CN102769154A - 一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术 - Google Patents

Abstract

一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，测量蓄电池电压作为充电启动的电压给定值，若蓄电池电压低于浮充给定值则选用浮充给定值，然后再提升为均充给定值；若蓄电池电压高于浮充给定值则直接选用均充给定值，分级充电。本发明一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，克服常规充电装置硬特性启动充电带来的充电电流瞬间过大以及带来的某单瓶蓄电池过压的缺陷，增加了充电装置启动新功能，提高了阀控式铅酸蓄电池的使用寿命。

Description

一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术

技术领域

本发明一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术。

背景技术

铅酸蓄电池按照电解液配置量分为富液式和贫液式两种。所谓富液式就是电解液配置量大于充放电反应所需要的数量，其过多的电解液在充电中变为气体扩散或蒸发，需要进行定期补充稀硫酸等维护工作。所谓贫液式就是电解液配置量等于充放电反应所需要的数量，其平衡的电解液在充电中没有气体扩散或蒸发，不需要定期补充稀硫酸，因此被称为免维护的蓄电池，其实质是阀控式铅酸蓄电池。

阀控式密封铅酸蓄电池，正常使用时保持气密和液密状态，当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体。当内部气压降低后安全阀自动闭合，同时防止外部空气进入蓄电池内部。因此，阀控式密封铅酸蓄电池的正常使用，需要控制蓄电池的充电电流，否则过大的充电电流以及由此产生的某几个单瓶蓄电池过电压，都会造成蓄电池释放出过量的氢气和氧气，频繁的启动安全阀，会使电解液不断减少，最终危害整组蓄电池的正常寿命。

常规充电装置采用高频充电模块和集中监控模块组成，充电模块具有快速稳压和限流功能（快速），集中监控模块监控整个直流电源系统，给充电模块下达充电方式和给定值，并按照蓄电池允许电流限制充电装置输出（慢速）。常规充电装置充电启动时，首先由集中监控模块选择一个固定的充电给定值给充电模块，这个给定值可以是均充电压值，也可以是浮充电压值。然后充电模块接受固定给定值输出固定充电电压并突然加在蓄电池两端，此时充电电流突然上升，直到集中监控装置慢速限流动作为止才稳定下来。由于采用这种固定给定值和输出值的硬特性启动方式，造成蓄电池瞬间充电电流过大以及单瓶蓄电池过压，从而危及整组阀控式铅酸蓄电池的使用寿命。

发明内容

为了解决常规充电装置的充电硬特性启动方式带来的阀控式铅酸蓄电池过电流以及单瓶蓄电池过压的技术问题，本发明提供一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，克服常规充电装置硬特性启动充电带来的充电电流瞬间过大以及带来的某单瓶蓄电池过压的缺陷，增加了充电装置启动新功能，提高了阀控式铅酸蓄电池的使用寿命。

本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，测量蓄电池电压作为充电启动的电压给定初值。若蓄电池电压低于浮充给定值则选用浮充给定值为充电终值，然后再提升为均充给定值；若蓄电池电压高于浮充给定值则直接选用均充给定值为充电终值。以初值为起点，以终值为终点，软启动充电。

一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，包括以下步骤：

步骤一：充电装置的集中监控模块在充电启动前，首先测量蓄电池的电压，然后将该电压作为给定值输送至充电模块，使充电装置的输出电压等于蓄电池电压，充电装置充电启动瞬间的电流等于零；

步骤二：将充电装置的电压给定值上升，直到等于浮充电压值，此时，充电装置的输出电压按照给定值上升，其充电电流也缓慢上升，直到集中监控模块的限幅值；

步骤三：将充电装置的电压给定值上升到均充电压值，充电完成后，充电装置的电压给定值回到浮充电压值上正常运行。

本发明一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，涉及铅酸蓄电池充电装置充电启动测控技术，适用于具有集中监控模块和阀控式铅酸蓄电池直流系统，是充电装置集中监控模块充电启动程序新设计，其核心是将现有固定充电电压给定值改为跟踪测量的蓄电池电压给定值。由于充电启动前已经跟踪了蓄电池电压，这样充电投入瞬间不会造成充电电流过大，并且按照设计的时间常数缓慢上升，具有软启动特性，克服了原硬特性启动带来的充电电流瞬间过大以及单瓶蓄电池过压缺陷，提高了阀控式铅酸蓄电池的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是常规充电装置硬特性启动的充电特性曲线。

图2是本发明具有软启动特性的充电装置充电特性曲线。

具体实施方式

一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，测量蓄电池电压作为充电启动的电压给定值初值，若蓄电池电压低于浮充给定值则选用浮充给定值为终值，然后再提升为均充给定值；若蓄电池电压高于浮充给定值则直接选用均充给定值为充电终值。以初值为起点，以终值为终点，按照一定时间常数软启动充电。

一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，包括以下步骤：

步骤一：充电装置的集中监控模块在充电启动前，首先测量蓄电池的电压，然后将该电压作为给定值输送至充电模块，使充电装置的输出电压等于蓄电池电压，充电装置充电启动瞬间的电流等于零；

步骤二：将充电装置的电压给定值按照一定的时间常数上升，直到等于浮充电压值，此时，充电装置的输出电压按照给定值上升，其充电电流也缓慢上升，直到集中监控模块的限幅值；

步骤三：将充电装置的电压给定值按照同样的一定时间常数上升到均充电压值，充电完成后，充电装置的电压给定值回到浮充电压值上正常运行。

实施例：

如图2所示，本发明具有软启动特性的充电装置充电特性曲线。

t1是蓄电池放电后的浮充阶段， t2是浮充提升为均充阶段，t3是充电完成后转为正常浮充阶段， t4是正常运行中的定期均充阶段， t5是充电完成后转为正常浮充阶段。

虚线1是充电装置给定值曲线，如果蓄电池电压低于浮充给定值则选用浮充给定值，然后再提升为均充给定值；如果蓄电池电压高于浮充给定值则直接选用均充给定值。实线2是蓄电池电压曲线，刚开始随充电装置输出电压慢慢上升，然后呈现指数曲线，然后处于稳压运行。区域3是充电瞬间因为软启动作用慢慢上升区域，其软启动时间可以设置。实线4是充电电流曲线，平坦部分是集中监控模块的限流作用，下降部分表示蓄电池接近充满。区域5是充电装置输出电压下降硬特性造成充电电流突降，区域6是充电装置软启动特性造成充电电流缓慢上升。

对比常规充电装置硬特性启动的充电特性曲线，如图1所示：

t1是蓄电池放电后的均充阶段，t2是充电完成后转为正常浮充阶段，t3是正常运行中的定期均充阶段，t4是充电完成后转为正常浮充阶段。

虚线1是充电装置给定值曲线，如果采用均充，其给定值为蓄电池数量N乘以2.35V；如果采用浮充，其给定值为蓄电池数量N乘以2.25V。实线2是蓄电池电压曲线，刚开始呈现指数曲线，然后处于稳压运行。区域3是充电瞬间因为硬启动造成的过电流区域，其过电流大小由充电装置输出电压与蓄电池电压的差值决定，差值越大过电流就越大。实线4是充电电流曲线，平坦部分是集中监控模块的限流作用，下降部分表示蓄电池接近充满。区域5和区域6是充电装置输出电压硬特性突变造成充电电流突变。

某电站控制楼实施实例：

采用220V智能高频开关直流电源，集中监控模块通信控制3台20A高频开关电源，3台开关电源并联输出接入17瓶12V100Ah阀控式铅酸蓄电池，浮充电压设定230V，均充电压设定240V，集中监控模块的限流值为38.5A，开关电源的限流为20A。

蓄电池初次充电，集中监控模块下发开关电源的充电电压给定值为230V，蓄电池电压为212.6V。按照硬特性充电方式，蓄电池瞬间充电电流值由38.5A开始，1-2分钟时间，电流才下降到10A以下，造成4块蓄电池电压高于15V，大多为14V-15V，蓄电池过压报警。后经约为6-7小时的充电后，蓄电池的电压才降到15V一下，对阀控式蓄电池造成了一定损坏。

后改用本发明软启动特性蓄电池充电技术，集中监控模块测得蓄电池电压为214.3V，并以此为充电给定初始值，以浮充电压230V为终值，按照3分钟的一定时间常数慢慢增加充电电压， 此时充电电流没有任何过充现象，充电电流稳定在10A以下，没有对蓄电池造成任何不利影响。

Claims (2)

1.一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，其特征在于，测量蓄电池电压作为充电启动的电压给定初值；若蓄电池电压低于浮充给定值则选用浮充给定值为充电终值，然后再提升为均充给定值；若蓄电池电压高于浮充给定值则直接选用均充给定值为充电终值，以初值为起点，以终值为终点，软启动充电。

2.如权利要求1所述一种具有软启动特性的蓄电池充电测控技术，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：充电装置的集中监控模块在充电启动前，首先测量蓄电池的电压，然后将该电压作为给定值输送至充电模块，使充电装置的输出电压等于蓄电池电压，充电装置充电启动瞬间的电流等于零；

步骤二：将充电装置的电压给定值上升，直到等于浮充电压值，此时，充电装置的输出电压按照给定值上升，其充电电流也缓慢上升，直到集中监控模块的限幅值；

步骤三：将充电装置的电压给定值上升到均充电压值，充电完成后，充电装置的电压给定值回到浮充电压值上正常运行。

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