[發(fā)明專利]一種閥控式鉛酸蓄電池失效的在線判斷系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410377997.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN104198942B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯定陽;王建微;劉恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海許繼電氣有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R31/36
• 分類號(hào): G01R31/36
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 譚志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電終端中閥控式鉛酸蓄電池的檢測(cè)領(lǐng)域，特別是一種閥控式鉛酸蓄電池失效的在線判斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

閥控式鉛酸蓄電池（以下簡(jiǎn)稱蓄電池）是一種能量密度高的免維護(hù)電池，被大量應(yīng)用在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，可在配電線路故障停電時(shí)保障配電終端設(shè)備正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化功能。饋線自動(dòng)化功能是提高供電可靠性、實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)最基本、核心的功能。

由于配電設(shè)備點(diǎn)多面廣，因此與之配套的蓄電池實(shí)際應(yīng)用數(shù)量巨大；同時(shí)配電設(shè)備分布面廣，常安裝于戶外或簡(jiǎn)單遮蔽場(chǎng)所，運(yùn)行時(shí)溫度隨時(shí)間、季節(jié)、氣候變化，溫差變化大，其運(yùn)行環(huán)境惡劣；現(xiàn)有蓄電池多采用簡(jiǎn)單的恒流、恒壓充電模式，蓄電池過充、過放是常態(tài)；配電設(shè)備維護(hù)人員少，開展定期檢查和維護(hù)困難重重。

由于以上原因，蓄電池在應(yīng)用中蓄電池失效快、實(shí)際運(yùn)行壽命與設(shè)計(jì)壽命差距巨大，嚴(yán)重影響到配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化的推進(jìn)。因此，在蓄電池應(yīng)用的過程中，需要對(duì)蓄電池進(jìn)行失效檢查，保障配電終端設(shè)備正常運(yùn)行。

目前配網(wǎng)中對(duì)蓄電池失效檢查多采用定期巡視外觀和測(cè)量電池內(nèi)阻的方法。定期巡視外觀難以準(zhǔn)確判斷，失誤率較高。測(cè)量電池內(nèi)阻采用電池內(nèi)阻測(cè)試儀，該方法需要先將電池離線取回到專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量，必須中斷配電終端運(yùn)行，因此只能安排在設(shè)備檢修時(shí)進(jìn)行，這種方法雖然準(zhǔn)確度高，但檢測(cè)設(shè)備昂貴，檢測(cè)時(shí)需要停電、操作時(shí)間長、復(fù)雜、及時(shí)性差，難以滿足供電可靠性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種閥控式鉛酸蓄電池失效的在線判斷系統(tǒng)，在線判斷蓄電池是否失效，提高配電終端設(shè)備的在線率、可靠性，為配電網(wǎng)中蓄電池運(yùn)行維護(hù)的難題提供一種可行實(shí)用解決方案。

本發(fā)明解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種閥控式鉛酸蓄電池失效的在線判斷系統(tǒng)，包括閥控式鉛酸蓄電池組、監(jiān)控模塊和蓄電池管理模塊，所述蓄電池管理模塊電氣連接閥控式鉛酸蓄電池組，所述監(jiān)控模塊電氣連接蓄電池管理模塊；

所述監(jiān)控模塊控制蓄電池管理模塊自動(dòng)活化所述閥控式鉛酸蓄電池組，所述閥控式鉛酸蓄電池組的一個(gè)自動(dòng)活化包括一個(gè)完整的充電與放電過程，所述蓄電池管理模塊自動(dòng)活化所述閥控式鉛酸蓄電池組時(shí)，自動(dòng)采集充電與放電過程中的電壓、電流及對(duì)應(yīng)的充放電時(shí)間；

所述監(jiān)控模塊接收蓄電池管理模塊所采集的充電與放電過程中的電壓、電流及對(duì)應(yīng)的充放電時(shí)間數(shù)據(jù)，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)自動(dòng)評(píng)估所述閥控式鉛酸蓄電池組是否失效。

進(jìn)一步，所述閥控式鉛酸蓄電池組的一個(gè)周期性自動(dòng)活化包括的一個(gè)完整的充電與放電過程，所述過程包括以下步驟：

蓄電池管理模塊關(guān)閉充電電源并啟動(dòng)蓄電池組放電；

采集放電電流Ifi及電壓U；

當(dāng)蓄電池組的電壓U小于設(shè)定的活化終止電壓時(shí)，停止放電，并計(jì)算放電容量Sfi及放電時(shí)間t；

打開充電電源轉(zhuǎn)化為充電狀態(tài)，并按設(shè)定的充電控制策略進(jìn)行充電；

采集充電過程中的電流Ici及電壓U；

當(dāng)充電電流Ici?小于設(shè)定的浮充電流值時(shí)，設(shè)置充電完成標(biāo)志，并計(jì)算充電容量Sci及充電時(shí)間t；

所述字母i表示自動(dòng)活化的次數(shù)。

進(jìn)一步，所述監(jiān)控模塊通過以下方法判斷蓄電池組是否失效：

（1）監(jiān)控模塊對(duì)接收到的電壓、電流及對(duì)應(yīng)的充放電時(shí)間進(jìn)行如下判斷：

判斷條件1：第i次蓄電池活化充電容量Sci是否小于或等于K×相對(duì)充電額定容量Sxcn；

判斷條件2：第i次蓄電池活化放電容量Sf是否小于或等于K×相對(duì)放電額定容量Sxfn；

判斷條件3：Max{Sci，Sfi}是否小于或等于0.25×Max{Sn，Sxcn}，Sn為蓄電池組的額定容量；

其中，K大于等于0且小于等于1；

（2）當(dāng)判斷條件1、2與3任何一個(gè)成立時(shí)，則判斷此次蓄電池組失效；

（3）隨著i值的增加，循環(huán)步驟（1）與（2），若連續(xù)三次滿足步驟（2），則判斷此蓄電池組失效。

進(jìn)一步，所述第i次充電容量Sci與放電容量Sfi采用如下公式計(jì)算：

第i次蓄電池活化充電容量計(jì)算：Sci=△t×∑Icij，(j=0,....n)；

第i次蓄電池活化放電容量計(jì)算：Sfi=△t×∑Ifij，(j=0,....m）；

其中，△t為對(duì)應(yīng)充電或放電過程中的等間隔時(shí)間，所述相對(duì)充電額定容量Sxcn=Max{Sci}，所述相對(duì)放電額定容量Sxfn=Sxcn。

進(jìn)一步，所述K＝0.8。

本發(fā)明的有益效果是：