一种蓄电池开路故障在线监测装置的制作方法

本发明涉及蓄电池，特别是一种蓄电池开路故障在线监测装置。

背景技术：

1、运行中的蓄电池组一旦出现开路，在交流电失电或其它事故状态下，供电系统的备用电源将面临瘫痪，造成设备停运及其它重大运行事故。近年随着阀控式密封铅酸蓄电池在电力系统的广泛使用，由蓄电池故障而引发的事故时有发生，甚至造成火灾等重大运行事故。串联蓄电池运行的蓄电池组，由于个体差异及健康状态不一致，导致在同样的放电和充电电流下，电池电压不一致，难免出现个别电池性能下降，导致蓄电池开路故障，而单只蓄电池决定整组蓄电池性能。如何快捷有效地检测出蓄电池开路故障，并提前预警已成为电池运行管理的新问题。

2、使用常规的测量仪器检查蓄电池存在以下问题：通过仪器测量不能准确判断蓄电池是否具备带负荷能力。因为蓄电池在运行中与充电机是并列运行的，而测量电压只能判断蓄电池的充电电压是否正常，而不能判断蓄电池本身是否存在问题。要判断蓄电池是否存在问题唯一的办法只有对蓄电池退出运行，使蓄电池带上负载或对蓄电池进行核对性放电试验。定期对蓄电池进行核对性充放电试验，不能做到在线，且有一定局限性。目前除了核对性放电、测端电压内阻等常规维护检测手段外，并没有一种能在线检测蓄电池开路故障的的有效手段，因此需要一种能在线检测蓄电池开路技术检测装置。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明所要解决的技术问题是目前仪器测量不能准确判断蓄电池是否具备带负荷能力，定期对蓄电池进行核对性充放电试验，不能做到在线，且有一定局限性，无法不能保证到下一个试验周期内蓄电池不会出现开路故障。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种蓄电池开路故障在线监测装置，其包括监测模块，所述监测模块包括控制器组件、a/d采集组件、dc/dc组件、通讯口和大功率二极管d1；

5、外部接口组件，所述外部接口组件包括电池正极熔断器上端接线端子、蓄电池正极电缆接线端子、蓄电池负极熔断器上端接线端子、第一负载输出接线端子和第二负载输出接线端子；

6、负载模块，所述负载模块包括pct负载组件、第一散热风扇和第二散热风扇。

7、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述控制器组件采用单片机及外设组成，包括人机对话组件、直流接触器zj和负载开关。

8、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述大功率二极管d1和直流接触器zj组成主回路，所述主回路接于直流系统蓄电池输入和熔断器之间，所述主回路包括有两种状态；

9、状态一：直流接触器zj为常闭点，将大功率二极管d1短接，充电机与蓄电池直接并联浮充运行；

10、状态二：控制器启动时，直流接触器zj常闭接点断开使大功率二极管d1接入蓄电池与充电机之间，蓄电池与充电机隔离。

11、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述电池正极熔断器上端接线端子与蓄电池直流母线侧正极熔断器上端相连，所述蓄电池正极电缆接线端子与蓄电池正极熔断器上端相连，所述蓄电池负极熔断器上端接线端子与蓄电池负极熔断器上端相连，所述第一负载输出接线端子和第二负载输出接线端子与负载模块相连。

12、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：通过所述控制器组件控制负载模块开关闭合，通过外部接线，第一负载输出接线端子和第二负载输出接线端子带电并使负载模块通电，使蓄电池带上负荷进行放电，维持放电10s后自动断开负载，收集a/d采集组件采集数据，并进行数据分析及处理，并通过通讯口将运行监测数据传输至后台监控系统。

13、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述dc/dc组件输入端与直流母线相连，dc/dc组件输出端与控制器组件相连，为整个监测装置提供工作电源。

14、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述通讯口与上位机相连，通过约定通讯规约将控制器三遥信息上送至后台系统，同时可通过上位机向控制器发出启动检测命令，实现控制器自动或手动启动检测程序。

15、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述负载模块由模块1+模块2+模块n组合而成，每个模块负载电流10a，根据所监测蓄电池容量来确定负载模块的数量。

16、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述pct负载组件采用正温度系数电阻负载。

17、作为本发明所述蓄电池开路故障在线监测装置的一种优选方案，其中：所述第一散热风扇和第二散热风扇其工作电源来自负载电源，即负载带电风扇自动运行，负载停电风扇即自动停止。

18、本发明的有益效果：本发明通过长期定时启动检测程序，装置检测时自动将蓄电池与充电机隔离，并使蓄电池产生一定的放电电流，通过采集蓄电池端电压的变化情况，来具体判断蓄电池是否存在异常或开路故障。并通过后台监控系统(上位机)实现蓄电池开路故障在线监测及远程手动启动检测程序，并将运行监测数据实时传输至后台监控中心。

技术特征：

1.一种蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述控制器组件(101)采用单片机及外设组成，包括人机对话组件(103)、直流接触器zj(107)和负载开关(108)。

3.如权利要求1所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述大功率二极管d1(106)和直流接触器zj(107)组成主回路，所述主回路接于直流系统蓄电池输入和熔断器之间，所述主回路包括有两种状态；

4.如权利要求2或3所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述电池正极熔断器上端接线端子(201)与蓄电池直流母线侧正极熔断器上端相连，所述蓄电池正极电缆接线端子(202)与蓄电池正极熔断器上端相连，所述蓄电池负极熔断器上端接线端子(203)与蓄电池负极熔断器上端相连，所述第一负载输出接线端子(204)和第二负载输出接线端子(205)与负载模块(300)相连。

5.如权利要求4所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：通过所述控制器组件(101)控制负载模块(300)开关闭合，通过外部接线，第一负载输出接线端子(204)和第二负载输出接线端子(205)带电并使负载模块(300)通电，使蓄电池带上负荷进行放电，维持放电10s后自动断开负载，收集a/d采集组件(102)采集数据，并进行数据分析及处理，并通过通讯口(105)将运行监测数据传输至后台监控系统。

6.如权利要求4所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述dc/dc组件(104)输入端与直流母线相连，dc/dc组件(104)输出端与控制器组件(101)相连，为整个监测装置提供工作电源。

7.如权利要求1所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述通讯口(105)与上位机相连，通过约定通讯规约将控制器三遥信息上送至后台系统，同时可通过上位机向控制器发出启动检测命令，实现控制器自动或手动启动检测程序。

8.如权利要求4所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述负载模块(300)由模块1+模块2+模块n组合而成，每个模块负载电流10a，根据所监测蓄电池容量来确定负载模块的数量。

9.如权利要求8所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述pct负载组件(301)采用正温度系数电阻负载。

10.如权利要求9所述的蓄电池开路故障在线监测装置，其特征在于：所述第一散热风扇(302)和第二散热风扇(302)其工作电源来自负载电源，即负载带电风扇自动运行，负载停电风扇即自动停止。

技术总结
本发明公开了一种蓄电池开路故障在线监测装置，其包括监测模块，所述监测模块包括控制器组件、A/D采集组件、DC/DC组件、通讯口和大功率二极管D1；外部接口组件，所述外部接口组件包括电池正极熔断器上端接线端子、蓄电池正极电缆接线端子、蓄电池负极熔断器上端接线端子、第一负载输出接线端子和第二负载输出接线端子；负载模块，所述负载模块包括PCT负载组件、第一散热风扇和第二散热风扇。本发明通过长期定时启动检测程序，装置检测时自动将蓄电池与充电机隔离，并使蓄电池产生一定的放电电流，通过采集蓄电池端电压的变化情况，来具体判断蓄电池是否存在异常或开路故障。

技术研发人员：黄力,王磊,陈刚,付同福,夏添,张礼波,黄照厅,邓冠,秦曦,王涛,聂星,杨方,丁恒洪,王文华,陈忠雷,赵继维,沈立胜,郁金松,李卫阳
受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12