[發(fā)明專利]基于云平臺(tái)的直流電源設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210367915.0
• 申請(qǐng)日: 2022-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN115967141A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙夢(mèng)欣;王楠;惠東;周喜超;金翼;張振乾;徐街明;黃斌;易永利;楊愛晟;王中杰;戴哲仁;陶文彪;楊超余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)綜合能源服務(wù)集團(tuán)有限公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/02;H02J13/00
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種電池單元，包括所述電池單元的直流電源設(shè)備，對(duì)直流電源設(shè)備進(jìn)行充放電的方法，以及基于云平臺(tái)的直流電源設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)和方法，其中，所述遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)包括監(jiān)控終端，云平臺(tái)和直流電源設(shè)備，所述直流電源設(shè)備包括至少一個(gè)電池單元，所述遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)采用相互獨(dú)立的三個(gè)控制層級(jí)進(jìn)行遠(yuǎn)程核對(duì)性放電，電池單元層為機(jī)械邏輯控制層級(jí)，直流電源設(shè)備層和云平臺(tái)層為程序控制層級(jí)；各控制層級(jí)內(nèi)運(yùn)行獨(dú)自的安全機(jī)制，各層的安全機(jī)制不依賴其他層級(jí)的信息交互，不參與其他層級(jí)安全機(jī)制的運(yùn)行，避免通信中斷、通信延遲、層級(jí)內(nèi)安全環(huán)節(jié)局部失效造成的整體安全機(jī)制失效，提升了蓄電池遠(yuǎn)程維護(hù)期間直流電源設(shè)備的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流電源設(shè)備運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于云平臺(tái)的直流電源設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

直流電源設(shè)備是電力系統(tǒng)廠站中繼電保護(hù)、自動(dòng)控制、安全穩(wěn)定系統(tǒng)的供電設(shè)備，被譽(yù)為廠站二次系統(tǒng)的心臟，直流電源設(shè)備出現(xiàn)故障，將直接造成廠站運(yùn)行癱瘓。傳統(tǒng)直流電源中充電機(jī)將交流電整流成直流電，并采用鉛酸蓄電池作為交流失電后的備用電源，而且一段直流母線只配備一組鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池存在使用壽命超預(yù)期衰減和內(nèi)部腐蝕導(dǎo)致開路的隱患，降低了直流電源設(shè)備的供電可靠性，鋰離子電池替代一直是直流電源設(shè)備改進(jìn)升級(jí)的主要技術(shù)方向。

動(dòng)力型鋰離子電池主要用于電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)，采用循環(huán)方式運(yùn)行，不能適應(yīng)傳統(tǒng)直流電源設(shè)備中鉛酸蓄電池的浮充電運(yùn)行方式，為了實(shí)現(xiàn)電池替代，鋰電直流電源設(shè)備通常采用間歇充電運(yùn)行方式，鋰電池在開路靜置備電和間歇性短時(shí)補(bǔ)充充電之間進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

鉛酸蓄電池長(zhǎng)期浮充電運(yùn)行或鋰離子電池長(zhǎng)期間歇充電運(yùn)行，將降低電池內(nèi)活性物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)活性，通常要以一年或兩年為時(shí)間間隔進(jìn)行蓄電池的深度充放電循環(huán)，激發(fā)蓄電池活性，同時(shí)驗(yàn)證蓄電池的備電容量。這項(xiàng)工作通常稱為蓄電池核對(duì)性放電，簡(jiǎn)稱核容。由于鉛酸蓄電池核容放電采用10小時(shí)率放電電流，鋰離子電池采用3小時(shí)率放電電流，耗時(shí)長(zhǎng)、工作量大，占用了直流電源設(shè)備運(yùn)維工作的大部分時(shí)間。而且電池核容工作存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，傳統(tǒng)核容方式為運(yùn)維人員現(xiàn)場(chǎng)操作。

由于人工現(xiàn)場(chǎng)核容耗時(shí)費(fèi)力，遠(yuǎn)程自動(dòng)核容一直是當(dāng)前技術(shù)嘗試的重點(diǎn)，通過與云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的監(jiān)控終端，運(yùn)維人員不用去廠站現(xiàn)場(chǎng)，在駐地即可監(jiān)控遠(yuǎn)程核容的自動(dòng)運(yùn)行，但面臨2個(gè)技術(shù)問題難以解決：1.通信擁堵或中斷，在通信環(huán)節(jié)若出現(xiàn)通信故障或長(zhǎng)時(shí)間延遲將直接導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)信息不能上傳，遠(yuǎn)方指令無法下達(dá)，核容工作失控；2.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行異常，遠(yuǎn)方監(jiān)控終端無法發(fā)覺，遠(yuǎn)程自動(dòng)核容涉及的執(zhí)行元件為接觸器、充電裝置和放電裝置，接觸器會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)粘連、觸點(diǎn)動(dòng)作卡死或觸點(diǎn)燒蝕斷開，充電裝置或放電裝置會(huì)出現(xiàn)指令拒動(dòng)、輸入輸出失準(zhǔn)越限或內(nèi)部故障保護(hù)停機(jī)，造成現(xiàn)場(chǎng)核容工作失控。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行失控后，由于無運(yùn)行人員，不能通過聲、光、溫、煙等及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常，將直接導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中直流電源設(shè)備中的鋰離子電池長(zhǎng)期間歇充電運(yùn)行后活性降低，以及核對(duì)性放電占用直流電源設(shè)備運(yùn)維工作時(shí)間過長(zhǎng)，且存在一定風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致直流電源設(shè)備的可靠性降低，以及進(jìn)行直流電源設(shè)備遠(yuǎn)程核對(duì)性放電，可能出現(xiàn)通信擁堵或中斷造成遠(yuǎn)程核容指令無法下達(dá)引起核容工作失控，以及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行異常，而遠(yuǎn)程監(jiān)控終端無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)核容工作失控的技術(shù)問題，提出了本發(fā)明。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于直流電源設(shè)備的電池單元及包括所述電池單元的直流電源設(shè)備，對(duì)所述直流電源設(shè)備進(jìn)行充放電的方法，以及基于云平臺(tái)的直流電源設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于直流電源設(shè)備的電池單元，所述電池單元包括充放電控制閥、蓄電池組串和電池管理模塊；

所述充放電控制閥具備電池端口、母線端口、充電端口、放電端口和公共端端口；

所述電池端口與所述蓄電池組串的正負(fù)極中的其中一極相連，其中，所述相連的一極為正負(fù)極中的第一極，另一極為正負(fù)極中的第二極。