[发明专利]一种标准接口的智能电池模块

说明书

本发明公开一种标准接口的智能电池模块，标准接口单元的交流输入接口将220V交流电压输入到AC/DC整流单元，转换成直流电压再输送到DC/DC转换单元，转换成110V直流电压后经滤波单元输出到标准接口单元的直流输出接口；AC/DC整流单元还将转换后的直流电压输送到DC/DC充放电管理单元为12V磷酸铁锂电池单元充电；充放电管理单元确定充放电工作模式，交流输入故障时，12V磷酸铁锂电池单元经DC/DC充放电管理单元放电，将12V直流电压转换成110V直流电压，经滤波单元输出到标准接口单元的直流输出接口；监控单元对上通过标准接口单元的通信接口与直流系统微机监控装置和GPRS对时装置连接。此种电池模块通过模块化的设计，提高设备之间的通用性，实现电网设备标准化、模块化、智能化。

技术领域

本发明属于直流电源系统技术领域，特别涉及一种标准接口的智能电池模块，以替代变电站蓄电池组加高频充电模块组成的直流电源系统。

背景技术

随着变电站综合自动化程度的越来越高以及大量无人值班站的投运，对电源系统模块化、运维和安全可靠性提出了更高要求。传统一体化电源系统在模块化、自动化、管理模式等方面都还存在很大的优化空间。具体表现在：

(1)传统的110V直流电源系统一般由54节蓄电池串联组成蓄电池组，蓄电池组和充电屏、充电屏与馈线屏连接、蓄电池和蓄电池之间，存在大量电缆接线，模块化程度极低；

(2)单个蓄电池故障，影响整个蓄电池组母线电压，并且不能在线检更换蓄电池排出故障，新旧电池不同性能不能混合使用，通用互换性差；

(3)传统110V直流系统需要2V的铅酸蓄电池需要54节，并布置在单独的蓄电池室，设计不经济。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种标准接口的智能电池模块，通过模块化的设计，提高设备之间的通用性，实现电网设备标准化、模块化、智能化。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种标准接口的智能电池模块，包括监控单元、12V磷酸铁锂电池单元、AC/DC整流单元、DC/DC转换单元、DC/DC充放电管理单元、滤波单元和标准接口单元；

其中，标准接口单元一共定义三组接口，第一组接口是交流输入接口，第二组接口是直流输出接口，第三组是通信接口；

标准接口单元的交流输入接口用于连接220V交流电压，并输入到AC/DC整流单元，AC/DC整流单元将220V交流电压转换成直流电压，再输送到DC/DC转换单元，由DC/DC转换单元转换成110V直流电压后经过滤波单元输出到标准接口单元的直流输出接口；AC/DC整流单元还将转换后的直流电压输送到DC/DC充放电管理单元为12V磷酸铁锂电池单元充电；

充放电管理单元采集经AC/DC整流单元的直流电压和12V磷酸铁锂电池单元的电池端电压，通过采集直流电压的数据确定自己的充放电工作模式；

交流输入故障时，12V磷酸铁锂电池单元经DC/DC充放电管理单元放电，将12V直流电压转换成110V直流电压，经滤波单元后输出到标准接口单元的直流输出接口；

监控单元对上通过标准接口单元的通信接口与直流系统微机监控装置和GPRS对时装置连接，对下与AC/DC整流单元、DC/DC转换单元、DC/DC充放电管理单元连接。

上述标准接口单元中的交流输入接口具有4个接线端子，分别对应交流输入L、交流输入N、接地保护PE、备用。

上述标准接口单元中的直流输出接口具有3个接线端子，分别对应直流出+、直流输出-、备用。

上述标准接口单元中的通信接口具有6个接线端子，分别对应RS485+、RS485-、GPS+、GPS-、GND和备用。