[發明專利]鉛酸蓄電池管理系統

在審

• 申請號: 201310050561.8
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103986195A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 陳暉;馮興梅;劉欣;程佳;劉建國;嚴川偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及一種儲能電站領域中的電池管理技術，具體的說是一種鉛酸蓄電池管理系統。

背景技術

鉛酸蓄電池管理系統負責蓄電池電壓、溫度及充放電電流的采集，高低壓繼電器的控制，蓄電池系統的監測及故障診斷以及蓄電池單體的均衡管理等功能，是鉛酸蓄電池應用不可缺少的一部分。

鉛酸蓄電池技術發展到今已趨于成熟，成本低，安全性高，穩定，能輸出較大的電流及功率，適用于不同領域的儲能需要。但隨著蓄電池的老化，其各項性能指標會出現不穩定的變動，各單體蓄電池間會出現不同程度的容量變化，運行過程中蓄電池電壓不均衡。故鉛酸蓄電池同樣需要一種管理系統，來實時監測蓄電池狀態，保護蓄電池不過充過放，延長蓄電池適用壽命。

目前市場上的鉛酸蓄電池多為單獨蓄電池，不包括管理系統，無法進行實時的監測和監控，不利于蓄電池的維護和良好運行。

發明內容

針對現有技術中對鉛酸蓄電池無法進行實時的監測和監控的不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種可實時監測蓄電池運行狀態，對運行中出現的問題進行及時分析和監控的鉛酸蓄電池管理系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明鉛酸蓄電池管理系統具有監測部分、輸入輸出控制單元以及中央處理器，其中監測部分與蓄電池的各監測點相連接，采集到的監測信號輸出至中央處理器；輸入輸出控制單元與中央處理器相連，同時連接鉛酸蓄電池的充放電裝置。

監測部分包括電壓監測單元、電流監測單元以及溫度監測單元，其中電壓監測單元、電流監測單元以及溫度監測單元分別接收蓄電池的電壓、電流以及溫度的檢測信號輸出至中央處理器。

本發明還具有漏電檢測單元，其與中央處理器進行通訊連接，漏電檢測單元外部連接在蓄電池外殼和大地引出的接地線上，內部與中央處理器相連。

本發明還具有均衡模塊，外部與鉛酸蓄電池單體電壓端相連，內部與中央處理器硬件連接。

所述中央處理器內部安裝有鉛酸蓄電池管理程序，其控制步驟如下：

開機，系統初始化；

通過監測部分采集鉛酸蓄電池的監測信號；

對上述監測信號進行濾波，得到去除噪聲后的監測信號；

對上述去除噪聲后的監測信號與對應的報警設定信號進行比較，判斷是否有異常信號，如果有異常信號則報警。

所述監測部分采集鉛酸蓄電池的監測信號為：分別通過電壓監測單元、電流監測單元以及溫度監測單元實現，其中電壓監測單元具有多路電壓檢測通道，分別采集每只蓄電池單體的電壓，每只鉛酸蓄電池通過采樣線，經硬件電路切換將該蓄電池電壓分壓后進入模/數轉換模塊，通過模/數轉換模塊轉化將數字量輸入中央處理器，由中央處理器計算分析單體電壓，再通過單體電壓累加得到總電壓。

所述異常信號包括：充電過流、電池過充或過放、電池溫度過高或過低以及電池漏電。

還具有均衡處理步驟，如果監測模塊監測到的某單體蓄電池的電壓高于均值，則對該單體蓄電池進行額外放電，直至該單體蓄電池與均值一致；如果監測模塊監測到的某單體蓄電池的電壓低于均值，則對該單體蓄電池進行額外充電，直至該單體蓄電池與均值一致。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明通過監測部分采集蓄電池的電壓、溫度、電流信息，通過中央處理器的運算，實時監測蓄電池及系統的運行狀態，并實現實時的調控，通過充電系統與整體系統的交互，對過程中出現的問題進行及時的分析和監控，可有效的保護蓄電池，延緩蓄電池壽命，保證鉛酸蓄電池可靠和穩定地運行。

2.本發明系統集成采集及控制功能于一體，成本低廉，結構簡單，運行穩定，可廣泛應用于儲能電站及相關領域。

附圖說明

圖1為本發明系統結構框圖；

圖2為本發明方法流程圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明作進一步闡述。

如圖1所示，本發明鉛酸蓄電池管理系統具有監測部分、輸入輸出控制單元以及中央處理器，其中監測部分與蓄電池的監測點相連接，采集到的監測信號輸出至中央處理器；輸入輸出控制單元與中央處理器相連，輸入輸出控制單元連接電池現場信號。輸入輸出控制單元采用繼電器控制回路，對鉛蓄電池充放電操作實施控制。