CN102709986A - 串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气工程技术领域，涉及一种串联蓄电池组循环活化与电池冗余备份技术，在串联蓄电池组运行中，通过控制串联蓄电池组中每个单体蓄电池依次充放电进行活化，从而改变单个串联蓄电池组在作为备用电源时长期处于浮充状态时的相对静态对电解质与电极的长期渐变性劣化影响；同时，通过蓄电池的冗余备份，保障串联蓄电池组在循环活化情况下照常可以向外部提供电能；从而提高串联蓄电池组的使用寿命和运行可靠性。

Description

串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术

技术领域

本发明涉及一种串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术，在串联蓄电池组运行中，通过控制串联蓄电池组中每个单体蓄电池依次充放电进行活化，从而改变单个串联蓄电池组在作为备用电源时长期处于浮充状态（或长期过充状态或长期欠电压状态）时的相对静态对电解质与电极的长期渐变性劣化影响；同时，通过蓄电池的冗余备份，保障串联蓄电池组在循环活化情况下照常可以向外部提供电能；从而提高串联蓄电池组的使用寿命和运行可靠性。本发明属于电气工程技术领域。

背景技术

串联蓄电池组作为备用电源使用，旨在提高系统的供电可靠性。在某些场合，需要备用电源，但考虑到系统容量和经济效益的因素，往往只使用单个的串联蓄电池组作为备用电源。单个串联蓄电池组存在的最大问题不能在线充放电维护，即在维护的时候不能保障蓄电池的后备电源功能，在保持备用功能状态下不能进行充放电维护，否则，在主电源出现故障时，串联蓄电池组将不能投入系统正常运行。单个串联蓄电池组在备用状态下，一般长期处于浮充状态，或者长期处于过充、欠充状态，或者长期处于充电后的自放电状态，蓄电池的这些状态会使蓄电池内部的电解质和电极劣化，显著缩短蓄电池的寿命；通过一段时间的放置，蓄电池本身自动失效，更谈不上为系统提供后备电源。延长蓄电池寿命的有效方法是对蓄电池进行定期充放电活化。同时，为了使单个串联蓄电池组在活化过程中应对突然故障，还需要蓄电池冗余备份。

发明人在对单个串联蓄电池组运行分析的基础上，提出了串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术。该串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术能使单个串联蓄电池组在运行中进行充放电活化，同时在活化过程中能保证蓄电池为系统提供后备电源，从而延长串联蓄电池组的使用寿命，提高蓄电池组运营的自动化水平。。

发明内容

为了延长串联蓄电池组的使用寿命，提高蓄电池组运营的自动化水平，本发明提出串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术。该串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术通过控制串联蓄电池组中每个单体蓄电池的依次充放电进行活化，使用冗余的蓄电池通过开关根据需要随时并联到正在活化的单体蓄电池上使整个串联蓄电池组保持对外供电能力。从而实现单个串联蓄电池组在运行中在线充放电活化，满足单个串联蓄电池组自动维护和延长蓄电池寿命的需要。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

在串联并联蓄电池组中，每个单体蓄电池的两端用导线引出，与自动选择开关相连接，自动选择开关的另一端通过导线与辅助充放电装置连接，通过自动选择开关，可以把辅助充放电装置与串联蓄电池组中的某个单体蓄电池正负极对应连接，使辅助充放电装置只对串联蓄电池组中的单个蓄电池进行充放电。在串联蓄电池组备用状态中，辅助充放电装置可对单体蓄电池进行充放电，由于单体蓄电池充放电对整个串联蓄电池组的端电压影响不大，所以，串联蓄电池组接入原有系统而几乎不受影响，从而不必改变串联蓄电池组中各单体蓄电池的连接结构。每次只对串联蓄电池组中的一个单体蓄电池进行充放电，而整个串联蓄电池组中的每个单体蓄电池依次轮流充放电，从而可以根据需要完成串联蓄电池组中每个单体蓄电池的循环充放电活化。

同时，在串联并联蓄电池组中，每个单体蓄电池的两端用导线引出，与自动快速选择开关相连接，自动快速选择开关的另一端通过导线与备用蓄电池两端连接，通过自动快速选择开关，可以把备用蓄电池与串联蓄电池组中的某个单体蓄电池正负极对应连接形成并联。当系统出现故障，需要串联蓄电池组投入运行，向外部提供电能，由于在循环活化过程中，对串联蓄电池组中的某个单体蓄电池放电(或部分放电)，使整个串联蓄电池组不具备向外提供所需电能的能力，所以，在这种情况下通过自动快速选择开关把备用蓄电池与串联蓄电池组中放了电的单体蓄电池进行并联，从而使整个串联蓄电池组具备向外提供所需电能的能力，从而消除了串联蓄电池组由于循环充放电活化带来的系统运行不稳定和可靠的风险。

备用蓄电池的充放电可以通过两组转换开关的连接由辅助充放电装置进行，而不需要专门设置充放电装置。

在串联蓄电池组的循环充放电活化过程中，可以对每个单体蓄电池进行参数测量、容量核定等在线监测，提高串联蓄电池组状态监测的准确度。

本发明具有如下优点：

1、  对串联蓄电池组中的单体蓄电池进行循环活化，延长串联蓄电池组的使用寿命。 

2、  对串联蓄电池组进行冗余备份，弥补由循环活化带来的可靠性风险。并

3、  对串联蓄电池组中的单体蓄电池进行循环活化过程中，对蓄电池进行参数测量和状态监测，提高蓄电池在线监测水平。

附图说明

附图1、2、3、4为本发明实施的四种接线方式，但本发明的具体实施不仅限于此四种接线方式。

S——主充电装置

Z——负载

Bmn——为蓄电池，其中m、n为蓄电池编号，在图1中m的取值为1、2、3、4，n的取值为1、2、3、n,根据具体的装置m、n的值不局限于上述范围。

Km——为自动选择开关，其中m为自动选择开关编号，在图1中m的取值为1、2、3、4，根据具体的装置m的值不局限于上述范围。

Sm——为充放电装置，其中m为充放电装置编号，在图1中m的取值为1、2，根据具体的装置m的值不局限于上述范围。

Bmn——为连接导线，其中m、n为导线编号，在图1中m的取值为0、1、2、3、4、5，n的取值为1、2、3、n,根据具体的装置m、n的值不局限于上述范围。

 

具体实施方式

使用自动选择开关把串联蓄电池组与辅助充放电装置、备用蓄电池相连接，分别对串联蓄电池组中的单体蓄电池进行充放电；在需要的时候把备用蓄电池与放了电的单体蓄电池并联，保证串联蓄电池组向外部正常供电；在串联蓄电池组循环充放电活化过程中，测量蓄电池的参数和状态。

Claims (3)

1.串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术，其特征在于：通过自动选择开关把辅助充放电装置与串联蓄电池组的单体蓄电池正负对应连接，实现对串联蓄电池组的单体蓄电池依次循环充放电活化。

2.串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术，其特征在于：通过开关把备用蓄电池与串联蓄电池组中放了电的单体蓄电池正负对应连接形成并联，保证串联蓄电池组在活化过程中可以快速恢复向外进行正常供电的能力。

3.按照权利要求1、2所述串联蓄电池组循环活化与蓄电池冗余备份技术，其特征在于：串联蓄电池组在循环充放电活化过程中，可以对蓄电池进行参数测量和状态监测，提高蓄电池组的在线监测精度。

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