一种可控式蓄电池综合放电仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可控式蓄电池综合放电仪，所述的若干放电模块相互叠加组合，所述的蓄电池组内设有的传感器输出端与监控模块的输入端连接，若干放电模块叠加组合后的控制端与监控模块的输入端连接，监控模块的一输出端连接有交换机，监控模块的另一输出端与液晶显示器连接，监控模块的输出端通过交换机分别与远方中心监控主机和后台机连接，若干放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口连接。
【专利说明】一种可控式蓄电池综合放电仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可控式蓄电池综合放电仪。
【背景技术】
[0002]蓄电池作为直流系统的备用电源，一直广泛运用于变电站的二次电气设备和通信电源中，蓄电池组运行是否正常，关系到电气设备特别是继电保护设备能否可靠运行。2、电网供电正常时，不间断电源系统的电池组的端电压和充电机电压是并联的，因此我们并不能在交流供电时发现电池组或个别电池的故障，为了有效而准确地了解蓄电池性能和健康状况，我们必须定期对蓄电池进行核对性充放电试验检查，以便检测电池组容量，查找出故障电池并即使更换。3、国内外现在生产和使用的放电设备中，绝大部分采用脉宽调制(PWM)方式实现恒流控制。如美国阿博尔公司、杭州高特电子公司的产品均采用继电器线路和脉宽调制线路，根据容量大小由单片机控制投入部分固定阻值电阻，通过脉宽调制恒流线路来跟踪采样，补偿变化的电流，这种方法应用在大容量放电回路中继电器数量越来越多，且随着容量增大其恒流精度越低，因此不适用于大电流放电，目前均在20A以下。控制方式上，均采用单片机控制技术。在数据存储量和存储方式和处理能力上有局限性，不能适应未来组网监控的要求。另一类型是采用逆变方式将逆变的电能反送到电网。如陕西柯蓝公司、合肥阳光电源的产品，此类产品使用中受到很多因素限制，会造成电网的污染，电力部门不提倡采用。再者解决大功率逆变技术烦琐，成本较高，也仅适用在中小容量系统。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种可控式蓄电池综合放电仪，它不但可以提高恒流精度，减小纹波，而且控制方式灵活，放电比较方便。
[0004]本发明采用了以下技术方案:一种可控式蓄电池综合放电仪，它包括若干放电模块、监控模块、液晶显示器、远方中心监控主机和后台机，所述的若干放电模块相互叠加组合，所述的蓄电池组内设有的传感器输出端与监控模块的输入端连接，若干放电模块叠加组合后的控制端与监控模块的输入端连接，监控模块的一输出端连接有交换机，监控模块的另一输出端与液晶显示器连接，监控模块的输出端通过交换机分别与远方中心监控主机和后台机连接，若干放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口连接，所述的监控模块用于接收传感器检测的蓄电池组内单体电池电压采样值及测量值以及放电模块中充放电电流采样值和测量值并将上述的电压采样值及测量值和电流采样值及测量值输送到远方中心监控主机和后台机，远方中心监控主机和后台机用于接收电压采样值及测量值和电流采样值及测量值建立蓄电池参数数据库，从而解决放电模块以及监控模块与远方中心监控主机以及后台机之间的数据和信息交换，对放电数据进行处理并分析蓄电池的质量好坏。
[0005]所述的远方中心监控主机和后台机都设置为工业控制计算机。所述的工业控制计算机采用IBMPC586工业控制机。所述的所述的放电模块的控制端连接有滞环比较器，滞环比较器实现放电模块的电流型PWM调制。所述的放电模块设置为电力系统用的FDlOOO放电模块。所述的监控模块为AFPM3-2AV2路交流电压监控模块。所述的放电模块与监控模块之间通过RS485端口进行通讯，监控模块的输出端与远方中心监控主机和后台机之间采用RS232端口进行通讯。所述的放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口之间设有自动跳闸开关。
[0006]本发明具有以下有益效果:采用了以上技术方案，本发明采用了若干放电模块相互叠加组合，这样可以解决大容量蓄电池的放电，本发明设有监控模块，这样就可以控制若干放电模块，单体模块自主均流，工作在相同状态，承载相同的电流，实现放电容量的任意组合，从而适应系统中不同容量的变电站和通信站的需求。本发明恒流精度高、纹波小、控制方式灵活、放电工作方便，在放电过程中，一旦蓄电池异常，能快速终止放电，确保直流系统正常运行。本发明监控装置采用了工业控制机，具备高速处理各种数据的能力，数据存储量大，分析功能强，并能实现蓄电池的组网监控，解决对各模块的地址识别和软关启；控制模块均流；解决电池电压及电池组参数采样及测量；放电单元的控制放电数据测量保存、放电参数的设定、事故告警及保存、与放电单元及后台机的信息交换；所有蓄电池组网管理等技术问题，采用放电模块叠加，彻底解决了各种规格、容量的蓄电池放电问题，具有很强的生命力，普遍适用于各种类型的变电站用蓄电池组的充放电试验。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]在图1中，本发明提供了一种可控式蓄电池综合放电仪，它包括若干放电模块、监控模块、液晶显示器、远方中心监控主机和后台机，远方中心监控主机和后台机都设置为工业控制计算机，工业控制计算机采用IBMPC586工业控制机，所述的放电模块的控制端连接有滞环比较器，滞环比较器实现放电模块的电流型PWM调制，监控模块为AFPM3-2AV2路交流电压监控模块，放电模块设置为电力系统用的FD1000放电模块，所述的若干放电模块相互叠加组合，本实施例由二十个放电模块相互叠加组合，所述的蓄电池组内设有的传感器输出端与监控模块的输入端连接，若干放电模块叠加组合后的控制端与监控模块的输入端连接，监控模块的一输出端连接有交换机，监控模块的另一输出端与液晶显示器连接，监控模块的输出端通过交换机分别与远方中心监控主机和后台机连接，若干放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口连接，所述的监控模块用于接收传感器检测的蓄电池组内单体电池电压采样值及测量值以及放电模块中充放电电流采样值和测量值并将上述的电压采样值及测量值和电流采样值及测量值输送到远方中心监控主机和后台机，远方中心监控主机和后台机用于接收电压采样值及测量值和电流采样值及测量值建立蓄电池参数数据库，从而解决放电模块以及监控模块与远方中心监控主机以及后台机之间的数据和信息交换，对放电数据进行处理并分析蓄电池的质量好坏，所述的放电模块与监控模块之间通过RS485端口进行通讯，监控模块的输出端与远方中心监控主机和后台机之间采用RS232端口进行通讯，所述的放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口之间设有自动跳闸开关。
[0009]本发明采用放电模块叠加方式来解决大容量蓄电池放电问题的，其主导设计思想是在监控单元控制下可控制20只放电模块，单个放电模块自主均流、工作在相同状态，承载相同的电流，实现了放电容量任意组合，以适应系统中不同容量的变电站和通信站的需求。该装置恒流精度高、纹波小、控制方式灵活、放电工作方便。在放电过程中，一旦蓄电池异常，能快速终止放电，确保直流系统正常运行。远方中心监控主机和后台机采用了工业控制计算机，工业控制计算机具备高速处理各种数据的能力，数据存储量大，分析功能强，并能实现蓄电池的组网监控。采用放电模块叠加，彻底解决了各种规格、容量的蓄电池放电问题，具有很强的生命力，普遍适用于各种类型的变电站用蓄电池组的充放电试验。本发明的高精度、低纹波、抗冲击的放电恒流回路；解决放电模块之间的均流技术；放电模块小型化设计等技术问题。本发明对放电模块进行控制的监控单元；解决对各模块的地址识别和软关启；控制模块均流；解决电池电压及电池组参数采样及测量；放电单元的控制放电数据测量保存、放电参数的设定、事故告警及保存、与放电单元及后台机的信息交换；所有蓄电池组网管理等技术问题。本驸马ing对放电输入开关进行控制的遥控单元；加装智能化的保护芯片、电压继电器以及微型空气断路器，在电池端电压下降能够实现对放电回路的自动切断，本发明建立蓄电池参数的数据库，解决放电单元、监控单元、PC机及其他后台设备的数据及信息交换；对放电数据进行处理并分析蓄电池的质量好坏；出具蓄电池放电参数报表等，动态测量蓄电池组容量，对蓄电池组进行寿命预测，所有遥测的交直流参数与后台机的信息网络融合，并将告警信号上送0PEN3000网络，做到实时监控。
[0010]1、放电模块的核心就是放电模块的研制。放电模块采用了滞环比较器实现电流型PWM调制技术；软开关技术；平滑滤波技术。使得模块具有抗冲击、纹波小、稳流精度高、转换效率高、可靠性高等特点。在控制上解决与监控单元之间的通信和地址识别。在控制上便于控制。此部分可以单独作为电子负载使用。
[0011]2、监控模块主要解决单体电池及电池组的电压值的采样及测量，充放电电流的采样和测量以及监控软件的设计等。参数设定:具有单电池和电池组的过压、欠压报警及温度过高报警数值设定；放电电流、放电终止时间、电池组电池数量及顺序号、数据记录时间等参数设定，并实现与PC机或中心监控机的通讯。报警记录与处理:系统出现过压、欠压报警状态后，能够自动记录发生报警的时间、电池序号、报警种类等，并可事后查询；并自动终止放电。
[0012]3、数据分析及处理软件模块主要解决下列问题:
(一)建立电池的数据库；
(二)编制监控装置与PC机或其他中心监控机的通信软件；
(三)数据处理及分析软件。实现绘制电池放电过程中各种曲线，基本判定电池的优劣；制定放电表格并可打印。该软件无论在线与否均能使用。首先根据国际及国家相关标准制定好放电单元、监控单元、后台设备之间的通信规约，具备三部分通过RS485、RS232 口进行通讯。制定三个单元间相互控制要求。控制方式及控制参数等，制定总的技术指标和总的技术要求，制定的通信规约应符合国际及国家标准，为与其他设备通信提供条件。
[0013]认真调研，选择最新的功率器件、驱动器件、发热元件；将利用滞环比较器实现电流型PWM调制的电路进行拓扑，实现高精度恒流控制；采用平滑高频滤波技术、自主均流技术来解决纹波和均流并联问题。
[0014]在取得阶段性成功后，优化设计方案，进行正式的样机研制，放电电流不小于150A，同时验证监控单元和软件部分控制与测量的正确性，数据和信息交换的准确率和速度。局部组网的可能性。
【权利要求】
1.一种可控式蓄电池综合放电仪，其特征是它包括若干放电模块、监控模块、液晶显示器、远方中心监控主机和后台机，所述的若干放电模块相互叠加组合，所述的蓄电池组内设有的传感器输出端与监控模块的输入端连接，若干放电模块叠加组合后的控制端与监控模块的输入端连接，监控模块的一输出端连接有交换机，监控模块的另一输出端与液晶显示器连接，监控模块的输出端通过交换机分别与远方中心监控主机和后台机连接，若干放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口连接，所述的监控模块用于接收传感器检测的蓄电池组内单体电池电压采样值及测量值以及放电模块中充放电电流采样值和测量值并将上述的电压采样值及测量值和电流采样值及测量值输送到远方中心监控主机和后台机，远方中心监控主机和后台机用于接收电压采样值及测量值和电流采样值及测量值建立蓄电池参数数据库，从而解决放电模块以及监控模块与远方中心监控主机以及后台机之间的数据和信息交换，对放电数据进行处理并分析蓄电池的质量好坏。
2.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的远方中心监控主机和后台机都设置为工业控制计算机。
3.根据权利要求2所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的工业控制计算机采用IBMPC586工业控制机。
4.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的所述的放电模块的控制端连接有滞环比较器，滞环比较器实现放电模块的电流型PWM调制。
5.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的放电模块设置为电力系统用的FDlOOO放电模块。
6.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的监控模块为AFPM3-2AV2路交流电压监控模块。
7.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的放电模块与监控模块之间通过RS485端口进行通讯，监控模块的输出端与远方中心监控主机和后台机之间采用RS232端口进行通讯。
8.根据权利要求1所述的可控式蓄电池综合放电仪，其特征是所述的放电模块叠加后的输出端与蓄电池组的放电端口之间设有自动跳闸开关。
【文档编号】H02J7/00GK104505869SQ201410672188
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月22日 优先权日:2014年11月22日
【发明者】宋海洋, 肖岸原, 徐进东, 王昱, 夏磊 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司泰州供电公司