[发明专利]一种蓄电池组脱离母线和开路监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种蓄电池组脱离母线和开路监测系统及方法，其系统部分中，显示单元安装在壳体上，电源模块、数据采集单元、主控模块、功放电路、运放电路、脉冲发生单元均安装在壳体内，脉冲发生电路的输出端与运放电路的输入端相连，运放电路的输出端与功放电路的输入端相连，数据采集单元的输出端与主控模块的输入端相连，主控模块与显示单元相连，数据采集单元、主控模块、显示单元、功放电路、运放电路、脉冲发生单元分别与电源模块电相连。本发明以二分法为基础，对蓄电池组进行注入特征信号，并且通过反馈信号逐步定位故障区间，能够实现判断蓄电池是否脱离母线故障、是否发生开路故障，并且能够准确、有效定位故障位置。

技术领域

本发明属于蓄电池故障诊断技术领域，涉及一种蓄电池组脱离母线和开路监测系统及方法。

背景技术

站/厂用直流系统的蓄电池组作为直流系统后备电源，在直流系统中启动心脏式作用；直流系统在设计时设计有专用的在线监测设备同时还要求定期检测，纵然如此还是未能解决蓄电池突发事故。多年来电力系统不少事故是由于直流系统蓄电池故障引起的，究其原因是蓄电池在线监测技术未能发现蓄电池故障，蓄电池检修维护周期过长未能解决运行过程中的故障。所以有必要研究更为有效的蓄电池在线监测技术，在新技术基础上研制新设备，有效对蓄电池故障进行监测告警。

市面上有极少设备宣称能够监测蓄电池脱离母线故障和脱离母线故障，其主要技术采用电压比较法和电流大小判断；电压比较法是根据蓄电池组端电压和直流母线电压比较判断故障；电流大小法是采样蓄电池状态电流判断蓄故障。

电压对比方法的不足：由于蓄电池组与直流系统充电机电源特性，根据电压法判断脱离母线故障和蓄电池开路故障都有局限性，不能完全发现所有类型故障；蓄电池微开路故障不能有效判断、蓄电池开路故障不能及时判断、无法区分蓄电池开路故障和脱离母线故障等不足。

电流大小判断方法的不足：电流法判断理论是可行的，技术是受限的，原因是蓄电池组状态电流从毫安级别到几十上百安培，宽度区间大且是双向性，要采样双向极小电流和零电流是无法实现的。所以该技术现阶段还停留在理论简单，不能形成有效产品。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种能够实现判断蓄电池是否脱离母线故障、是否发生开路故障，并且能够准确、有效定位故障位置的蓄电池组脱离母线和开路监测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种蓄电池组脱离母线和开路监测系统，包括壳体、电源模块、数据采集单元、主控模块、显示单元、功放电路、运放电路和脉冲发生单元；

所述的显示单元安装在壳体上；所述的电源模块、数据采集单元、主控模块、功放电路、运放电路、脉冲发生单元均安装在壳体内；所述的脉冲发生电路的输出端与运放电路的输入端相连，运放电路的输出端与功放电路的输入端相连；

所述的数据采集单元的输出端与主控模块的输入端相连；所述的主控模块与显示单元相连；所述的数据采集单元、主控模块、显示单元、功放电路、运放电路、脉冲发生单元分别与电源模块电相连。

作为本发明的进一步说明，所述的功放电路的两输出端上分别串接有电容和电阻；并且在电容的外端的导线上和电阻外端的导线上均安装有香蕉插头Ⅰ；所述的数据采集单元的输出端的导线上安装有香蕉插头Ⅱ；在母排端和蓄电池组中两两相邻的蓄电池的连接条上引出测试电缆，并在测试线缆上安装双孔连接头，方便香蕉插头Ⅰ和香蕉插头Ⅱ的接入。

作为本发明的进一步说明，所述的数据采集单元为采用PCL816数据采集卡；所述的主控模块主要由电路板、集成在电路板上的ARM处理器和存储器组成；所述的显示单元为显示器。

作为本发明的进一步说明，所述的脉冲发生单元为脉冲信号发生电路。

作为本发明的进一步说明，所述的电源模块包括锂电池组或者电源适配器。