[发明专利]一种蓄电池组在线核容系统

说明书

本申请涉及直流电源术领域，公开了一种蓄电池组在线核容系统，该系统的蓄电池组与直流母线连接，交流电网与直流母线之间连接充电机，蓄电池组与充电机通过直流母线共同为直流负载供电，蓄电池组包括多个并联在直流母线上的单体蓄电池，直流母线与相应单体蓄电池的正极连接开关单元，每个单体蓄电池配对连接放电单元输入端,放电单元输出端与交流电网连接，多个放电单元各自接接控制单元，控制单元分别连接开关单元、放电单元、信号采集单元和存储单元，控制单元接收核容指令后，控制开关单元和放电单元的相应动作。本申请的蓄电池组能够实现在线核容，减少维护成本，延长蓄电池的使用寿命，保证蓄电池组的可靠性和安全性。

技术领域

本申请涉及直流电源技术领域，尤其是涉及一种蓄电池组在线核容系统。

背景技术

蓄电池组是直流系统后备电源，蓄电池组的质量直接影响直流供电系统的稳定性，一旦出现问题，直流供电系统将面临瘫痪、设备停运等重大事故。因此，及时发现蓄电池组中的个别单体蓄电池的健康状况，对整个蓄电池组安全、稳定的运行具有重要的意义。

蓄电池组投入使用后，充电装置使蓄电池长期处于浮充状态，由于单体蓄电池本身以及外部环境的差异，使得各个单体蓄电池的老化和硫化速度实际上并不相同，难以确保蓄电池组中的每个单体蓄电池阻抗相等而实现均衡充电，在整体浮充过程中部分单体蓄电池已经过充而部分单体蓄电池还未充饱，长期过充将增大蓄电池的耐压风险和硫化速度，导致蓄电池组的阻抗增大，容量降低，降低蓄电池组的可靠性和使用寿命，而阻抗的增大还带来一个安全隐患，当主电掉电，蓄电池组供电时，阻抗大的单体在电流的作用下温度将快速上升，增大了蓄电池燃烧的可能。

对蓄电池组进行容量核对性充放电试验，简称核容。蓄电池需要定期进行核容，明确其放电能力，以防止由于蓄电池供电能力下降而导致停电后设备失效，危及生产或数据安全。

现有的蓄电池组通常采用多个单体蓄电池串联形式，很容易出现各单体蓄电池充放电不均衡的问题；单体蓄电池串联运行对其一致性要求很高，在对运行的蓄电池组进行放电时，无法实现在线核容，被测蓄电池组需脱离直流母线系统，同时蓄电池能量需通过热能等方式消耗掉，存在热量耗散的问题。该方法耗时长，人工成本高，过程繁琐，对电源系统正常运行产生极大的安全隐患。

发明内容

为了能够实现蓄电池组的在线核容，减少维护成本，延长蓄电池的使用寿命，保证蓄电池组的可靠性和安全性，本申请提供一种蓄电池组在线核容系统。

本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种蓄电池组在线核容系统，包括交流电网、直流母线、蓄电池组和充电机，所述蓄电池组与直流母线连接，所述交流电网与直流母线之间连接充电机，所述蓄电池组与充电机通过直流母线共同为直流母线上的直流负载供电，所述蓄电池组包括多个单体蓄电池，多个所述单体蓄电池与直流母线并联连接，所述直流母线与相应单体蓄电池的正极之间连接开关单元，每个所述单体蓄电池配对连接放电单元输入端,所述放电单元输出端与交流电网连接，多个所述放电单元通过各自接口连接控制单元，所述控制单元分别连接开关单元、信号采集单元和存储单元；所述信号采集单元用于采集单体蓄电池、直流母线及交流电网的状态信息；所述存储单元用于状态信息、控制单元分析处理结果以及存预设阈值的存储；所述控制单元用于向放电单元发送核容指令，控制开关单元的断开或闭合，获取所述状态信息及核容数据，若核容单体蓄电池达到核容终止条件时，得到核容单体蓄电池的性能分析结果；所述放电单元处于放电状态时，断开所述开关单元；所述放电单元不工作时，闭合所述开关单元，所述充电机通过直流母线为单体蓄电池充电。

通过采用上述技术方案，当控制单元接收到核容指令后,若充电机充电电流小于预设的充电机充电电流阈值，同时交流电网电压在预设的交流电网电压阈值范围内，控制单元控制开关单元切换至断开状态，并控制相应放电单元对与其配对的单体蓄电池进行放电,单体蓄电池的直流电经放电单元转换为交流电回馈至交流电网，实现单体蓄电池在线核容以及核容过程中低热量的耗散，具有节能环保，提高了供电系统可靠、安全的运行。