[發明專利]自適應蓄電池單體均衡裝置

有效

• 申請號: 201710465384.8
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107276154B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 陳柏恒;葉歡歡;黃志;黎舟洋;王鐵柱;郭佳才;賴昱光;王博;羅斐;晏結鈺;張揚;鄧惠華;袁曉杰;陳錦鵬;高士森
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司惠州供電局
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/48
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明設計了一種具有蓄電池單體均衡功能的蓄電池狀態巡檢儀及其實現方法，采用可控式電阻分流，根據均衡需要實現快速放電，同時為每一個蓄電池單體密封壓力傳感器，精確反饋蓄電池內部壓力變化情況，防止蓄電池的過充。不僅可以實現蓄電池巡檢功能，還能通過控制#1蓄電池組、#2蓄電池組、就地備用蓄電池組三者之間進行能量均衡，以達到#1蓄電池組、#2蓄電池組、就地備用蓄電池組三者均處于均衡的最佳充電狀態，獲得蓄電池直流系統的最大容量，解決了蓄電池均衡速度慢，效率低的問題。

技術領域

本發明涉及變電站蓄電池的技術領域，更具體地，涉及一種自適應蓄電池單體均衡裝置。

背景技術

蓄電池單體在出廠時無法保證每個單體參數均一致；供電企業在進行采購時，亦以單體參數誤差在一定數值以內作為驗收標準。變電站站用蓄電池或通信用蓄電池均是將若干蓄電池單體串聯成組，通過基于高頻開關的直流充電機直接對整組蓄電池進行充放電控制，并通過蓄電池狀態巡檢儀對每組蓄電池的端電壓、溫度等參數進行測量和監視。供電企業的蓄電池系統具有一定數量的就地備用單體。如，某個變電站站用直流采用110V電壓等級，故此其蓄電池系統采用52組蓄電池串聯，同時準備2個就地備用單體蓄電池。

發明內容

供電企業現有的將整組蓄電池以整組控制的充放電運行方式下，蓄電池在浮充電時將無可避免地存在這種現象(供電企業的蓄電池99％以上的工作時間均處于浮充狀態)：大部分單體處在浮充狀態，而某個單體處在過充狀態，某個單體處在欠充狀態。而這種現象亦會無可避免地導致蓄電池組的電池容量降低，減少蓄電池使用壽命，甚至會導致核容試驗不合格(實際容量80％*額定容量時即判斷為核容不合格，此時需要對蓄電池進行更換)。

現階段蓄電池的均衡方法主要有以下幾種：

1、每個單體電池附加一個均衡電路，起到分流作用，防止其過充，但此方法均衡速度慢，可控性較差；

2、采用一組變壓器來實現均衡充電，利用變壓器各個繞組間的漏感進行電壓均衡。但變壓器結構復雜，制作要求和成本很高，所以此種方法并不理想；

3、采用電容均衡，其實質是依靠單體電池間的電壓差實現能量在相鄰兩單體電池間轉移，電壓差越大，均衡效果越明顯。而實際中個單體蓄電池間的端電壓差值小，導致此方法的均衡效果不明顯，均衡效率低。

為實現上述目的，本發明設計了一種具有蓄電池單體均衡功能的蓄電池狀態巡檢儀及其實現方法，采用可控式電阻分流，根據均衡需要實現快速放電，同時為每一個蓄電池單體密封壓力傳感器，精確反饋蓄電池內部壓力變化情況，防止蓄電池的過充。不僅可以實現蓄電池巡檢功能，還能通過控制#1蓄電池組、#2蓄電池組、就地備用蓄電池組三者之間進行能量均衡，以達到#1蓄電池組、#2蓄電池組、就地備用蓄電池組三者均處于均衡的最佳充電狀態，獲得蓄電池直流系統的最大容量。解決了蓄電池均衡速度慢，效率低的問題。

本發明具體技術方案如下：

一種自適應蓄電池單體均衡裝置，包括：#1蓄電池組、#2蓄電池組、#1充電機、#2充電機、就地備用蓄電池組和巡檢儀；其中，#1蓄電池組、#2蓄電池組分別由#1充電機、#2充電機進行串聯充電，同時將#1蓄電池組、#2蓄電池組內的每個單體并聯接入巡檢儀，將就地備用蓄電池組內電池單體并聯接入巡檢儀；

其中，巡檢儀包括：判定模塊、均衡決策模塊、均衡執行模塊；

判定模塊，通過密封壓力傳感器檢測蓄電池內部的氣體壓力，判定蓄電池的荷電狀態；

均衡決策模塊，依據壓力傳感器反饋的信號，運用均衡決策算法作用于均衡執行模塊，并按照均衡控制流程圖來執行蓄電池單體的均衡；

均衡執行模塊，對蓄電池單體進行雙向非能耗式的能量均衡和單向能耗式的能量均衡。

進一步，壓力傳感器的密封方式為：在蓄電池安全閥的位置處鉆一個小孔，再加上O型圈，通過緊固件擰緊，密封。