[發(fā)明專利]變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310251508.4
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103401274A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張依群;莫靖;黃健洪;羅春風;黎永豪;吳澤君;廖華輝;鄭建明;陳福遠;陳永健;霍文棋
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司佛山供電局;廣東卓維網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;G01R31/36
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蓄電池的管理控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及采用所述系統(tǒng)進行變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制方法。

背景技術(shù)

閥控鉛酸蓄電池(VRLA)在變電站已得到廣泛推廣應(yīng)用，基本取代了傳統(tǒng)開口式富液型蓄電池。與富液型鉛酸電池相比，VRLA具有體積比能量大、放電性能好、維護工作量小等優(yōu)點。

根據(jù)現(xiàn)場實際使用情況，由于多方面的原因，VRLA電池在運行過程中會出現(xiàn)漏液、變形、短時間內(nèi)容量衰減以至失效的現(xiàn)象，嚴重影響了電源系統(tǒng)的運行可靠性。造成這種狀況的一個重要原因是閥控電池的充電方法還沿用開口式電池的充電方法，如定期抬高電壓均衡充電。均衡充電造成一些電池過充，電解液溢出，而閥控電池是全密封的，無法補充電解液，使電池過早失效。許多變電站已取消均衡充電，但由于電池之間的漏電流不同，長時間浮充下會產(chǎn)生電池之間的嚴重不平衡，一些電池過充，一些電池充電不足。

另外，目前變電站已基本實現(xiàn)了無人值守。因此，預測電池的健康狀態(tài)是十分必要的，可以使運行人員及早發(fā)現(xiàn)電池的安全隱患，避免事故發(fā)生。目前的電池管理基本上是監(jiān)測電池的浮充電壓，而浮充電壓不能反映電池的健康狀況。傳統(tǒng)的電池核容做法是人工定期對電池組放電核對容量，費時、費力，由于有人員因素，可能會造成測試數(shù)據(jù)存在誤差。而且，對于只有單組電池的系統(tǒng)，全放電檢測對變電站是很危險的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題，就是提供一種變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制系統(tǒng)。

本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題，就是提供一種采用上述系統(tǒng)進行變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制方法。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，可使電池組各個電池的浮充電壓趨于一致，浮充電壓控制在最佳狀態(tài)，使電池極板的腐蝕系數(shù)降至最低，避免造成電池過充和欠充，提高電池的使用壽命、提高電池的安全性、可靠性；健康度預測節(jié)省人力、物力、準確度高，避免完全放電。

解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制系統(tǒng)，其特征是：包括：

電壓電流檢測單元，采用霍爾傳感器實時檢測全體蓄電池構(gòu)成的電池組的總電壓、充放電電流和充放電容量，配備與主控單元的CAN通訊接口，實時上傳數(shù)據(jù)；

若干電壓檢測及均衡單元，每個電壓檢測及均衡單元外接電池組相鄰的12只串聯(lián)電池、實時檢測電池組單電池有關(guān)的參數(shù)：單電池電壓﹑溫度；主動均衡各個單體電池電壓，使單體電池電壓達到均衡；配備與主控單元的CAN通訊接口，實時上傳數(shù)據(jù)；

主控單元，與電壓檢測及均衡單元、電壓電流檢測單元通訊，并進行管理；根據(jù)總電壓和電流對電池組的放電自動探測，并儲存這些放電過程數(shù)據(jù)用于查詢、分析，以便對電池狀況做出判斷；如果有任何參數(shù)超過用戶設(shè)定閾值都會觸發(fā)繼電器，并自動地向管理計算機呼叫發(fā)出報警；配有顯示觸摸屏，可實時顯示數(shù)據(jù)，進行參數(shù)設(shè)置等操作；存儲3-12個月的報警數(shù)據(jù)和電池組數(shù)據(jù)；與上位機通訊，上傳數(shù)據(jù)。

更具體些，所述的電壓檢測及均衡單元由串聯(lián)電池電壓檢測電路、均衡電路、單片機和隔離通訊電路組成，電壓檢測電路外接12路電池連線并輸出至單片機的A/D變換接口，均衡電路外接12路電池連線且輸入單片機指令、輸出至電壓檢測電路，單片機經(jīng)隔離通信連接主控單元。

所述的電壓檢測電路由AQW214EH光電繼電器組成開關(guān)陣列，V0—V10為電池電壓的輸入端，JD1—JD13為驅(qū)動端，由單片機控制順序接通各個電池的輸入端，獲得每只電池的實際電壓，經(jīng)過運放信號調(diào)理電路輸入單片機的A/D轉(zhuǎn)換口獲得每路電池的電壓；

每個電壓檢測及均衡單元中包含12路均衡單元，每個均衡單元對應(yīng)一個電池，均衡電路通過將光隔PC817的驅(qū)動端拉低，使輸出端導通，驅(qū)動MOSFET管導通，接通連接在電池兩端的電阻放電，達到改電池電壓均衡的目的。

在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作進一步的改進：

根據(jù)電池組中電池個數(shù)配置電壓檢測及均衡單元的數(shù)量，最多每組電池中包括250只電池，電壓檢測及均衡單元與主控單元間通過通訊總線相連。

由于各電壓檢測及均衡單元檢測的是串聯(lián)電池組中不同的電池，它們之間有一定的電壓差，故通訊線需要隔離，本系統(tǒng)通過光偶實現(xiàn)隔離。

解決上述第二個技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種變電站閥控鉛酸蓄電池的管理控制方法，其特征是包括以下步驟：