[发明专利]蓄电池组均衡模块及远程在线均衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及变电站直流电源系统中蓄电池组的维护领域，具体是一种蓄电池组均衡模块及远程在线均衡装置。

背景技术

变电站中的直流电源系统为控制、信号、继电保护、自动装置及事故照明等提供直流用电，蓄电池是整个直流电源系统的最后一道安全屏障，一但出现问题，随之而来的便是保护失灵、开关拒动、通道中断…后果不堪设想。近年来因蓄电池问题导致的重大电力事故时有发生,造成重大的经济损失。现有蓄电池组运行方式，从技术上讲也存在一些缺陷，直流电源系统中的蓄电池组一般由几十只至一百多只单体蓄电池串联而成，串联状态下的蓄电池组虽然充放电电流是一致的，但由于电池的参数、外部环境及单体自放电的差异，使得蓄电池组各单体电池的电压实际并不均衡，会出现过充、欠充、容量减少现象，而且随着时间的推移，将进一步加深蓄电池参数的不一致性，正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。当前针对蓄电池的检测和维护装置，仅局限于电池巡检仪、放电仪、内阻测试仪等，但都存在功能单一，只能检测不能维护的缺点。

发明内容

本发明为了能对变电站直流电源系统中的蓄电池组实施有效维护，提供一种蓄电池组均衡模块及远程在线均衡装置。

本发明是采用如下技术方案实现的：蓄电池组均衡模块，包括微处理器、电压采集单元、充放电单元、多路切换单元及端子排；充放电单元的控制端、多路切换单元的控制端与微处理器连接，电压采集单元的信号输出端与微处理器连接，电压采集单元的输入端、充放电单元的负载端经多路切换单元与端子排连接；

所述微处理器是所述均衡模块的中央控制器，负责所有输入数据的处理和控制信号的输出；

所述电压采集单元用于采集待维护蓄电池组中单体蓄电池的电压，并传输给微处理器；

所述充放电单元在所述微处理器的控制下对待维护蓄电池组中欠充或过充的单体蓄电池进行充电或放电；

所述多路切换单元在所述微处理器的控制下实现待维护蓄电池组中各单体蓄电池与电压采集单元、充放电单元间连接的切换；

所述端子排用于连接待维护蓄电池组中各单体蓄电池的正负极，实现待维护蓄电池组与所述均衡模块的连接。

使用时，将待维护蓄电池组中各单体蓄电池的正负极与端子排连接，微处理器控制多路切换单元依次使各单体蓄电池的正负极接入电压采集单元，电压采集单元输出信号至微处理器进行电压采集和处理，根据处理结果，微处理器再控制多路切换单元，使充放电单元连接欠充或过充的需要均衡的单体蓄电池正负极进行充电或放电，最终使蓄电池组中各单体蓄电池的电压完全一致，完成对蓄电池组电压的均衡维护。

所述蓄电池组均衡模块还设置有与微处理器连接的485接口电路，这样，可以使多个蓄电池组均衡模块通过RS485总线连接，建立蓄电池组均衡网络。

蓄电池组远程在线均衡装置，包括上位管理机、以太网/RS485转换器及若干个蓄电池组均衡模块；上位管理机经以太网与以太网/RS485转换器通讯连接，各蓄电池组均衡模块通过485接口电路并联在485总线上，与以太网/RS485转换器连接。

工作过程如下：在相关软件支持下，操作人员在上位管理机上进行参数设置和发送控制指令，控制指令通过以太网、以太网/RS485转换器和RS485总线传输至各蓄电池组均衡模块，根据指令要求，均衡模块微处理器控制多路切换单元依次使各单体蓄电池的正负极接入电压采集单元，电压采集单元输出信号至微处理器进行电压采集和处理，根据处理结果，微处理器再控制多路切换单元，使充放电单元连接欠充或过充的需要均衡的单体蓄电池正负极进行充电或放电，最终使蓄电池组中各单体蓄电池的电压完全一致，在线完成对蓄电池组电压的均衡维护。

与现有技术相比，本发明所述均衡模块采用间歇式低充高放、能量守衡的闭环控制原则，实现串联蓄电池的电压均衡，使每一单体蓄电池处于最佳工作状态，延长了蓄电池的使用寿命，增强了直流电源及电力系统运行的安全性；本发明所述在线均衡装置利用现有计算机技术、实时以太网通信技术，结合蓄电池组均衡模块对蓄电池组进行远程在线均衡维护，实现了蓄电池组电压均衡的远程自动控制，无需现场操作，避免了往返现场的舟车劳顿，节约了大量人力和物力，提高了工作效率。所述微处理器、电压采集单元、充放电单元、多路切换单元、端子排、以太网/RS485转换器皆是现有公知产品。