专利名称：用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池监控技术，具体涉及一种用于电网系统备用钠硫电池的 电压电流监控装置。
背景技术：
目前，中国电力负荷增长迅速，不少地区出现了电力供需的矛盾，特别是在迎峰度 冬夏期间，高峰负荷往往受到发电能力和电网安全的限制，需要按地区和时间合理安排电 力负荷，调配电力供应以充分利用电能，缓解电网压力而电池储能系统是当今电网系统的 重要组成部分之一，而电池储能系统需要有效的良好监控手段。
实用新型内容本实用新型提供一种用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置，使电网运行更 效率、稳定，同时提高管理效率，减少系统输电网络的损耗。为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于电网备用钠硫电池的电压电流监控 装置，其特征是，该装置包含控制模块，与该控制模块电路连接的电压电流采集模块和电网 接入装置，以及与该电压电流采集模块电路连接的若干个电压电流采集装置。上述的电网接入装置还分别电路连接外接的电网系统和钠硫电池组。上述的电压电流采集装置电路连接上述的钠硫电池组。电压电流采集装置实时监测钠硫电池组的电压和电流，将信号分别发送到电压电 流采集模块，先通过增益调整电路、抗混叠滤波电路、模拟数据转换器中进行信号类型转 换。通过电气隔离后传输至电压电流处理器，经过电压电流处理器对信号进行处理和信号 转换后，将信号传输至控制模块。控制模块实时监控电压电流采集模块发送的电压和电流信息，并根据该电压和电 流信息对电网接入装置进行控制，电网接入装置根据控制指令对钠硫电池进行充电或放 H1^ ο本实用新型用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置和现有技术相比，其优点 在于，本实用新型提供了一种钠硫电池储能系统的电压电流监控系统，便于电力管理部门 及时掌握电池的电压和电流信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放 电控制命令、电网信息，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少系统输电 网络的损耗。
图1为本实用新型用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置的总体结构框图；图2为本实用新型用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置的电压电流采集 模块的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图，说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型公开了一种用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装 置，该装置包含控制模块1，与控制模块1电路连接的电压电流采集模块2和电网接入装置 4，以及与电压电流采集模块2电路连接的若干个电压电流采集装置3。电网接入装置4还 分别电路连接外接的市电电网系统和钠硫电池组，控制钠硫电池组向市电电网系统放电的 操作，以及电网系统对钠硫电池组的充电操作。电压电流采集装置3电路连接钠硫电池组， 电压电流采集装置3可设置任意多个，其设置数量根据钠硫电池组内所包含的钠硫电池箱 的数量而定，每个独立的钠硫电池箱都电路连接有一个电压电流采集装置3。控制模块1接收电压电流采集模块2采集的钠硫电池组的电流电压信息，根据该 实时监测的电压和电流信息，对电网接入装置4发送控制指令，控制钠硫电池组是否对市 电电网系统进行放电，或者控制电网系统是否对钠硫电池组进行充电。电压电流采集模块2包含若干个电压采集模块和电流采集模块，电压电流采集模 块2通过不同的地址分为若干个电压采集模块和电流采集模块。电压电流采集装置3包含 若干个电压采集装置和电流采集装置，该电压采集装置的设置数量与电压采集模块的设置 数量相对应，电流采集模块的设置数量与电流采集装置的设置数量相对应。电压采集装置 与电压采集模块一一对应电路连接，电流采集模块与电流采集装置一一对应电路连接。如图2所示，电压电流采集模块2下的电压采集模块或电流采集模块采用同样电 路，该电路模块包含电压电流处理器对，该电压电流处理器M采用32位的ARM处理器，以 及通过电气隔离电路连接的模拟数据转换器23，与该模拟数据转换器23电路连接的抗混 叠滤波电路22，与该抗混叠滤波电路22电路连接的增益调整电路21，以及与该增益调整电 路21电路连接的多路选择器，通过该多路选择器电压电流采集模块2电路连接电压采集装 置或电流采集装置。其中抗混叠滤波电路22、增益调整电路21和模拟数据转换器23组成 电压电流采集模块2的前端电路，前端电路通过抗混叠滤波电路22进行电信号的滤波(低 通、高通、带通滤波等)、通过增益调整电路21信号幅值范围的调整(如信号放大或对于幅值 较大的信号进行分压、分流)，并通过模拟数据转换器23进行信号类型转换(I/V、V/f转换 等)，当该电路模块为电流采集模块时，则将电信号转化为电流信号，当该单元为电压采集 模块时，则将电信号转化为电压信号。前端电路在模拟信号采集系统中，保证模拟量输入信 号测量的正确性以及系统的精度。电压采集装置或电流采集装置设置在钠硫电池组的电路中，检测采集钠硫电池组 的电流或电压，通过多路选择器传输至前端电路，前端电路进行信号处理后传输至电压电 流处理器24，电压电流处理器M再将信号发送至控制模块1。以下具体说明本实用新型用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置的运作流 程电压电流采集装置3实时监测钠硫电池组的电压和电流信号，将电压信号和电流 信号分别发送到相应的电压采集模块或电流采集模块，信号输入电压电流采集模块2后， 先通过前端电路，在前端电路中依次通过增益调整电路21进行信号幅值范围的调整，抗混 叠滤波电路22进行电信号的滤波，以及在模拟数据转换器23中进行信号类型转换(I/V、V/ f转换)。由前端电路，通过电气隔离后传输至电压电流处理器M，经过电压电流处理器M对信号进行处理和信号转换后，将信号传输至控制模块1。控制模块1实时监控电压电流采集模块2发送的电压和电流信息，根据该电压和 电流信息对电网接入装置4进行控制。当钠硫电池组的单体电压在1. 5V至2. 4V之间，充电电流小于等于35A时，则控制 模块1控制电网接入装置4，允许电网接入装置4接受充电指令，使电网系统对钠硫电池组 进行充电。当钠硫电池组的单体电压大于2. 4V或小于1. 5V，电流大于35A时，则控制模块1 控制电网接入装置4，禁止电网接入装置4接受充电指令，使电网系统对钠硫电池组进行充 H1^ ο当钠硫电池组的单体电压在1. 5V至2. 4V之间，放电电流小于等于75A时，则控制 模块1控制电网接入装置4，允许电网接入装置4接受放电指令，控制钠硫电池组进行放电， 向电网系统供电。当钠硫电池组的单体电压大于2. 4V或小于1. 5V，放电电流大于75A时，则控制模 块1控制电网接入装置4，禁止电网接入装置4接受放电指令，控制钠硫电池组放电，向电网 系统供电。当钠硫电池组的单体电压大于2. 45V或小于1. 45V，放电时其放电电流大于80A或 充电时的充电电流大于40A，则控制模块1断开钠硫电池组与电网系统之间的连接。当电池组单体电压在1. 45至2. 45之间，充电时的充电电流小于等于40A，放电时 放电电流小于等于80A，则控制模块1闭合钠硫电池组与电网系统的电路，使钠硫电池组与 电网保持连接。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求1.一种用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置，其特征在于，该装置包含控制模 块(1)，与所述的控制模块(1)电路连接的电压电流采集模块(2)和电网接入装置(4)，以及 与所述的电压电流采集模块(2 )电路连接的若干个电压电流采集装置(3 )。
2.如权利要求1所述的用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置，其特征在于，所 述的电网接入装置(4)还分别电路连接外接的电网系统和钠硫电池组。
3.如权利要求2所述的用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置，其特征在于，所 述的电压电流采集装置(3 )电路连接所述的钠硫电池组。
专利摘要本实用新型提供一种用于电网备用钠硫电池的电压电流监控装置，该装置包含控制模块，与该控制模块电路连接的电压电流采集模块和电网接入装置，以及与该电压电流采集模块电路连接的若干个电压电流采集装置。本实用新型提供了一种钠硫电池储能系统的电压电流监控系统，便于电力管理部门及时掌握电池的电压和电流信息，对信息进行处理分析，形成控制策略，及时发布各种充放电控制命令、电网信息，在电网负荷峰值时向电网输送电能，这种方式有助于减少系统输电网络的损耗。
文档编号H01M10/42GK201910473SQ20102066710
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者俞国勤, 刘宇, 张宇, 楼晓东, 温兆银, 白纪军 申请人:上海市电力公司