一种火力发电厂串联蓄电池组在线监测与均衡装置的制作方法

1.本实用新型涉及蓄电监测技术领域，特别是指一种火力发电厂串联蓄电池组在线监测与均衡装置。


背景技术：

2.目前储能电站的储能主要依靠铅酸蓄电池来储能，铅酸蓄电池在投入使用的2～3年之间，经常会发生一些意想不到的状况，一旦多个蓄电池串联构成的蓄电池组中出现个别蓄电池失效，就会导致整个蓄电池组不能正常放电。长期以往将导致落后蓄电池出现过放电现象，从而加剧蓄电池负极板硫酸盐化，进而造成蓄电池容量下降，使用寿命缩短的现状。
3.现有技术中蓄电池的容量寿命监测主要依靠维护人员现场检测，由于蓄电池数量较多，繁琐的检测工作带来极大的人力浪费，在发现容量不达标的蓄电池之后需要人工对蓄电池进行拆除更换带来极大不便。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种火力发电厂串联蓄电池组在线监测与均衡装置，解决了现有技术中监测依赖人工造成人力资源浪费的问题。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种火力发电厂串联蓄电池组在线监测与均衡装置，包括机架，机架上固定设有若干组收纳仓，收纳仓上滑动设有电池组件，电池组件与收纳仓通过驱动机构传动连接，收纳仓上设有正负极组件，正负极组件与电池组件相配合，收纳仓上设有与正负极组件相配合的电池容量检测器，电池容量检测器及驱动机构均与控制器相连接。
6.优选的，所述电池组件包括电池托槽，电池托槽滑动设置在收纳仓上，电池托槽内固定设有蓄电池，蓄电池上设有正极插槽和负极插槽。
7.优选的，所述正极插槽和负极插槽上均设有至少两组插接孔，正极插槽和负极插槽上的插接孔非对称设置。
8.优选的，所述电池托槽底部固定设有滑块，滑块与固定设置在收纳仓上的滑轨相配合，电池托槽一端固定设有两根齿条，两根齿条与正负极组件相配合。
9.优选的，所述齿条靠近电池托槽一端为无齿段。
10.优选的，所述正负极组件包括两根转动设置在收纳仓上的转轴，转轴与上固定设有与齿条相配合的齿轮，转轴上固定设有电极头，两组电极头与分别与正极插槽和负极插槽相对应，电极头通过导线与电池容量检测器相连接。
11.优选的，所述电极头包括电极座，电极座转动设置在转轴上，电极座上设有电极插针。
12.优选的，所述电极插针至少设置两个，两个电极头上的电极插针非对称设置，每个电极头上的电极插针之间的距离与电极插针的厚度相同，正极插槽或负极插槽的插接孔之
间的间距与每个电极头上的电极插针之间的间距相匹配。
13.优选的，所述驱动机构包括转动设置在收纳仓上的同步带，同步带与固定设置在收纳仓底部的驱动器传动连接，电池组件固定设置在同步带上。
14.优选的，所述收纳仓上设有与电池组件相配合的限位传感器。
15.本实用新型的有益效果：通过在每组电池组件上设置电池容量检测器，电池容量检测器与主控板实时连接，从而实现对电池容量的实时在线监测；同时将电池组件滑动设置在收纳仓上且通过驱动机构相连接，能够实现实时对出现寿命不足的电池组件进行自动拆除，避免现有技术中依赖人工拆除的问题，解决了现有技术中监测依赖人工造成人力资源浪费的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型立体结构示意图；
18.图2为本实用新型收纳仓和驱动机构结构示意图；
19.图3为本实用新型一种电池组件和收纳仓配合状态的结构示意图；
20.图4为本实用新型另一种电池组件和收纳仓配合状态的结构示意图；
21.图5为本实用新型电池组件结构示意图。
22.图中：1：机架、2：收纳仓、3：电池组件、4：驱动机构、5：正负极组件、6：电池容量检测器、7：电池托槽、8：蓄电池、9：齿条、10：转轴、11：齿轮、12：电极头、13：导线、14：电极座、15：电极插针、16：插接孔、17：同步带、18：驱动器。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1、2所示，实施例1，一种火力发电厂串联蓄电池组在线监测与均衡装置，包括机架1，机架1上固定设有若干组收纳仓2，收纳仓2上滑动设有电池组件3，电池组件3与收纳仓2通过驱动机构4传动连接，收纳仓2上设有正负极组件5，正负极组件5与电池组件3相配合，收纳仓2上设有与正负极组件5相配合的电池容量检测器6，电池容量检测器6及驱动机构4均与控制器相连接。通过在每组电池组件上设置电池容量检测器，电池容量检测器与主控板实时连接，从而实现对电池容量的实时在线监测；同时将电池组件滑动设置在收纳仓上且通过驱动机构相连接，能够实现实时对出现寿命不足的电池组件进行自动拆除，避免现有技术中依赖人工拆除的问题，解决了现有技术中监测依赖人工造成人力资源浪费的问题。
25.该实施例在应用的时候，若干组收纳仓串联设置在机架上，收纳仓内设置电池组
件，在蓄电时所有电池电池组件均工作进行蓄电，全程开启电池容量检测装置或者定时开启电池容量检测装置，当检测到电池容量不达标时，电池容量检测装置将数据传递给控制器，控制器系统临时断电，同时给驱动机构信号，使驱动机构带动电池组件相对电池仓滑动，同时使电池组件与正负极组件分离，同时正负极组件做出相应的动作使电路闭合，有问题的电池组件伸出机架一部分，以便检测人员发现和更换。可选的，在机架上可多设置几组备用电池组件，备用电池组件与正负极组件处于分离状态，当发现某组电池组件出现问题时，分离有问题的电池组件之后，主控板给予备用电池组件的驱动机构信号，将备用电池组件移动并与正负极组件配合后接入系统。
26.如图3~5所示，实施例2，在实施例1的基础上，电池组件3包括电池托槽7，电池托槽7滑动设置在收纳仓2上，电池托槽7内固定设有蓄电池8，蓄电池8上设有正极插槽和负极插槽，正极插槽和负极插槽之间具有一定的间距，以便给与正负极组件留够动作空间。
27.具体的，正极插槽和负极插槽上均设有至少两组插接孔16，正极插槽和负极插槽上的插接孔16非对称设置。在应用的时候，正极插槽和负极插槽的插接孔分别与蓄电池的正负极电连接。
28.实施例3，在实施例2的基础上，电池托槽7底部固定设有滑块，滑块与固定设置在收纳仓2上的滑轨相配合，电池托槽7一端固定设有两根齿条9，两根齿条9与正负极组件5相配合。齿条9靠近电池托槽7一端为无齿段。
29.正负极组件5包括两根转动设置在收纳仓2上的转轴10，转轴10与上固定设有与齿条9相配合的齿轮11，转轴10上固定设有电极头12，两组电极头12与分别与正极插槽和负极插槽相对应，电极头12通过导线13与电池容量检测器6相连接，由于电池组件之间为串联连接，因此，正极插槽对应的导线13与下一电池组件的正极插槽所对应的导线连接，负极插槽所对应的导线13与上一电池组件的负极插槽所对应的导线连接，以形成串联电路。两根齿条相对且设置在两组转轴外侧且与齿轮啮合。
30.进一步，电极头12包括电极座14，电极座14转动设置在转轴10上，电极座14上设有电极插针15。
31.具体的，所述电极插针15至少设置两个，两个电极头12上的电极插针15非对称设置，每个电极头12上的电极插针15之间的距离与电极插针15的厚度相同，正极插槽或负极插槽的插接孔16之间的间距与每个电极头12上的电极插针15之间的间距相匹配，本实施例中每个电极头设置3个电极插针，正极插槽或负极插槽的插接孔的数量也为3个，在本实施例中，一侧的电极插针和插接孔比另外一侧的高一个电极插针的厚度，使两电极头的插针能够插接在一起。
32.该实施例在应用的时候，初始状态时，电极插针分别与其对应的插接孔插接，使正负极的电路相连通，当电池容量检测器6检测到电池出现问题时，控制器控制驱动机构带动电池托槽利用滑块滑轨移动，移动同时带动齿条移动，齿条带动齿轮从而带动电极头旋转，由于两齿条设置在两转轴外侧，因此在电池托槽向外移动时带动两齿轮转动，电极头由原来的平行状态旋转至相对的状态，两电极头上的电极插针配合插接。齿条上设置无齿段，能够在电池托槽移动初期齿轮不发生转动，从而给电极头与正极插槽和负极插槽的分离制造条件，待分离之后，齿条上的齿与齿轮配合使电极头旋转。当把电池组件复位时，齿条先带动电极头旋转，再进入无齿段使电极头插入正极插槽和负极插槽。电极头的旋转角度优选
为旋转90度，可选的通过齿条上齿轮的长度控制齿轮旋转角度，也可通过驱动机构的移动量来控制齿轮旋转角度，亦可通过在收纳仓设置与电极头配合的限位块来限制齿轮及电极头的旋转角度。
33.当检测到某组电池组件出现问题之后，控制器先对电路整体断电，然后控制器通过驱动组件将该电池组件与电极头分离，同时两电极头旋转并插接在一起，继续维持总电路的连通，同时，控制器驱动备用电池组件的驱动机构使备用电池组件与其相对的电极头对接，对接时，备用电池组件对应的电极头随着电池组件的移动由原来的相互插接转态旋转直至与备用电池组件插接，从而维持电路整体所连接的电池组件的数量，维持串联电路电压平衡。
34.实施例4，在实施例3的基础上，驱动机构4包括转动设置在收纳仓2上的同步带17，同步带17与固定设置在收纳仓底部的驱动器18传动连接，电池组件3固定设置在同步带17上。
35.进一步，收纳仓2上设有与电池组件3相配合的限位传感器，设置限位传感器以控制电池组件移动的最大位移。
36.该实施例在应用的时候，在需要移动电池组件时，控制器给与驱动器信号，驱动器带动同步带旋转从而带动电池组件移动。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。