一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，包括配网电源模块和蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相同参数串联的蓄电池，所述配网电源模块包括：第一电压转换模块、第一输出端、第二电压转换模块、第二输出端、蓄电池充电管理模块、蓄电池放电管理模块、集中监控模块、蓄电池检测模块。其中，第一输出端与蓄电池组连接，用于接收所述蓄电池组输出的电压或输出第一电压至蓄电池组。其中，所述集中监控模块根据蓄电池检测模块的检测数据计算蓄电池的内阻值。本发明所提供的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统能够实现蓄电池内阻在线检测，进一步提高了配网电源系统的安全性。
【专利说明】-种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及配网电源系统【技术领域】，特别是涉及一种实现蓄电池内阻在线检测的 配网电源系统。
【背景技术】
[0002] 配网电源系统的供电对象既有二次设备也有一次设备，通常情况下输出电压对于 二次设备一般为24V。配网电源模块是配网电源系统的核心部件，能够对输入端输入的电压 进行转换，从而为供电对象提供合适的电压。由于配网电源系统要求在交流电消失后须工 作一段时间，因此要求配网电源系统具有不间断供电的功能，这就要求配网电源系统配备 储能元件，如蓄电池。蓄电池作为配网电源系统的重要组成部分，其储能量决定了配网电源 系统交流失电后的工作时间长短。
[0003] 在具体实施中，将蓄电池与配网电源模块连接，当配网电源模块的主输入端交流 失电后，通过蓄电池为配网电源模块提供电能。因此蓄电池的性能对于配网电源系统的影 响较大，而蓄电池的性能又受蓄电池内阻的影响。蓄电池内阻越大，蓄电池自身消耗的能量 越多，蓄电池的使用效率就越低。此外，蓄电池内阻很大的蓄电池在充电时产生的热量较 多，当热量无法及时散发时，会进一步引发蓄电池的热失控，将在蓄电池的内部产生很大的 压强，一旦压强超过电池的最大承受能力，将导致蓄电池发生爆炸，后果将十分严重。
[0004] 现有的蓄电池内阻检测系统，只能将蓄电池断电，并脱离配网电源模块再进行测 量，需要耗费较多的时间以及成本。在脱离配网电源模块的情况下，如果配网电源模块的主 输入端交流失电，则配网电源模块将无电能输出，无法满足向负荷提供不间断的供电。另 夕卜，由于蓄电池内阻会随着蓄电池充电、放电、工作时间以及工作环境发生较大的变化，而 现有的蓄电池内阻检测系统无法随时检测蓄电池内阻。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，用于对蓄电 池的内阻值进行在线监测。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系 统，包括配网电源模块和蓄电池组，所述蓄电池组包括多个相同参数串联的蓄电池，所述配 网电源模块包括：与单相交流输出端连接的第一电压转换模块，用于将所述单相交流输出 端输出的电压转换为第一电压，并输出至所述配网电源模块的第一输出端；
[0007] 与所述第一电压转换模块连接的第二电压转换模块，用于将所述第一电压转换为 第二电压，并输出至所述配网电源模块的第二输出端；
[0008] 与所述蓄电池组连接的蓄电池充电管理模块和蓄电池放电管理模块，用于管理所 述蓄电池组的充电和放电；
[0009] 与所述第一电压模块连接的集中监控模块，用于在单相交流输出端交流失电时控 制所述蓄电池放电管理模块管理所述蓄电池组放电，否则控制所述蓄电池充电管理模块管 理所述蓄电池组充电；
[0010] 连接于所述集中监控模块和蓄电池之间的蓄电池检测模块，用于在接收到所述集 中监控模块的检测指令后对所述蓄电池进行检测，并将检测数据传输至所述集中监控模 块；
[0011] 所述第一输出端与所述蓄电池组连接，用于在所述蓄电池组放电的情况下，接收 所述蓄电池组输出的电压，并输出至所述第二电压转换模块；在所述蓄电池组充电的情况 下，输出所述第一电压至所述蓄电池组；
[0012] 其中，所述集中监控模块根据所述检测数据计算所述蓄电池的内阻值；所述蓄电 池组的输出电压为所述第一电压。
[0013] 优选的，所述蓄电池检测模块包括：
[0014] 与所述蓄电池并联的第一检测电路和与所述蓄电池并联的第二检测电路；
[0015] 所述第一检测电路包括：第一电阻和第一开关，所述第一电阻和所述第一开关串 联；
[0016] 用于在接收到所述检测指令的情况下，闭合所述第一开关，将所述第一电阻的电 压Ui和电流Ii反馈至所述集中监控模块并断开所述第一开关；
[0017] 所述第二检测电路包括：第二电阻和第二开关，所述第二电阻和所述第二开关串 联；
[0018] 用于在所述第一检测电路将所述第一电阻的电压Ui和电流Ii反馈至所述集中监 控模块的情况下，闭合所述第二开关，将所述第二电阻的电压u 2和电流12反馈至所述集中 监控模块并断开所述第二开关；
[0019] 所述集中监控模块依据计算公式计算所述蓄电池的内阻Rb ;
[0020] 其中，计算公式为
【权利要求】
1. 一种实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，包括配网电源模块和蓄电池组，所 述蓄电池组包括多个相同参数串联的蓄电池，其特征在于，所述配网电源模块包括： 与单相交流输出端连接的第一电压转换模块，用于将所述单相交流输出端输出的电压 转换为第一电压，并输出至所述配网电源模块的第一输出端； 与所述第一电压转换模块连接的第二电压转换模块，用于将所述第一电压转换为第二 电压，并输出至所述配网电源模块的第二输出端； 与所述蓄电池组连接的蓄电池充电管理模块和蓄电池放电管理模块，用于管理所述蓄 电池组的充电和放电； 与所述第一电压模块连接的集中监控模块，用于在单相交流输出端交流失电时控制所 述蓄电池放电管理模块管理所述蓄电池组放电，否则控制所述蓄电池充电管理模块管理所 述蓄电池组充电； 连接于所述集中监控模块和蓄电池之间的蓄电池检测模块，用于在接收到所述集中监 控模块的检测指令后对所述蓄电池进行检测，并将检测数据传输至所述集中监控模块； 所述第一输出端与所述蓄电池组连接，用于在所述蓄电池组放电的情况下，接收所述 蓄电池组输出的电压，并输出至所述第二电压转换模块；在所述蓄电池组充电的情况下，输 出所述第一电压至所述蓄电池组； 其中，所述集中监控模块根据所述检测数据计算所述蓄电池的内阻值；所述蓄电池组 的输出电压为所述第一电压。
2. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述蓄电池检测模块包括： 与所述蓄电池并联的第一检测电路和与所述蓄电池并联的第二检测电路； 所述第一检测电路包括：第一电阻和第一开关，所述第一电阻和所述第一开关串联； 用于在接收到所述检测指令的情况下，闭合所述第一开关，将所述第一电阻的电压A 和电流Ii反馈至所述集中监控模块并断开所述第一开关； 所述第二检测电路包括：第二电阻和第二开关，所述第二电阻和所述第二开关串联； 用于在所述第一检测电路将所述第一电阻的电压Α和电流^反馈至所述集中监控模 块的情况下，闭合所述第二开关，将所述第二电阻的电压U 2和电流12反馈至所述集中监控 模块并断开所述第二开关； 所述集中监控模块依据计算公式计算所述蓄电池的内阻Rb ; 其中，计算公式为
；η为蓄电池组包含的蓄电池的数目。
3. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，还 包括与所述集中监控模块通讯的上位机，用于向所述集中监控模块发送检测指令或获取所 述集中监控模块计算的所述蓄电池的内阻值。
4. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述第一电压转换模块包括： 与单相交流输出端连接的电磁兼容电路，用于获取单相交流输出端输出的信号，并对 所述信号进行电磁隔离保护； 与所述电磁兼容电路连接的功率因数校正电路，用于提高所述配网电源模块的功率因 数； 与所述功率因数校正电路连接的电压转换电路，用于将所述功率因数校正电路输出的 电压转换为所述第一电压。
5. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述第二电压转换模块为： 直流-直流转换电路。
6. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述蓄电池检测模块通过电缆与所述蓄电池连接。
7. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述单相交流输出端输出的电压为220V。
8. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述第二电压为24V。
9. 根据权利要求1所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述第一电压为48V。
10. 根据权利要求9所述的实现蓄电池内阻在线检测的配网电源系统，其特征在于，所 述蓄电池组包括4个蓄电池，每个蓄电池的电压为12V，所述蓄电池检测模块为4个。
【文档编号】G01R27/08GK104297697SQ201410643923
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】王凯, 郑伟彦, 袁喆, 何卫斌 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司杭州供电公司