動車組機(jī)車電池檢測平臺

高鐵、地鐵和輕軌的快速發(fā)展，帶來了對機(jī)車的巨大需求。電池是機(jī)車啟動運(yùn)行工作的動力保證，保證供電的連續(xù)性，為機(jī)車供電系統(tǒng)的安全性提供了必不可少的保障，時刻發(fā)揮著重要的安全保障作用。目前機(jī)車大部分采用堿性蓄電池，車輛維護(hù)部門對堿性蓄電池的維護(hù)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(tài)。
實踐證明蓄電池容量與電壓之間并沒有必然的線性關(guān)系。堿性蓄電池容量是否滿足運(yùn)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(xiàn)的。所以目前亟待解決的問題是電池維護(hù)手段及檢測工具嚴(yán)重缺乏，普遍缺乏堿性蓄電池的日常維護(hù)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(dǎo)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(fā)列車停運(yùn)等事故發(fā)生，采用科學(xué)手段有效加強(qiáng)機(jī)車電池的日常維護(hù)檢測、加強(qiáng)電池質(zhì)量驗收檢測是車輛安全運(yùn)行的重要保障。
群菱新開發(fā)的DCLT-1510H可以幫助用戶有效解決各種機(jī)車電池維護(hù)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(hù)功能，維護(hù)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)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(hù)的一體化檢測。
 

一、機(jī)車電池的常見故障
蓄電池與機(jī)車上110V控制電源并聯(lián)，機(jī)車的110V電源向蓄電池充電，蓄電池相當(dāng)于1個很大的濾波電容，起到為110V電源濾波穩(wěn)壓作用。此時，即使蓄電池單節(jié)之間的連接導(dǎo)線斷開或單節(jié)內(nèi)部開路，因機(jī)車通過接觸網(wǎng)可產(chǎn)生110V控制電源，控制電路不會失電。但當(dāng)機(jī)車進(jìn)入接觸網(wǎng)的分相區(qū)時，因主斷路器斷開，機(jī)車無110V控制電源而蓄電池組又發(fā)生故障開路時，全車控制電路就會失去電源，此時，機(jī)車制動機(jī)產(chǎn)生常用制動作用，均衡風(fēng)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(jī)車停在分相區(qū)，只好等待救援。

二、蓄電池維護(hù)的必要性
1、機(jī)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(xiàn)：電池端電壓不均勻、電池殼變形、電解液滲漏、容量不足等現(xiàn)象，為機(jī)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(jī)車啟動電源系統(tǒng)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(xiàn)在以引起維護(hù)部門的廣泛關(guān)注。
3、電池老化原因：蓄電池長期浮充 ，造成活性物質(zhì)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(dǎo)致電池容量降低甚至失效，給機(jī)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(dāng)電池的實際容量下降到其標(biāo)稱容量的90%以下時，電池便進(jìn)入衰退期。
 當(dāng)電池容量下降到標(biāo)稱容量的80%以下時，便進(jìn)入急劇的衰退狀態(tài)，這時電池已存在事故隱患。
 當(dāng)電池容量下降到標(biāo)稱的70%以下時，電池已達(dá)到報廢狀態(tài)。
5、《機(jī)車電源維護(hù)規(guī)程》要求：
 蓄電池應(yīng)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(yīng)每小時測量一次端電壓和放電電流。

三、機(jī)車常用的堿性蓄電池產(chǎn)品特點(diǎn)
1、優(yōu)點(diǎn)：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(yōu)點(diǎn)，且不散發(fā)有害氣體。
2、缺點(diǎn)：單個電池的電壓較低，內(nèi)阻大，放電時電壓變化較大。

四、目前蓄電池日常維護(hù)的弊端與不足
1. 無法檢測后備電源（電池）啟動電流是否達(dá)到機(jī)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(jī)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(biāo)，電池放電P.V特性。
5. 無法掌握運(yùn)行使用中的鎳鎘電池容量及壽命；由多節(jié)電池組成的電池組往往由于電池節(jié)數(shù)多，放電電流大，找不到合適的手段進(jìn)行放電測試。
6. 使用部門由于缺乏直流電源設(shè)備參數(shù)檢測設(shè)備，無法檢測設(shè)備電氣性能指標(biāo)，不但影響了工程驗收，還給運(yùn)行維護(hù)帶來一定的困難。
7. 日常維護(hù)靠萬用表檢測浮充電壓不能滿足電池容量測試。
8. 
五、DCLT-1510H充電、放電的檢測功能
1．檢測電池單體類型：可以監(jiān)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(fù)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(tǒng).
4. 電流調(diào)節(jié)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(shè)備功能：0-99小時
8．測電池單體數(shù)：1-120節(jié)
9．絕緣強(qiáng)度：輸入對機(jī)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、動車組機(jī)車電池檢測平臺DCLT-1510H活化維護(hù)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(xù)可調(diào)，數(shù)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(jié)堿性蓄電池組進(jìn)行充放電活化。
4．電源效率95%，內(nèi)置高頻IGBT充電電路，效率高。
5．活化蓄電池數(shù)量1-120只，1.2V  1-120節(jié)可設(shè)置。
6．存儲數(shù)據(jù)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(jī)與蓄電池組檢測設(shè)備內(nèi)置整合在同一智能控制系統(tǒng)內(nèi)，該智能控制平臺滿足各類蓄電池日常維護(hù)及驗收，操作更加簡單方便。
8、可長期在線對電池進(jìn)行防硫化結(jié)晶或和除硫化結(jié)晶工作，無須將電池從系統(tǒng)中脫離。
9、供電采用電池組供電，無需外接電源，電能轉(zhuǎn)換效率高，微功耗不發(fā)熱，運(yùn)行安全可靠。

七、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(jié)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(zhuǎn)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(shè)定電壓、電流、時間、容量等參數(shù)，自動完成電池組各種參數(shù)的測試、監(jiān)控。
6. 外部接點(diǎn)功能：對放電完成，充電過高或其他警報均提供輸出接點(diǎn)。
7. 具有多種告警功能：能適時發(fā)出警報，并停止充/放電。
8. 能設(shè)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(jī)門限。
9. 實時顯示：工作狀態(tài)、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(zhǔn)修正功能：可隨時對儀表的測量值進(jìn)行校準(zhǔn)修正，保證測量精度。
11. 帶有正負(fù)電纜線防反接功能：避免正負(fù)極方向接反引起短路事故。
12. 帶有掉電記憶恢復(fù)功能：掉電后所有測試數(shù)據(jù)不丟失，加電后繼續(xù)工作，防止意外掉電影響取得完整的測試結(jié)果。
13. 具有軟件分析功能：可對測試數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)內(nèi)置存儲器，可用U盤讀取存儲記錄，單機(jī)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(gòu)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(fù)載無紅熱放光現(xiàn)象；冷卻散熱風(fēng)扇發(fā)生故障停止時，電熱元件會自動減少放電電流，不會發(fā)生一般放電設(shè)備的紅熱危險現(xiàn)象。
18. 電池組充電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的充電電壓、電流、時間、容量等參數(shù)，對電池組進(jìn)行整組充電。
19. 電池組放電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的放電電壓、電流、時間、容量等參數(shù)，對電池組進(jìn)行放電，可以設(shè)定單體電壓多級保護(hù)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(huán)充放電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的充電及放電電壓、電流、時間、容量、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，對電池組進(jìn)行整組充放電。
21. 單節(jié)或多節(jié)電池充電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的充電電壓、電流、時間、容量、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，對單節(jié)或多節(jié)電池進(jìn)行自動充電工作。
22. 單節(jié)或多節(jié)電池放電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的放電電壓、電流、時間、容量、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，對單節(jié)或多節(jié)電池進(jìn)行自動放電工作。
23. 單節(jié)或多節(jié)電池自動循環(huán)充放電功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備可以按照設(shè)定的放電電壓、電流、時間、容量、循環(huán)次數(shù)等參數(shù)，對單節(jié)或多節(jié)電池進(jìn)行循環(huán)的自動充放電工作。
24. 單軟件操作：本設(shè)備的所有分設(shè)備均由同一套軟件操作，不采用兩套（及以上）單獨(dú)、分立的軟件設(shè)計。
25. 單節(jié)（或多節(jié)）及整組電池檢修同步運(yùn)行：在對單節(jié)（多節(jié)）電池進(jìn)行充、放電或活化時，同時可以對整組電池進(jìn)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(jù)檢修工作要求，對單節(jié)（多節(jié)）電池及電池組充電時，設(shè)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(shù)要求進(jìn)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(jù)檢修工作要求，對單節(jié)（多節(jié)）電池及電池組充電時，設(shè)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(shù)要求進(jìn)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(jù)檢修工作要求，對單節(jié)（多節(jié)）電池及電池組放電時，設(shè)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(shù)要求進(jìn)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(shè)置功能：根據(jù)檢修工作要求，對單節(jié)（多節(jié)）電池及電池組進(jìn)行充電、放電、循環(huán)活化時，設(shè)備應(yīng)按照設(shè)置的時間進(jìn)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(hù)功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備工作過程中，應(yīng)具有過流保護(hù)能力，如果電流過大，則自動保護(hù)或終止工作，防止對電池及設(shè)備造成沖擊。
31. 短路保護(hù)功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備工作過程中，應(yīng)具有短路保護(hù)能力，如果出現(xiàn)短路，則設(shè)備自動保護(hù)并終止工作，防止對電池或設(shè)備造成沖擊。
32. 過壓保護(hù)功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備工作過程中，應(yīng)具有過壓保護(hù)功能，如果設(shè)備輸入電壓或者電池輸入電壓過高，則自動保護(hù)并終止工作，防止對電池及設(shè)備造成沖擊。
33. 過熱保護(hù)功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備工作過程中，應(yīng)具有過熱保護(hù)功能，如果機(jī)房（工作室）或者設(shè)備箱內(nèi)溫度過高，設(shè)備應(yīng)能自動檢測，并自動保護(hù)或終止工作，防止對電池及設(shè)備造成沖擊。
34. 掉電續(xù)接與掉電保護(hù)功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備工作過程中，如果正在進(jìn)行的充電、放電或者活化工作中，發(fā)生市電電源掉電的情況，設(shè)備應(yīng)實時保存狀態(tài)數(shù)據(jù)，中止工作；市電中斷后，設(shè)備應(yīng)能夠自動保護(hù)，防止數(shù)據(jù)丟失或設(shè)備損壞；當(dāng)市電恢復(fù)后，設(shè)備應(yīng)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(shè)備用于對1.2V、2V、6V、12V電池進(jìn)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(yīng)滿足于所有四種電池類型。
36. 剩余容量測試功能：設(shè)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(jù)。
37. RS232及USB數(shù)據(jù)傳輸功能：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備測試數(shù)據(jù)應(yīng)能夠通過RS232及USB導(dǎo)入計算機(jī)，不僅僅依靠單一的傳輸數(shù)據(jù)方式。
38. 自動生成Word或EXCEL軟件格式的測試報告：根據(jù)檢修工作要求，設(shè)備測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)后，配套管理軟件應(yīng)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、動車組機(jī)車電池檢測平臺DCLT-1510H主要電氣參數(shù)
型號 DCLT-1510H
單體電池電壓 1.2V 2V 6V 12V
測量單體數(shù)量 1.2V/120節(jié)
接入負(fù)載電流 充電電流0～100A 放電電流8～100A
接入負(fù)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(qiáng)度 輸入對機(jī)殼≥500V
 輸出對機(jī)殼≥1500V
平均無故障時間 MTBF≥50000h
重量(kg) 80KG

九、動車組機(jī)車電池檢測平臺DCLT-1510H的突出優(yōu)點(diǎn)：
1. 儀表具有自動校準(zhǔn)功能，保證測量精度的準(zhǔn)確性。產(chǎn)品測量精度發(fā)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(zhǔn)。（同類產(chǎn)品測量精度偏差只能返原廠維修）
2. 具有過流短路保護(hù)功能，能有效預(yù)防短路等大事故的發(fā)生，安全可靠是本儀表一大的特點(diǎn)。
3. 具有停電記憶功能，市電恢復(fù)時能自動繼續(xù)測試工作，同類儀表在市電恢復(fù)后停止測試。野外許多機(jī)房電力不穩(wěn)定，這一功能非常重要地保證了測試的連續(xù)性。
4. 獨(dú)有的專利合金材料,出風(fēng)口溫度控制小于75度，保證了產(chǎn)品在長時間大電流放電過程中的高穩(wěn)定度。（同類產(chǎn)品溫度都在100度以上）
5. 溫度過高報警并自動停止放電；風(fēng)扇故障報警并自動停止放電；測試接頭正負(fù)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(nèi)置自檢功能,開機(jī)自動檢測儀表工作狀態(tài)是否正常 。
7. 內(nèi)置高穩(wěn)定度電流鉗，能夠抗磁場干擾，在高頻開關(guān)電源及UPS逆變器起動工作狀態(tài)下正常運(yùn)常，充分保證電流測量精度穩(wěn)定。
8. 測試線采用鍍金夾子，避免儀表長期經(jīng)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(fù)，預(yù)防夾線錯誤引發(fā)短路事故！
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