一種可控式蓄電池綜合放電儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種可控式蓄電池綜合放電儀，所述的若干放電模塊相互疊加組合，所述的蓄電池組內設有的傳感器輸出端與監控模塊的輸入端連接，若干放電模塊疊加組合后的控制端與監控模塊的輸入端連接，監控模塊的一輸出端連接有交換機，監控模塊的另一輸出端與液晶顯示器連接，監控模塊的輸出端通過交換機分別與遠方中心監控主機和后臺機連接，若干放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口連接。
【專利說明】一種可控式蓄電池綜合放電儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可控式蓄電池綜合放電儀。
【背景技術】
[0002]蓄電池作為直流系統的備用電源，一直廣泛運用于變電站的二次電氣設備和通信電源中，蓄電池組運行是否正常，關系到電氣設備特別是繼電保護設備能否可靠運行。2、電網供電正常時，不間斷電源系統的電池組的端電壓和充電機電壓是并聯的，因此我們并不能在交流供電時發現電池組或個別電池的故障，為了有效而準確地了解蓄電池性能和健康狀況，我們必須定期對蓄電池進行核對性充放電試驗檢查，以便檢測電池組容量，查找出故障電池并即使更換。3、國內外現在生產和使用的放電設備中，絕大部分采用脈寬調制(PWM)方式實現恒流控制。如美國阿博爾公司、杭州高特電子公司的產品均采用繼電器線路和脈寬調制線路，根據容量大小由單片機控制投入部分固定阻值電阻，通過脈寬調制恒流線路來跟蹤采樣，補償變化的電流，這種方法應用在大容量放電回路中繼電器數量越來越多，且隨著容量增大其恒流精度越低，因此不適用于大電流放電，目前均在20A以下。控制方式上，均采用單片機控制技術。在數據存儲量和存儲方式和處理能力上有局限性，不能適應未來組網監控的要求。另一類型是采用逆變方式將逆變的電能反送到電網。如陜西柯藍公司、合肥陽光電源的產品，此類產品使用中受到很多因素限制，會造成電網的污染，電力部門不提倡采用。再者解決大功率逆變技術煩瑣，成本較高，也僅適用在中小容量系統。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種可控式蓄電池綜合放電儀，它不但可以提高恒流精度，減小紋波，而且控制方式靈活，放電比較方便。
[0004]本發明采用了以下技術方案:一種可控式蓄電池綜合放電儀，它包括若干放電模塊、監控模塊、液晶顯示器、遠方中心監控主機和后臺機，所述的若干放電模塊相互疊加組合，所述的蓄電池組內設有的傳感器輸出端與監控模塊的輸入端連接，若干放電模塊疊加組合后的控制端與監控模塊的輸入端連接，監控模塊的一輸出端連接有交換機，監控模塊的另一輸出端與液晶顯示器連接，監控模塊的輸出端通過交換機分別與遠方中心監控主機和后臺機連接，若干放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口連接，所述的監控模塊用于接收傳感器檢測的蓄電池組內單體電池電壓采樣值及測量值以及放電模塊中充放電電流采樣值和測量值并將上述的電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值輸送到遠方中心監控主機和后臺機，遠方中心監控主機和后臺機用于接收電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值建立蓄電池參數數據庫，從而解決放電模塊以及監控模塊與遠方中心監控主機以及后臺機之間的數據和信息交換，對放電數據進行處理并分析蓄電池的質量好壞。
[0005]所述的遠方中心監控主機和后臺機都設置為工業控制計算機。所述的工業控制計算機采用IBMPC586工業控制機。所述的所述的放電模塊的控制端連接有滯環比較器，滯環比較器實現放電模塊的電流型PWM調制。所述的放電模塊設置為電力系統用的FDlOOO放電模塊。所述的監控模塊為AFPM3-2AV2路交流電壓監控模塊。所述的放電模塊與監控模塊之間通過RS485端口進行通訊，監控模塊的輸出端與遠方中心監控主機和后臺機之間采用RS232端口進行通訊。所述的放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口之間設有自動跳閘開關。
[0006]本發明具有以下有益效果:采用了以上技術方案，本發明采用了若干放電模塊相互疊加組合，這樣可以解決大容量蓄電池的放電，本發明設有監控模塊，這樣就可以控制若干放電模塊，單體模塊自主均流，工作在相同狀態，承載相同的電流，實現放電容量的任意組合，從而適應系統中不同容量的變電站和通信站的需求。本發明恒流精度高、紋波小、控制方式靈活、放電工作方便，在放電過程中，一旦蓄電池異常，能快速終止放電，確保直流系統正常運行。本發明監控裝置采用了工業控制機，具備高速處理各種數據的能力，數據存儲量大，分析功能強，并能實現蓄電池的組網監控，解決對各模塊的地址識別和軟關啟；控制模塊均流；解決電池電壓及電池組參數采樣及測量；放電單元的控制放電數據測量保存、放電參數的設定、事故告警及保存、與放電單元及后臺機的信息交換；所有蓄電池組網管理等技術問題，采用放電模塊疊加，徹底解決了各種規格、容量的蓄電池放電問題，具有很強的生命力，普遍適用于各種類型的變電站用蓄電池組的充放電試驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]在圖1中，本發明提供了一種可控式蓄電池綜合放電儀，它包括若干放電模塊、監控模塊、液晶顯示器、遠方中心監控主機和后臺機，遠方中心監控主機和后臺機都設置為工業控制計算機，工業控制計算機采用IBMPC586工業控制機，所述的放電模塊的控制端連接有滯環比較器，滯環比較器實現放電模塊的電流型PWM調制，監控模塊為AFPM3-2AV2路交流電壓監控模塊，放電模塊設置為電力系統用的FD1000放電模塊，所述的若干放電模塊相互疊加組合，本實施例由二十個放電模塊相互疊加組合，所述的蓄電池組內設有的傳感器輸出端與監控模塊的輸入端連接，若干放電模塊疊加組合后的控制端與監控模塊的輸入端連接，監控模塊的一輸出端連接有交換機，監控模塊的另一輸出端與液晶顯示器連接，監控模塊的輸出端通過交換機分別與遠方中心監控主機和后臺機連接，若干放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口連接，所述的監控模塊用于接收傳感器檢測的蓄電池組內單體電池電壓采樣值及測量值以及放電模塊中充放電電流采樣值和測量值并將上述的電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值輸送到遠方中心監控主機和后臺機，遠方中心監控主機和后臺機用于接收電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值建立蓄電池參數數據庫，從而解決放電模塊以及監控模塊與遠方中心監控主機以及后臺機之間的數據和信息交換，對放電數據進行處理并分析蓄電池的質量好壞，所述的放電模塊與監控模塊之間通過RS485端口進行通訊，監控模塊的輸出端與遠方中心監控主機和后臺機之間采用RS232端口進行通訊，所述的放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口之間設有自動跳閘開關。
[0009]本發明采用放電模塊疊加方式來解決大容量蓄電池放電問題的，其主導設計思想是在監控單元控制下可控制20只放電模塊，單個放電模塊自主均流、工作在相同狀態，承載相同的電流，實現了放電容量任意組合，以適應系統中不同容量的變電站和通信站的需求。該裝置恒流精度高、紋波小、控制方式靈活、放電工作方便。在放電過程中，一旦蓄電池異常，能快速終止放電，確保直流系統正常運行。遠方中心監控主機和后臺機采用了工業控制計算機，工業控制計算機具備高速處理各種數據的能力，數據存儲量大，分析功能強，并能實現蓄電池的組網監控。采用放電模塊疊加，徹底解決了各種規格、容量的蓄電池放電問題，具有很強的生命力，普遍適用于各種類型的變電站用蓄電池組的充放電試驗。本發明的高精度、低紋波、抗沖擊的放電恒流回路；解決放電模塊之間的均流技術；放電模塊小型化設計等技術問題。本發明對放電模塊進行控制的監控單元；解決對各模塊的地址識別和軟關啟；控制模塊均流；解決電池電壓及電池組參數采樣及測量；放電單元的控制放電數據測量保存、放電參數的設定、事故告警及保存、與放電單元及后臺機的信息交換；所有蓄電池組網管理等技術問題。本駙馬ing對放電輸入開關進行控制的遙控單元；加裝智能化的保護芯片、電壓繼電器以及微型空氣斷路器，在電池端電壓下降能夠實現對放電回路的自動切斷，本發明建立蓄電池參數的數據庫，解決放電單元、監控單元、PC機及其他后臺設備的數據及信息交換；對放電數據進行處理并分析蓄電池的質量好壞；出具蓄電池放電參數報表等，動態測量蓄電池組容量，對蓄電池組進行壽命預測，所有遙測的交直流參數與后臺機的信息網絡融合，并將告警信號上送0PEN3000網絡，做到實時監控。
[0010]1、放電模塊的核心就是放電模塊的研制。放電模塊采用了滯環比較器實現電流型PWM調制技術；軟開關技術；平滑濾波技術。使得模塊具有抗沖擊、紋波小、穩流精度高、轉換效率高、可靠性高等特點。在控制上解決與監控單元之間的通信和地址識別。在控制上便于控制。此部分可以單獨作為電子負載使用。
[0011]2、監控模塊主要解決單體電池及電池組的電壓值的采樣及測量，充放電電流的采樣和測量以及監控軟件的設計等。參數設定:具有單電池和電池組的過壓、欠壓報警及溫度過高報警數值設定；放電電流、放電終止時間、電池組電池數量及順序號、數據記錄時間等參數設定，并實現與PC機或中心監控機的通訊。報警記錄與處理:系統出現過壓、欠壓報警狀態后，能夠自動記錄發生報警的時間、電池序號、報警種類等，并可事后查詢；并自動終止放電。
[0012]3、數據分析及處理軟件模塊主要解決下列問題:
(一)建立電池的數據庫；
(二)編制監控裝置與PC機或其他中心監控機的通信軟件；
(三)數據處理及分析軟件。實現繪制電池放電過程中各種曲線，基本判定電池的優劣；制定放電表格并可打印。該軟件無論在線與否均能使用。首先根據國際及國家相關標準制定好放電單元、監控單元、后臺設備之間的通信規約，具備三部分通過RS485、RS232 口進行通訊。制定三個單元間相互控制要求。控制方式及控制參數等，制定總的技術指標和總的技術要求，制定的通信規約應符合國際及國家標準，為與其他設備通信提供條件。
[0013]認真調研，選擇最新的功率器件、驅動器件、發熱元件；將利用滯環比較器實現電流型PWM調制的電路進行拓撲，實現高精度恒流控制；采用平滑高頻濾波技術、自主均流技術來解決紋波和均流并聯問題。
[0014]在取得階段性成功后，優化設計方案，進行正式的樣機研制，放電電流不小于150A，同時驗證監控單元和軟件部分控制與測量的正確性，數據和信息交換的準確率和速度。局部組網的可能性。
【權利要求】
1.一種可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是它包括若干放電模塊、監控模塊、液晶顯示器、遠方中心監控主機和后臺機，所述的若干放電模塊相互疊加組合，所述的蓄電池組內設有的傳感器輸出端與監控模塊的輸入端連接，若干放電模塊疊加組合后的控制端與監控模塊的輸入端連接，監控模塊的一輸出端連接有交換機，監控模塊的另一輸出端與液晶顯示器連接，監控模塊的輸出端通過交換機分別與遠方中心監控主機和后臺機連接，若干放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口連接，所述的監控模塊用于接收傳感器檢測的蓄電池組內單體電池電壓采樣值及測量值以及放電模塊中充放電電流采樣值和測量值并將上述的電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值輸送到遠方中心監控主機和后臺機，遠方中心監控主機和后臺機用于接收電壓采樣值及測量值和電流采樣值及測量值建立蓄電池參數數據庫，從而解決放電模塊以及監控模塊與遠方中心監控主機以及后臺機之間的數據和信息交換，對放電數據進行處理并分析蓄電池的質量好壞。
2.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的遠方中心監控主機和后臺機都設置為工業控制計算機。
3.根據權利要求2所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的工業控制計算機采用IBMPC586工業控制機。
4.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的所述的放電模塊的控制端連接有滯環比較器，滯環比較器實現放電模塊的電流型PWM調制。
5.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的放電模塊設置為電力系統用的FDlOOO放電模塊。
6.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的監控模塊為AFPM3-2AV2路交流電壓監控模塊。
7.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的放電模塊與監控模塊之間通過RS485端口進行通訊，監控模塊的輸出端與遠方中心監控主機和后臺機之間采用RS232端口進行通訊。
8.根據權利要求1所述的可控式蓄電池綜合放電儀，其特征是所述的放電模塊疊加后的輸出端與蓄電池組的放電端口之間設有自動跳閘開關。
【文檔編號】H02J7/00GK104505869SQ201410672188
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月22日 優先權日:2014年11月22日
【發明者】宋海洋, 肖岸原, 徐進東, 王昱, 夏磊 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司泰州供電公司