[发明专利]一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统

权利要求书

1.一种适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，包括监控模块、修复模块和巡检模块；

监控模块包括数据采集单元、远程通讯单元和判别单元；监控模块通过数据采集单元采交直流数据、蓄电池数据和告警数据，通过远程通讯单元将采集到的数据进行上送；所述判别单元根据数据采集单元采集的数据判别落后电池；

修复模块包括电池除硫单元和主动均衡单元，所述除硫单元对所述落后电池进行除硫，所述主动均衡单元采集蓄电池运行状态，并根据采集到的信息对蓄电池的能量进行均衡控制；

巡检模块获取监控模块中数据采集单元所采集的各单体电池的运行状态数据，对各单体电池进行分析、预测和/或告警处理，并上送处理结果。

2.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，所述监控模块、修复模块和巡检模块由升压站内直流系统供电；

所述远程通讯单元通过Modbus、CDT91、DNP3.0、IEC101或IEC103规约，向综合自动化系统上送数据。

3.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，所述数据采集单元采集的数据包括：交流输入电压和电流、母线电压、负载电流、电池电流、温度、电池熔丝通断状态、绝缘继电器告警信号、交流空开跳闸告警信号、防雷器故障信号、外接干结点告警信号、交流互投控制信号、交流过欠压/缺相/停电告警信号、单体电池过欠压告警信号、通讯中断告警信号。

4.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，判别单元根据数据采集单元采集的数据判别落后电池包括：

判断蓄电池的充放电状态；

根据充放电状态：在浮充或开路状态下根据蓄电池内阻判别落后电池；在充电状态下根据负极温度的变化判别落后电池；在放电状态下通过单体电池压降判别落后电池。

5.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，所述除硫单元输出动态高频脉冲，通过所述动态高频脉冲与蓄电池内的硫酸盐晶体发生共振，减少蓄电池内的硫酸盐体积，以对落后电池进行除硫。

6.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，所述巡检模块与海上升压站SCADA系统连接通讯，巡检模块处理得到并上送的数据包括：单体电池的实时电流、电压、内阻信息，单体电池报警，和/或单体电池故障信息。

7.根据权利要求1所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，主动均衡单元包括控制器、运行状态采集单元和均衡电路，均衡电路中设有可控导通开关，蓄电池通过均衡电流连接DC/DC模块以接入馈线；主动均衡单元通过运行状态采集单元采集充放电过程中各蓄电池单体电压和充电电流，响应于单体电压或充电电流超过预设阈值，主动均衡单元通过控制器控制所述导通开关动作使得过流或过压的蓄电池单体与充放电回路之间的通路断开。

8.根据权利要求7所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，各蓄电池单体分别并联有耗能电阻和可控电阻接入开关，控制器还响应于单体电压或充电电流超过预设阈值，通过控制可控电阻接入开关动作，控制相应蓄电池单体并接的耗能电阻导通，以消耗蓄电池单体的能量。

9.根据权利要求7或8所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，所述均衡电路包括上层均衡电路和下层均衡电路；多个蓄电池单体串联后分别通过上层均衡电路和下层均衡电路连接DC/DC模块；

上层均衡电路和下层均衡电路中分别设有可控导通开关，在下层均衡电路为非运行状态下，上层均衡电路中可控开关的导通能够使得串联的所有蓄电池单体形成充放电回路；响应于单体电压或充电电流超过预设阈值，控制器控制上层均衡电路中的可控开关断开，同时控制下层均衡电路中的导通开关的动作，使得电压和电流正常的蓄电池单体之间为串联状态并连接于充电回路中，过压或过流的蓄电池单体被短路，与充电回路之间的通路断开。

10.根据权利要求7或8所述的适用于海上风电升压站的蓄电池主动维护系统，其特征是，主动均衡单元还包括温度采集单元，温度采集单元采集蓄电池所在环境的环境温度传输至控制器，控制器根据环境温度确定相应的温度反馈补偿系数，根据温度反馈补偿系数控制DC/DC模块以对蓄电池的浮充电压进行调节，实现均衡。