[發明專利]一種蓄電池單體斷裂在線支撐裝置及方法

在審

• 申請號: 201811608733.8
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109444751A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 徐魁;李銘梔;馬超;魏文祥;靖超;王云飛;楊剛;方健
• 申請（專利權）人: 江蘇南自通華電力自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382;H02H7/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明提供了一種蓄電池單體斷裂在線支撐裝置，包括一節以上串聯的蓄電池組成的蓄電池組、總控制單元、分組控制單元、蓄電池斷裂支撐單元以及與每節蓄電池對應的蓄電池斷裂識別單元；其中蓄電池斷裂識別單元并接于每節蓄電池兩端，蓄電池斷裂支撐單元跨接于兩節相鄰蓄電池之間，分組控制單元連接蓄電池斷裂支撐單元，蓄電池斷裂識別單元連接總控制單元，總控制單元連接分組控制單元。

技術領域

本發明涉及蓄電池保護領域，特別是一種蓄電池單體斷裂在線支撐裝置及方法。

背景技術

大多數直流供電系統中均使用串聯成組的蓄電池作為重要的應急后備電源，當主電源斷電后，蓄電池組將由后備電源變成主電源為負荷供電，此時如果單節蓄電池發生斷裂故障，在監測及保護不到位的情況下會造成整組蓄電池的失電故障，整個直流供電系統瞬間失去動力，給電網運行帶來不可彌補的巨大損失。目前，針對蓄電池單體斷裂故障處理主要的技術手段集中在通過建立一個電流旁路單元，旁路故障單體電池，該電流旁路單元可以為功率二極管或者繼電器控制單元，以此跨接故障電池可以解決因為單個蓄電池故障而對整個直流系統的影響，但是上述方法只能對于蓄電池組電流進行跨接分流，對于整組電壓起不到支撐作用，尤其當多節單體電池同時發生斷裂故障時，整組電壓跌落較大，如果因此達到了下電電壓值，將使整組蓄電池退出使用，其余未斷裂電池單體電量則因為放電不足得不到充分利用。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種蓄電池單體斷裂在線支撐裝置及方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種蓄電池單體斷裂在線支撐裝置，包括一節以上串聯的蓄電池組成的蓄電池組、總控制單元、分組控制單元、蓄電池斷裂支撐單元以及與每節蓄電池對應的蓄電池斷裂識別單元；其中蓄電池斷裂識別單元并接于每節蓄電池兩端，蓄電池斷裂支撐單元跨接于兩節相鄰蓄電池之間，分組控制單元連接蓄電池斷裂支撐單元，蓄電池斷裂識別單元連接總控制單元，總控制單元連接分組控制單元。

蓄電池斷裂支撐單元包括第一開關管、第二開關管、儲能電感、跨接在第一開關管和儲能電感之間的第一電容、跨接在第二開關管和儲能電感之間的第二電容，儲能電感的一端連接于兩節相鄰蓄電池之間，另一端連接于第一開關管與第二開關管之間，第一開關管的一端連接蓄電池的正極，另一端與第二開關管連接，第二開關管的一端連接第一開關管，另一端連接相鄰蓄電池的負極，第一開關管的控制端、第二開關管的控制端分別連接到分組控制單元。

本發明中，蓄電池斷裂支撐單元的第一端口連接蓄電池B₁的正極，蓄電池斷裂支撐單元的第二端口連接蓄電池B₁的負極，蓄電池斷裂支撐單元的第三端口(3c)連接蓄電池B₂的負極。

本發明中，第一蓄電池斷裂識別單元的第一端口連接蓄電池B₁的正極，第一蓄電池斷裂識別單元的第三端口連接蓄電池B₁的負極，第二蓄電池斷裂識別單元的第一端口連接蓄電池B₂的正極，第二蓄電池斷裂識別單元的第三端口連接蓄電池B₂的負極，第一蓄電池斷裂識別單元的第二端口和第二蓄電池斷裂識別單元的第二端口分別連接總控制單元。

本發明還提提供了一種蓄電池單體斷裂在線支撐方法，在浮沖狀態下或者蓄電池組充放電狀態下，蓄電池斷裂識別單元持續對所有蓄電池單體端電壓進行實時采樣；

當蓄電池組中任意蓄電池發生斷裂故障時，該蓄電池內阻R_b增大，蓄電池組電流會在該蓄電池內阻R_b上產生一個壓降，且隨著內阻R_b逐漸增大，該壓降逐漸增大，導致該故障蓄電池的兩端產生反向的電壓，蓄電池斷裂識別單元檢測該蓄電池端電壓為負值，判定該蓄電池處于斷裂狀態，發送信號到總控制單元，總控制單元發送信號啟動分組控制單元；