直流后备电源容量检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型具体涉及一种直流后备电源容量检测装置。
【背景技术】
[0002]直流后备电源是电网二次设备运行不可或缺的重要组成部分，其性能直接关系到供电网络的安全稳定运行。根据现有规程规定:配电自动化直流后备电源能够在系统主电源断电后至少4小时内保证站用设备的持续运行。因此，在交流电源中断后直流后备电源的供电时间可作为计算后备电源容量与判断后备电源好坏的重要参数。
[0003]现阶段，直流后备电源与交流电源的连接方式如图I所示:交流220V电源通过交/直流转换装置连接直流后备电源，同时交/直流转换装置的另一路直流输出端连接装置电源、操作电源等负载。直流后备电源通常采用蓄电池或者超级电容等作为储能设备。可以看至|J，电网正常运行时，直流后备电源一直处于浮充状态，负载的供电一直由220V交流电通过交/直流转换装置供应;一旦交流220V电源停电，则交直流转换装置立即转换为通过直流后备电源对装置电源、操作电源等负载供电，待交流220V供电恢复后，电源供电方式恢复正常状态，同时交流220V电源为直流后备电源充电，以保持后备电源的电量充足。
[0004]然而，直流后备电源的储能设备在使用一段时间后，都会产生性能的下降；正常情况下直流后备电源一直处于浮充状态，如无交流电源失电情况发生，一般难以判断直流后备电源的性能好坏;现在常用的手段是人工检测，即检修人员定时巡查各个站的直流后备电源，采用人工手动的方式，对直流后备电源进行充放电试验，并且手动记录试验数据，分析直流后备电源性能好坏，这种方法费时费力，工作成效受人为因素影响大，而且效率极低；另一种是通过内阻检测的方式确认直流后备电源的性能，但内阻在线监测装置(系统）结构复杂，成本高昂，且仅适用于蓄电池，适用范围极其有限。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种成本低廉、功能和结构简单、自动化程度高的直流后备电源容量检测装置。
[0006]本实用新型提供的这种直流后备电源容量检测装置，包括控制开关、控制器、通信模块和电压检测模块;控制开关安装在220V交流输入回路上；电压检测模块用于检测直流后备电源的输出电压，并将检测到的电压信号上传控制器;控制器用于控制控制开关的通断，采集直流后备电源的输出电压和控制开关的分/合闸状态，通过计算控制开关的分/合闸时间差判断直流后备电源的持续供电能力，以检测直流后备电源的持续供电时间；通信模块将控制器采集的信号和检测到的直流后备电源的持续供电时间上传到监控主站。
[0007]所述的直流后备电源容量检测装置还包括监控主站，监控主站用于接收通信模块上传的数据信息，通过将检测后的直流后备电源持续供电时间与系统中设定值比对，得出不满足运行要求的设备，并以报表形式指导运维人员开展工作。
[0008]所述的直流后备电源容量检测装置的电能直接从电压检测模块的输入端口获取。[0009 ] 所述的控制器为单片机、FPGA、DSP、PLC或专用工业控制器。
[0010]所述的通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
[0011]所述的控制开关为继电器或接触器。
[0012]所述的有线通信模块为工业总线通信模块或光纤通信模块。
[0013]所述的无线通信模块为GPRS通信模块。
[0014]本实用新型采用自动控制装置对直流后备电源进行自动检测和性能判定，避免了人为检测或者内阻检测等检测手段需要人为干预、成本高昂等缺点；采用自动化技术对直流后备电源进行检测，检测过程全程自动控制，检测原理紧密结合电网作业规程中相关要求，检测效果好，检测效率高，适用于各类直流后备电源储能设备(包括蓄电池、锂电池、超级电容器等），可有效防范故障情况下直流后备电源无法对负载有效供电的情况发生。本实用新型仅包含现有的简单元器件，成本低廉，便于推广。
【附图说明】
[0015]图I为【背景技术】的电路连接示意图。
[0016]图2为本实用新型的一种实施例的功能模块图。
[0017]图3为本实用新型的电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图2所示，为本实用新型的一种实施例的功能模块图：本实施例提供的这种直流后备电源容量检测装置由控制器、通信模块、控制开关和电压检测模块组成；电压检测模块用于检测直流后备电源的输出电压，并将检测到的电压信号上传控制器;控制器通过通信模块接收监控主站的控制信号，启动直流后备电源的检测作业:检测开始时，控制器断开控制开关，交流输入电源断开，此时直流后备电源给负载供电；当直流后备电源的输出电压低于限定值时，控制器闭合控制开关，恢复交流供电，并通过通信模块将控制开关的分/合闸信号上传监控主站，监控主站通过计算控制开关分/合闸信号时间差T对直流后备电源的性能进行判断，以检测直流后备电源的容量;监控主站得出不满足运行要求的设备，并以报表形式指导运维人员开展工作。
[0019]控制器自身也可以根据控制开关的分/合闸信号时间差T对直流后备电源的性能和容量进行检测，并通过通信模块将检测结果上传到监控主站。
[0020]直流后备电源容量检测装置的电能直接从电压检测模块的输入端口获取;控制器可以采用单片机、FPGA、DSP、PLC或专用工业控制器;通信模块可以采用有线通信模块或无线通信模块，而有线通信可以采用工业总线通信方式或光纤通信方式，无线通信可以采用GPRS通信;控制开关可以采用继电器或接触器。
[0021]如图3所示，为本实用新型的电路连接示意图：本实用新型的控制开关串接在站用电的220V交流电源上，采用常闭触点，电压检测模块连接在负载的输入电源端口。
[0022]直流后备电源容量检测装置的工作过程如下:正常运行情况下，控制开关闭合，交流220V电源输入交/直流转换装置，交/直流转换装置的直流输出端输出直流电能给设备负载供电，同时直流后备电源为浮充状态;监控主站可通过定时自动或手动方式对各站点直流后备电源进行检测。监控主站通过直流后备电源容量检测装置的通信模块将控制指令传递给控制器，控制器控制控制开关断开交流220V电源，同时将控制开关分闸信号上传监控主站，此时交/直流转换装置的交流输入端断电，交/直流转换装置立即启动直流后备电源，利用直流后备电源直接对设备负载进行供电;此时直流后备电源容量检测装置的电压检测模块持续检测直流后备电源的电压;直流后备电源持续放电，直至放电电压低于设定的下限值，控制器立即控制控制开关闭合，恢复交流电源供电（即正常供电），并完成该次容量检测。控制器通过通信模块将控制开关的合闸信号上传监控主站；监控主站通过计算控制开关的分/合闸信号时间差T对直流后备电源的性能进行判断。
[0023]控制器自身也可以根据控制开关的分/合闸信号时间差T对直流后备电源的性能和容量进行检测，并通过通信模块将检测结果上传到监控主站。
【主权项】
1.一种直流后备电源容量检测装置，其特征在于包括控制开关、控制器、通信模块和电压检测模块;控制开关安装在220V交流输入回路上；电压检测模块用于检测直流后备电源的输出电压，并将检测到的电压信号上传控制器;控制器用于控制控制开关的通断，采集直流后备电源的输出电压和控制开关的分/合闸状态，通过计算控制开关的分/合闸时间差判断直流后备电源的持续供电能力，以检测直流后备电源的容量是否满足要求;通信模块将控制器采集的信号和检测到的直流后备电源的持续供电时间上传到监控主站。2.根据权利要求I所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于还包括监控主站，监控主站用于接收通信模块上传的后备电容的容量和控制器采集的信号，通过计算继电器分合时间差计算后备电源的持续供电能力，以检测后备电源的容量是否满足要求。3.根据权利要求I所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的直流后备电源容量检测装置的电能直接从电压检测模块的输入端口获取。4.根据权利要求I?3之一所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的控制器为单片机、FPGA、DSP、PLC或专用工业控制器。5.根据权利要求I?3之一所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的通信模块为有线通信模块或无线通信模块。6.根据权利要求I?3之一所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的控制开关为继电器或接触器。7.根据权利要求5所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的有线通信模块为工业总线通信模块或光纤通信模块。8.根据权利要求5所述的直流后备电源容量检测装置，其特征在于所述的无线通信模块为GPRS通信模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流后备电源容量检测装置，包括控制开关、控制器、通信模块和电压检测模块；控制开关安装在交流输入回路上；电压检测模块检测后备电源的输出电压并上传控制器；控制器控制控制开关的通断，计算控制开关的分/合闸时间差判断直流后备电源的持续供电能力是否满足要求；通信模块将采集的信号和检测结果上传到监控主站。本实用新型采用自动控制装置对直流后备电源进行自动检测和性能判定，监控主站通过检测数据判断直流后备电源性能并形成报表，便于维护人员及时处置，也避免了人工检测或者内阻检测等需要人为干预、成本高昂等缺点，降低后备电源在真正使用时的故障率，提高供电系统可靠性；检测过程自动控制，检测效率高。
【IPC分类】G01R31/40
【公开号】CN205157750
【申请号】CN201520992067
【发明人】杨阜, 唐炅, 杨建平, 侯婧媖, 帅勇, 牛璞
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司长沙供电分公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月4日