具备在线活化监控的整流装置的制作方法

本实用新型涉及供电领域，特别是涉及具备在线活化监控的整流装置。

背景技术：

变电站电池组的设计使用寿命在8-10年，然而往往实际使用5-6年的时间，就已经出现很大一部分的电池组容量下降至额定容量80％的情况。蓄电池长期浮充容易导致失水和硫酸盐化，需要定期对电池组进行充放电活化。目前大部分的整流器采用提高电池组充电电压方式进行均衡充电实现在线活化，实际上此种方式并无科学依据，甚至可能导致蓄电池损伤。

当前电池组直接接入直流母线进行浮充的运行方式存在的另一个隐患是大电流充电的冲击损伤。电池组在放电之后端电压会有较大幅度的下降，与直流母线之间形成较大的压差，而电池组的内阻较小，在充电初期会存在大电流充电的情况。尽管现在大部分的充电机都有能恒流充电，并设置0.2C充电保护，但限流保护会对直流负载供电产生影响，成了一把双刃剑。另一种情况是配备两组蓄电池的直流系统在进行某组电池核容放电时需要接入另一组电池进行备用，两组电池会存在并联运行的情况，容易产生环流导致电池损伤。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够并联等情况下保护电池的具备在线活化监控的整流装置。

本实用新型提供一种具备在线活化监控的整流装置，所述方法包括：

所述整流装置包括电池组、第一整流模块、第二整流模块和用于控制所述第一整流模块和第二整流模块的总控模块，所述第一整流模块的输出端串联有直流负载，所述第二整流模块的输出端依次串联有二极管和所述直流负载，所述第二整流模块的输出端还与所述电池组连接并用于为所述电池组充电，所述第一整流模块和所述第二整流模块的输入端均连接至交流电源；所述总控模块上还连接有采集模块，所述采集模块分别与所述第二整流模块的输出端以及所述电池组相连接，所述采集模块用于采集所述第二整流模块和所述电池组分别输出的电压和电流。

可选的，所述总控模块控制所述第一整流模块的输出电压高于所述第二整流模块的输出电压，且当所述第二整流模块的电压高于所述电池组的电压时，所述第一整流模块为所述直流负载供电。

可选的，所述总控模块控制所述第一整流模块的输出电压低于所述第二整流模块的输出电压，且当所述第二整流模块的输出电压低于所述电池组的电压时，所述电池组对直流负载供电以进行在线活化。

可选的，所述总控模块控制所述第一整流模块为所述直流负载供电，并控制所述第二整流模块根据所述采集模块采集到的电池组的电压，调整所述第二整流模块的输出电压，以对所述电池组进行充电和充电控制。

可选的，所述整流装置还包括通信模块，所述通信模块与所述总控模块连接并用于向监控后台发送所述总控模块获取的第一整流装置和第二整流装置各自的输出电压和电流，以及所述电池组的电压和电流。

可选的，所述通信模块将所述监控后台发送的控制指令发送至总控模块，以触发所述总控模块向所述监控后台发送所述第一整流装置和第二整流装置各自的输出电压和电流，以及所述电池组的电压和电流。

可选的，所述电池组包括铅酸电池组、锂电池组或镍氢电池组。

可选的，所述电池组包括48V电池组、110V电池组或者220V电池组。

本实用新型提供的具备在线活化监控的整流装置具有以下有益效果：

1、通过独立的电池组与直流负载的供电回路，使电池组与直流负载供电互不影响，实现电池组在线活化功能，通过充电控制，避免大电流充电对电池组造成的损伤，延长电池组的使用寿命，通过通信模块及监控后台，实现电池组的监控功能。

2、通过调整整流模块的输出电压使电池组对负载放电进行在线活化，提高电池组活化的安全性，保证电池组的使用性能；

3、通过独立的电池组充电控制，避免大电流充电造成的冲击损伤，及对直流负载供电造成影响，提高直流系统供电安全性。

4、可以通过后台发送控制指令对电池组进行充放电，并获取电池组的实时运行数据，实现远程监控。

附图说明

图1为本实用新型具备在线活化监控的整流装置的一个实施例图；

图2为本实用新型具备在线活化监控的整流装置的另一个实施例图；

图3为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式，这里使用的“第一”、“第二”仅用于区别同一技术特征，并不对该技术特征的顺序和数量等加以限定。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

鉴于现在大部分的充电机都有能恒流充电，并设置0.2C充电保护，但限流保护会对直流负载供电产生影响，成了一把双刃剑，以及配备两组蓄电池的直流系统在进行某组电池核容放电时需要接入另一组电池进行备用，两组电池会存在并联运行的情况，容易产生环流导致电池损伤；本实用新型提供一种具备在线活化监控的整流装置，请参阅图1，图1为本实用新型具备在线活化监控的整流装置的一个实施例图，如图1所示，该整流装置包括：

电池组101、第一整流模块102、第二整流模块103和用于控制所述第一整流模块102和第二整流模块103的总控模块104，所述第一整流模块102的输出端串联有直流负载105，所述第二整流模块103的输出端依次串联有二极管106和所述直流负载105，所述第二整流模块103的输出端还与所述电池组101连接并用于为所述电池组101充电，所述第一整流模块102和所述第二整流模块103的输入端均连接至交流电源；所述总控模块104上还连接有采集模块107，所述采集模块107分别与所述第二整流模块103的输出端以及所述电池组101相连接，所述采集模块107用于采集所述第二整流模块和所述电池组101分别输出的电压和电流。

其中，该二极管106为大功率二极管。

可以理解的是，通过独立的电池组101与直流负载105的供电回路，使电池组101与直流负载105供电互不影响，实现电池组101在线活化功能，通过充电控制，避免大电流充电对电池组101造成的损伤，延长电池组101的使用寿命。并通过调整整流模块的输出电压使电池组101对负载放电进行在线活化，提高电池组101活化的安全性，保证电池组101的使用性能；还通过独立的电池组101充电控制，避免大电流充电造成的冲击损伤，及对直流负载105供电造成影响，提高直流系统供电安全性。

可选的，所述总控模块104控制所述第一整流模块的输出电压高于所述第二整流模块的输出电压，且当所述第二整流模块的电压高于所述电池组101的电压时，所述第一整流模块为所述供电。

可以理解的是，在直流系统的正常运行过程中，总控模块104控制第一整流模块102的输出电压高于第二整流模块103及电池组101的输出电压，此时由第一整流模块102通过直流母线优先为直流负载105供电。

可选的，所述总控模块104控制所述第一整流模块的输出电压低于所述第二整流模块的输出电压，且当所述第二整流模块的输出电压低于所述电池组101的电压时，所述电池组101对直流负载105供电以进行在线活化。

可以理解的是，当市电停止，或第一整流模块102和第二整流模块103异常无输出时，电池组101的电压高于整流模块的输出电压，此时由电池组101通过大功率二极管无缝为直流负载105供电。

可选的，所述总控模块104控制所述第一整流模块为所述直流负载105供电，并控制所述第二整流模块根据所述采集模块107采集到的电池组101的电压，调整所述第二整流模块的输出电压，以对所述电池组101进行充电和充电控制。

可以理解的是，当第一整流模块102异常无输出时，总控模块104控制第二整流模块103的输出电压高于电池组101和第一整流模块102的输出电压，此时由第二整流模块103通过大功率二极管为直流母线供电。

具体的，上述三种情况第一整流模块102、第二整流模块103及电池组101均能对直流负载105采用自动无缝切换独立供电的方式供电，大大提高了直流系统供电的可靠性。

下面对本实用新型的另外一种实施方式进行说明，在线活化功能时，总控模块104控制第一整流模块102的输出电压低于第二整流模块103的电压低于电池组101的电压，使电池组101优先对直流负载105放电以进行在线活化功能。放电完成后需要对电池组101进行充电操作，此时总控模块104控制第一整流模块102恢复到正常的供电电压，并且高于第二整流模块103高于电池组101的输出电压，总控模块104根据采集模块107实时采集的电池组101的电压，调整第二整流模块103的输出电压，对电池组101进行充电控制，避免由电池组101与直流母线之间的较大压差引起的大电流充电带来的损伤，提高电池组101充电和直流系统供电的安全性。

可选的，所述整流装置还包括通信模块108，请参阅图2，图2是本实用新型具备在线活化监控的整流装置的另一个实施例图，其中，所述通信模块108与所述总控模块104连接并用于向监控后台发送所述总控模块104获取的第一整流模块102和第二整流模块103各自的输出电压和电流，以及所述电池组101的电压和电流。

可选的，所述通信模块108将所述监控后台发送的控制指令发送至总控模块104，以触发所述总控模块104向所述监控后台发送所述第一整流装置和第二整流装置各自的输出电压和电流，以及所述电池组101的电压和电流。

可以理解的是，采集模块107可采集整流模块与电池组101的输出端的电流、电压等数值，并传输给总控模块104，总控模块104接收到采集模块107采集的实时数据，对数据进行处理，并发送控制指令控制整流模块的输出，或将采集的数据上传至监控后台，用户从后台获取信息进行相关监控操作。

可选的，所述电池组101包括铅酸电池组、锂电池组或镍氢电池组。

可选的，所述电池组101包括48V电池组、110V电池组或者220V电池组。

需要说明的是本实用新型中的总控模块104可以通过单片机或者计算机实现，总控芯片通过执行程序指令以实现对各个模块的控制。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以作为该总控模块104，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储用户信息、业务信息等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现具备在线活化监控的整流装置。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本实用新型方案相关的部分结构的框图，并不构成对本实用新型方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本实用新型所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。