓；輔助電源電路同樣採用反激式高頻開關技術，得到24V直流電壓；升壓DC/DC模塊同樣採用反激式高片開關技術，得到可調節大小和時間的高壓直流；高壓直流對電容C1預充電；控制電路依據設定參數，適時觸發單向可控矽VS，同時關斷高壓直流的升壓電路；電容C1、可控矽、電感L1以及脈衝高壓輸出端的電池，組成阻尼振蕩電路；控制電路通過對反饋測量模塊獲取的測量數據分析，依據事先設定的上下限定值，做出判定。

本發明系統包括反激式AC/DC模、升壓DC/DC模塊、控制電路、輔助電源、通訊電路、顯示電路和反饋測量模塊，所述控制電路分別連接輔助電源、通訊電路、顯示電路、反饋測量模塊和單向可控矽VS的G極，輔助電源還依次通過交流輸入模塊和反激式AC/DC模塊連接到升壓DC/DC模塊，升壓DC/DC模塊還分別連接二極體D1正極、電容C1、電感L1、反饋測量模塊和脈衝高壓輸出模塊，電感L1另一端分別連接反饋測量模塊、二極體D2正極和單向可控矽VS的K極，二極體D2負極分別連接二極體D1負極、電容C1另一端和單向可控矽VS的A極。所述脈衝高壓輸出模塊包括二極體D1、電容C2、單向可控矽SCR、電阻R、電感L，所述脈衝高壓輸出模塊通過與電池極板的並聯連接，觸發單向可控矽SCR導通後，高壓脈衝電壓，在電容C2、電阻R、電感L以及電池極板間形成迴路，從而出現振蕩充放電過程。

請參閱圖2，ON/Off經由單片機程序發出，用來控制升壓DC/DC模塊的開啟與關閉；Volt-Set經由單片機發送數位訊號後，再有D/A轉換晶片得到模擬電壓值，通過該引腳的電壓大小設定，來改變升壓DC/DC模塊的輸出直流高壓電壓大小；增益為1000:1；+48V為升壓DC/DC模塊以及驅動電路供電；Feedback通過採集升壓DC/DC模塊的實際輸出電壓，然後反饋給驅動電路作為負反饋端，使得輸出高壓直流穩定；當得到設定的高壓直流電，依據單片機程序，先關閉DC/DC的升壓電路，然後開啟SCR-Trig輸出；SCR-Trig主要用來觸發SCR驅動電路工作，使得SCR觸發導通。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。