[发明专利]环网柜蓄电池在线监测装置以及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及配网自动化技术领域，具体涉及一种环网柜蓄电池在线监测装置以及监测方法。

背景技术

为提高环网柜电源系统的可靠性，环网柜中的开关、保护设备的操作电源一般都配备后备蓄电池组，尤其是针对需要交流操作电源为电动操作机构供电的环网柜，在交流失电后，需要电源将直流电源逆变为交流电源以维持电动操作机构的供电。

在实际的运行过程中，可能存在电源出现故障的情况，造成操作电源失电，例如蓄电池性能下降，无法放电，交流输入接触不良、故障或输出断路器脱扣等问题，目前针对故障这一问题尚且没有有效的解决方案。

发明内容

为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种环网柜蓄电池在线监测装置以及监测方法，能够实现对环网柜蓄电池的综合监测，确保环网柜蓄电池工作的可靠性。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述环网柜蓄电池在线监测装置，包括主机和从机，主机和从机相互配合工作，主机和从机均包括电压采集单元、电流采集单元、内阻测试单元、通信单元和控制单元；

所述主机的电压采集单元的输入端分别连接到第一节蓄电池的正极、负极和第二节蓄电池的负极，输出端连接至控制单元；从机的电压采集单元输入端分别连接到第三节蓄电池的正极、负极和第四节蓄电池的负极，输出端连接至控制单元；

所述主机电流采集单元的输入端连接着蓄电池充电线的正极和蓄电池组的总正极，输出端连接至控制单元；

所述主机内阻测试单元连接着第一节蓄电池的正极和第二节蓄电池的负极；从机的内阻测试单元连接第三节蓄电池的正极和第四节蓄电池的负极；

所述主机通信单元既与上位机通信连接，将监测数据发送至上位机，又与从机通信连接，向从机下发命令。

进一步优选，主机和从机可以通过拨码开关实现主机和从机的互换。

进一步优选，电压采集单元包括电压调理电路、光耦继电器U11、U15和AD转换器AD0、AD1，主机的电压调理电路输入端B1+、B1-、B2-分别连接第一节蓄电池的正极、负极和第二节电池的负极，主机的电压调理电路输出端经光耦继电器U11、U15分别连接至AD转换器AD0、AD1，AD转换器AD0、AD1的输出端均连接至控制单元；从机的电压调理电路输入端B1+、B1-、B2-分别连接第三节蓄电池的正极、负极和第四节蓄电池的负极，电压调理电路的输出端经光耦继电器连接至AD转换器，AD转换器的输出端连接至控制单元。

进一步优选，电流采集单元包括电流传感器P3、电压调理电路、光耦继电器U16和AD转换器AD2，所述电流传感器P3的输入端连接着蓄电池组的正极，电流传感器P3的输出端通过光耦继电器U16连接至AD转换器AD2，AD转换器AD2连接至控制单元。

进一步优选，内阻测试单元包括IGBT Q6、IGBT控制电路、功率继电器K5和功率电阻R90，主机第一节蓄电池的正极和第二节蓄电池的负极以及从机第三节蓄电池的正极和第四节蓄电池的负极分别通过蓄电池内阻测试线接在放电电路的功率继电器K5负载端的输入端和IGBT Q6的发射极上，功率继电器K5负载端的输出端连接到功率电阻R90的一端，功率电阻R90的另一端连接IGBT Q6的集电极，IGBT Q6的发射极连接蓄电池总负极。

进一步优选，电压调理电路包括分压电路、电压跟随器和减法器。

所述采用环网柜蓄电池在线监测装置的监测方法，包括以下步骤：

遥控内阻测试：

1)上位机向主机发送命令，主机接收到命令后，执行内阻测试，并向从机发送内阻测试命令，进入下一步骤；

2)从机执行内阻测试，进入下一步骤；

3)主、从机分别判断内阻测试状态，如果IGBT Q6短路，内阻测试立刻停止；如果放电电流大于预设值，立刻停止；如果放电电流小于预设值，立刻停止；如果正常，进入下一步骤；

4)主、从机内阻测试执行约3s，测试完成后，计算内阻值，保存数据，进入下一步骤；

5)主机将从机装置的数据读取并组装，上传至上位机；

6)对蓄电池单体内阻进行判断，采集第一节蓄电池单体内阻R1、第二节蓄电池单体内阻R2、第三节蓄电池单体内阻R3和第四节蓄电池单体内阻R4，如果R1、R2、R3、R4均小于预设的蓄电池单体内阻告警上限值，则判断为蓄电池组工作正常。

所述采用环网柜蓄电池在线监测装置的监测方法，包括以下步骤：

自动内阻测试：