[發明專利]一種數字式蓄電池充電系統及停電保磁控制方法

在審

• 申請號: 202110370035.4
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113013968A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王益明;王賢輝
• 申請（專利權）人: 岳陽東瑞電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/00;B66C13/22
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 陳萬江

1.一種數字式蓄電池充電系統，其特征在于：包括勵磁回路、保磁投入開關、隔離、降壓變壓器、停電故障檢測模塊、電壓電流檢測模塊、蓄電池、蓄電池充電及停電保磁控制器和報警指示模塊；

所述勵磁回路在電磁鐵工作時提供勵磁電壓；

所述隔離和降壓變壓器對380V三相交流電進行隔離，轉換成蓄電池充電所需的220V三相電；

所述AC/DC變換電路將交流電轉換成直流電，轉換電壓V_ch受蓄電池充電及停電保磁控制器的控制調節；

所述停電故障檢測模塊，通過對380V三相交流電檢測，感知是否有停電、斷相等故障發生，檢測結果輸入蓄電池充電及停電保磁控制器；

所述電壓電流檢測模塊，對蓄電池電壓和充電、放電電流進行檢測，檢測結果輸入蓄電池充電及停電保磁控制器；

所述短路保護開關，具有過流保護功能；

所述保磁投入開關，受蓄電池充電及停電保磁控制器的控制，在檢測到停電時進行保磁投入。

2.根據權利要求1所述的一種數字式蓄電池充電系統，其特征在于：還包括硬件線路保護和軟件處理算法保護雙重保護模塊、蓄電池狀態檢測、充電模塊、電池電量評估和停電后保持投入控制模塊；

所述硬件線路保護和軟件處理算法保護雙重保護模塊，電壓傳感器信號經過電壓采樣信號調理電路轉換成電壓采樣信號V_IN，電流傳感器信號經過電流采樣信號調理電路轉換成電流采樣信號I_IN；硬件線路保護電路首先設置過壓、欠壓、充電過流、放電過流信號的檢測門限值V_HOP、V_HDP、I_HOP、I_HDP；過壓檢測、欠壓檢測模塊分別對輸入的電壓采樣信號V_IN與V_HOP、V_HDP進行硬件比較，輸出過壓指示和欠壓指示信號；所述充電過流檢測、放電過流檢測模塊分別對輸入的電流采樣信號I_IN與I_HOP、I_HDP進行硬件比較，輸出充電過流指示和放電過流指示信號；所述硬件線路保護和軟件處理算法保護雙重保護模塊中具有軟件算法保護模塊，設置軟件檢測門限值參數，軟件算法保護模塊對電壓信號和電流信號進行采樣和軟件濾波運算，并與軟件檢測門限值參數進行比較，計算得出軟件充電使能、軟件保磁投入使能信號；蓄電池保護邏輯電路，對輸入的過壓指示、欠壓指示、充電過流指示、放電過流指示信號以及軟件充電使能、軟件保磁投入使能信號、外部輸入的停電或缺相故障信號進行硬件綜合判斷，輸出最終的充電使能、保磁投入使能信號。

3.根據權利要求1所述的一種數字式蓄電池充電系統，其特征在于：包含蓄電池狀態檢測和充電模塊，充電模塊具有充電曲線數據庫，根據電池類型、狀態等參數選擇合適的充電策略；

蓄電池充電及停電保磁控制器具有一個充電曲線數據庫，通過操作界面輸入蓄電池類型、數量、規格、充電參數等關鍵數據，控制器測量當前蓄電池電壓，以判斷蓄電池處在狀態，控制器根據充電曲線數據庫和計算合理的充電曲線和策略，控制器按照生成的充電曲線和策略進行充電；

所述充電曲線數據庫可以根據蓄電池類型，設置合理的充電曲線，根據電池的容量設置合理的充電電流，以及根據電池當前的電壓和狀態，選擇合理的充電策略。

4.根據權利要求1所述的一種數字式蓄電池充電系統，其特征在于：控制器按照生成的充電曲線和策略進行充電，首先進行實驗性充電，以此判斷蓄電池是否存在故障，否則需要報警通知技術人員檢修；如果實驗性充電判斷正常，然后再按照生成的充電曲線和策略進行充電。

5.根據權利要求1所述的一種數字式蓄電池充電系統，其特征在于：還包括對電池電量評估和停電后保持投入時間的控制，及時報警，必要時切斷電源。當出現停電后保磁投入時，記錄蓄電池的電壓曲線，據此估算蓄電池剩余的工作時間，當剩余的工作時間小于設定的工作時間閾值時，輸出緊急報警信號，提醒工作人員盡快完成放料和停機操作，當電池電壓達到欠壓狀態時，及時切斷電源保護電池。

6.一種數字式蓄電池停電保磁控制方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

S1、當出現停電后保磁投入時，記錄蓄電池的電壓曲線，據此估算蓄電池剩余的工作時間；

S2、當剩余的工作時間小于設定的工作時間閾值時，輸出緊急報警信號，提醒工作人員盡快完成放料和停機操作；

S3、當電池電壓達到欠壓狀態時，及時切斷電源保護電池。