车辆段机车电池测试仪器

高铁、地铁和轻轨的快速发展，带来了对机车的巨大需求。电池是机车启动运行工作的动力保证，保证供电的连续性，为机车供电系统的安全性提供了必不可少的保障，时刻发挥着重要的安全保障作用。目前机车大部分采用碱性蓄电池，车辆维护部门对碱性蓄电池的维护检测通常是：通过万用表测量单体电压来判断电池健康状态。
实践证明蓄电池容量与电压之间并没有必然的线性关系。碱性蓄电池容量是否满足运行工作需要？是否具备大电流放电能力？这些急需解决的问题，通过测量单体电压来判断是无法实现的。所以目前亟待解决的问题是电池维护手段及检测工具严重缺乏，普遍缺乏碱性蓄电池的日常维护检测工具，普遍缺乏碱性蓄电池的容量测量仪器。测量仪器的缺乏，这也是导致碱性蓄电池故障隐患无法有效排除的重要原因。
为了防患于未然，避免碱性蓄电池引发列车停运等事故发生，采用科学手段有效加强机车电池的日常维护检测、加强电池质量验收检测是车辆安全运行的重要保障。
群菱新开发的DCLT-1510H可以帮助用户有效解决各种机车电池维护及检测难题。DCLT-1510H同时具备充电放电检测以及故障电池活化维护功能，维护数据及历史数据智能化管理等功能，是中国唯一同时满足电池检测及日常维护的一体化检测。
 

一、机车电池的常见故障
蓄电池与机车上110V控制电源并联，机车的110V电源向蓄电池充电，蓄电池相当于1个很大的滤波电容，起到为110V电源滤波稳压作用。此时，即使蓄电池单节之间的连接导线断开或单节内部开路，因机车通过接触网可产生110V控制电源，控制电路不会失电。但当机车进入接触网的分相区时，因主断路器断开，机车无110V控制电源而蓄电池组又发生故障开路时，全车控制电路就会失去电源，此时，机车制动机产生常用制动作用，均衡风缸、列车管减压至0，制动缸压力上升(最大可上升450kPa)，从而使全列车制动，因机车停在分相区，只好等待救援。

二、蓄电池维护的必要性
1、机车电池：厂商承诺使用寿命一般为8-20年，电池实际寿命在3-6年，在这么长的使用过程中往往会出现：电池端电压不均匀、电池壳变形、电解液渗漏、容量不足等现象，为机车启动带来安全隐患。
2、引起电池容量不足的原因有多方面：由于电池平常是并在机车启动电源系统上，单靠测量电池的浮充电压无法全面了解电池的健康状况，所以电池的容量测试非常必要，这一问题现在以引起维护部门的广泛关注。
3、电池老化原因：蓄电池长期浮充 ，造成活性物质钝化，电解液固化；均充频繁，造成电解液干涸、极板栅格腐蚀；大电流充电或过放电，造成极板变形、硫化等问题， 导致电池容量降低甚至失效，给机车启动、通讯造成安全隐患。镍镉电池由于长期频繁使用电解液比重不断增加，浮充电流加大，因此电极腐蚀更为迅速，电极腐蚀也会消耗氧气，从而使电解液变干，这是镍镉电池特有的故障。
4、电池老化情况
 当电池的实际容量下降到其标称容量的90%以下时，电池便进入衰退期。
 当电池容量下降到标称容量的80%以下时，便进入急剧的衰退状态，这时电池已存在事故隐患。
 当电池容量下降到标称的70%以下时，电池已达到报废状态。
5、《机车电源维护规程》要求：
 蓄电池应每6万公里行程做一次放电深度为30%-40% 放电实验 ；
 每18万公里行程做一次放电深度为100%的容量试验；
 蓄电池放电期间，应每小时测量一次端电压和放电电流。

三、机车常用的碱性蓄电池产品特点
1、优点：具有能承受大电流，耐振动，耐冲击，对过充电和欠充电不很敏感，自放电极弱，寿命长等优点，且不散发有害气体。
2、缺点：单个电池的电压较低，内阻大，放电时电压变化较大。

四、目前蓄电池日常维护的弊端与不足
1. 无法检测后备电源（电池）启动电流是否达到机车启动电流；
2. 无法估算后备电源（电池）带载时间是否满足机车启动；
3. 无法检测后备电源（电池）剩余容量；
4. 无法检测后备电源电气性能指标，电池放电P.V特性。
5. 无法掌握运行使用中的镍镉电池容量及寿命；由多节电池组成的电池组往往由于电池节数多，放电电流大，找不到合适的手段进行放电测试。
6. 使用部门由于缺乏直流电源设备参数检测设备，无法检测设备电气性能指标，不但影响了工程验收，还给运行维护带来一定的困难。
7. 日常维护靠万用表检测浮充电压不能满足电池容量测试。
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五、DCLT-1510H充电、放电的检测功能
1．检测电池单体类型：可以监测1.2V、2V、3.2V、6V、12V单体电池电压
2．检测蓄电池种类：碱性、酸性、胶体电池、铁锂电池
3．接入负载电压：直流1.2V-160V，可以在线/离线检测1V—160V蓄电池直流系统.
4. 电流调节范围：充电电流1-100A （精度范围1A±0.1）；
放电电流1-100A （精度范围1A±0.1）
5．恒流充/放电控制精度：（1%-5%）
6．电压测量精度误差小于±0.2%
7．具备充放电工作的定时设备功能：0-99小时
8．测电池单体数：1-120节
9．绝缘强度：输入对机壳≥1500V  输出对外壳≥500V
10．平均无故障时间：≥5000h
11．工作温度：-10℃--45℃

六、车辆段机车电池测试仪器DCLT-1510H活化维护功能
1. 活化蓄电池范围：可同时满足1.2V、2V 、6V 、12V四种蓄电池的活化。
2．活化电流：1A-100A，充电电流和放电电流是1-100A连续可调，数字面板输入。
3．活化电池对象：整组蓄电池及单体蓄电池，可以对单体碱性电池，也可对多节碱性蓄电池组进行充放电活化。
4．电源效率95%，内置高频IGBT充电电路，效率高。
5．活化蓄电池数量1-120只，1.2V  1-120节可设置。
6．存储数据100组以上，具有自动测试、自动记录、自动保存功能。
7、把工控机与蓄电池组检测设备内置整合在同一智能控制系统内，该智能控制平台满足各类蓄电池日常维护及验收，操作更加简单方便。
8、可长期在线对电池进行防硫化结晶或和除硫化结晶工作，无须将电池从系统中脱离。
9、供电采用电池组供电，无需外接电源，电能转换效率高，微功耗不发热，运行安全可靠。

七、车辆段机车电池测试仪器DCLT-1510H主要功能
1. 同时具有整组电池恒流放电、智能充电、单体电压容量测试、脉冲去硫化等多种的功能。
2. 具备完全放电后充电：精确的得出电池实际容量。
3. 具备短时间放电：5-10分钟分析出整组每节电池的剩余容量。
4. 具备智能充电三阶段功能：恒流充电、恒压充电、浮充三阶段自动转换。
5. 液晶屏显示，全中文菜单提示，操作简便，智能化程度高，可设定电压、电流、时间、容量等参数，自动完成电池组各种参数的测试、监控。
6. 外部接点功能：对放电完成，充电过高或其他警报均提供输出接点。
7. 具有多种告警功能：能适时发出警报，并停止充/放电。
8. 能设定自动充放电功能，具有放电时间、电池总电压、单体电池电压、放电容量等停机门限。
9. 实时显示：工作状态、放电总电压、放电电流、放电时间、放电容量。
10. 带有电压电流校准修正功能：可随时对仪表的测量值进行校准修正，保证测量精度。
11. 带有正负电缆线防反接功能：避免正负极方向接反引起短路事故。
12. 带有掉电记忆恢复功能：掉电后所有测试数据不丢失，加电后继续工作，防止意外掉电影响取得完整的测试结果。
13. 具有软件分析功能：可对测试数据进行存储分析，可以显示总电压曲线图、电流曲线图、单体电压条形图、特性比较图、单体电压曲线图、容量分析表、放电表格。自动打印测试报告，能生成EXCEL表格格式及自动生成WORD测试报告。
14. 主机内置存储器，可用U盘读取存储记录，单机即可工作，测试完成后用PC打印报告即可。
15. 高频交换式(High Frequency Switched Mode)整流电路，以微电脑控制电压电流等功能，构成高可信度的充电电路。
16. 安全装置：安全装置由微电脑控制启动，报警时能完全隔离电池，使其不受影响。
17. 采用高效能放电元件: 放电时负载无红热放光现象；冷却散热风扇发生故障停止时，电热元件会自动减少放电电流，不会发生一般放电设备的红热危险现象。
18. 电池组充电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的充电电压、电流、时间、容量等参数，对电池组进行整组充电。
19. 电池组放电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的放电电压、电流、时间、容量等参数，对电池组进行放电，可以设定单体电压多级保护功能，满足带有个别低电池的电池组放电测试。
20. 电池组自动循环充放电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的充电及放电电压、电流、时间、容量、循环次数等参数，对电池组进行整组充放电。
21. 单节或多节电池充电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的充电电压、电流、时间、容量、循环次数等参数，对单节或多节电池进行自动充电工作。
22. 单节或多节电池放电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的放电电压、电流、时间、容量、循环次数等参数，对单节或多节电池进行自动放电工作。
23. 单节或多节电池自动循环充放电功能：根据检修工作要求，设备可以按照设定的放电电压、电流、时间、容量、循环次数等参数，对单节或多节电池进行循环的自动充放电工作。
24. 单软件操作：本设备的所有分设备均由同一套软件操作，不采用两套（及以上）单独、分立的软件设计。
25. 单节（或多节）及整组电池检修同步运行：在对单节（多节）电池进行充、放电或活化时，同时可以对整组电池进行充、放电及活化检修工作，二者互不干扰，以提高检修工作效率。
26. 恒流充电功能：根据检修工作要求，对单节（多节）电池及电池组充电时，设备具备恒流充电功能，按照指定的电流、电压、时间、容量等参数要求进行恒定电流充电，以保证电池的充电效率及充电安全性。
27. 恒压充电功能：根据检修工作要求，对单节（多节）电池及电池组充电时，设备具备恒压充电功能，按照指定的电流、电压、时间、容量等参数要求进行恒定电压的充电，以保证电池的充电效率及充电安全性。
28. 恒流放电功能：根据检修工作要求，对单节（多节）电池及电池组放电时，设备具备恒流放电功能，按照指定的电流、电压、时间、容量等参数要求进行恒定电压的放电，以保证电池的放电效率及放电安全性。
29. 定时设置功能：根据检修工作要求，对单节（多节）电池及电池组进行充电、放电、循环活化时，设备应按照设置的时间进行工作，保证电池的检修安全，防止过充电、过放电。
30. 过流保护功能：根据检修工作要求，设备工作过程中，应具有过流保护能力，如果电流过大，则自动保护或终止工作，防止对电池及设备造成冲击。
31. 短路保护功能：根据检修工作要求，设备工作过程中，应具有短路保护能力，如果出现短路，则设备自动保护并终止工作，防止对电池或设备造成冲击。
32. 过压保护功能：根据检修工作要求，设备工作过程中，应具有过压保护功能，如果设备输入电压或者电池输入电压过高，则自动保护并终止工作，防止对电池及设备造成冲击。
33. 过热保护功能：根据检修工作要求，设备工作过程中，应具有过热保护功能，如果机房（工作室）或者设备箱内温度过高，设备应能自动检测，并自动保护或终止工作，防止对电池及设备造成冲击。
34. 掉电续接与掉电保护功能：根据检修工作要求，设备工作过程中，如果正在进行的充电、放电或者活化工作中，发生市电电源掉电的情况，设备应实时保存状态数据，中止工作；市电中断后，设备应能够自动保护，防止数据丢失或设备损坏；当市电恢复后，设备应能重启尚未完成的工作，直至完成所剩余的充、放电或活化工作为止。
35. 电池兼容性：设备用于对1.2V、2V、6V、12V电池进行测试操作，不得局限于其中某一种或某几种电池类型，而应满足于所有四种电池类型。
36. 剩余容量测试功能：设备完成放电工作后，能够自动计算电池剩余容量，以便为检修工作提供可靠依据。
37. RS232及USB数据传输功能：根据检修工作要求，设备测试数据应能够通过RS232及USB导入计算机，不仅仅依靠单一的传输数据方式。
38. 自动生成Word或EXCEL软件格式的测试报告：根据检修工作要求，设备测试数据导入计算机后，配套管理软件应能够自动生成测试报告，测试报告格式为Word或EXCEL软件格式。
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八、车辆段机车电池测试仪器DCLT-1510H主要电气参数
型号 DCLT-1510H
单体电池电压 1.2V 2V 6V 12V
测量单体数量 1.2V/120节
接入负载电流 充电电流0～100A 放电电流8～100A
接入负载电压 充电电压24～144V 充电电压 60～160V
电流测量分辨率 ±1A
恒流充/放电精度 ±1%
总电压测量精度 ±1%
定时范围 0－99小时59分
工作电源 AC220V
工作效率 ≥0.86
绝缘强度 输入对机壳≥500V
 输出对机壳≥1500V
平均无故障时间 MTBF≥50000h
重量(kg) 80KG

九、车辆段机车电池测试仪器DCLT-1510H的突出优点：
1. 仪表具有自动校准功能，保证测量精度的准确性。产品测量精度发生误差后，无须返回厂家计量及校正，使用工程师可自行校准。（同类产品测量精度偏差只能返原厂维修）
2. 具有过流短路保护功能，能有效预防短路等大事故的发生，安全可靠是本仪表一大的特点。
3. 具有停电记忆功能，市电恢复时能自动继续测试工作，同类仪表在市电恢复后停止测试。野外许多机房电力不稳定，这一功能非常重要地保证了测试的连续性。
4. 独有的专利合金材料,出风口温度控制小于75度，保证了产品在长时间大电流放电过程中的高稳定度。（同类产品温度都在100度以上）
5. 温度过高报警并自动停止放电；风扇故障报警并自动停止放电；测试接头正负极性接反能自动警告；误操作智能提示。
6. 操作简单，配备快速接头,连接电缆仅需用1分钟。内置自检功能,开机自动检测仪表工作状态是否正常 。
7. 内置高稳定度电流钳，能够抗磁场干扰，在高频开关电源及UPS逆变器起动工作状态下正常运常，充分保证电流测量精度稳定。
8. 测试线采用镀金夹子，避免仪表长期经常使用因为生锈而影响测量精度；
9. 每一条测试线都安装有“过流压敏电阻保险管”，过流断路并能自动恢复，预防夹线错误引发短路事故！
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车辆段机车电池测试仪器