CN102983596A - N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置 - Google Patents

N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102983596A
CN102983596A CN2011101754996A CN201110175499A CN102983596A CN 102983596 A CN102983596 A CN 102983596A CN 2011101754996 A CN2011101754996 A CN 2011101754996A CN 201110175499 A CN201110175499 A CN 201110175499A CN 102983596 A CN102983596 A CN 102983596A
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
binding post
power switch
discharge
central processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101754996A
Other languages
English (en)
Inventor
耿军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2011101754996A priority Critical patent/CN102983596A/zh
Publication of CN102983596A publication Critical patent/CN102983596A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在蓄电池组中串接智能功率开关模块和备用蓄电池,由中央处理器控制而实现的,蓄电池组在线检测、充放电维护和无间断供电的N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置。该装置由中央处理器通过总线与智能功率开关模块、直流电源、放电逆变器、充电器、连接构成。该装置不同于,蓄电池组串联浮充电和将蓄电池组断电进行更换,检测和充放电维修的传统方法。而是通过在线实时检测、蓄电池单节充放电维护、对蓄电池实施巡回补充充电和蓄电池放电电能的再利用,从而延长了蓄电池的使用寿命,实现了对用电设备,安全和无时间缝隙供电的目的。本装置可适用于各种电压和容量的蓄电池组。

Description

N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置
技术领域:本发明涉及一种、利用增加备用蓄电池和串联在蓄电池组中的智能功率开关模块,由中央处理器控制而实现的、N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置。
技术背景:在目前现有技术中,因蓄电池自身的固有特性会产生自放电,因此需要对蓄电池组实时串联浮充电。蓄电池在长时间浮充电状态下、电极易硫化致使其性能降低,所以要定期对其进行充放电维护以保持电池物质的活性。
对蓄电池组实施串联浮充电,因蓄电池个性差异、会导致蓄电池内阻增加或热失控,而影响整个蓄电池组的性能。
现有技术中,无论是串联或单节蓄电池、均采用电阻或电子式负载对其进行放电。这样既浪费电能,更重要的是在充放电维护期间、会对用电设备产生供电时间的间断(时间缝隙)。
现有技术中,有“核对性充放电检测”和“电导检测”等方法。核对性充放电检测是公认的检测方法,但在检测、维护时,需要人工将蓄电池组拆离进行。电导检测的方法,可在不用对蓄电池组拆离的情况下对其进行容量检测,但是这种方法的检测结果是用浮动测量与计算获得的,并非蓄电池的真实容量,所以误差较大。
现有技术中,无论采用哪一种检测方法,当检测出故障蓄电池要更换时,都需将蓄电池组停止供电、将其拆离再更换或维修。因此出现了供电时间间断的弊端,不能保证用电设备实时可靠性的运行。为了提高蓄电池组的时效性,迫切需要蓄电池组在不停电的情况下进行实时检测、维护和更换有故障蓄电池的新方法。
发明内容:本发明的目的,是提供一种用于蓄电池组、在线检测和充放电维护的无缝供电装置,用以保证蓄电池组安全、可靠的运行。
1,在原蓄电池组的基础上,加一节备用蓄电池,在各蓄电池之间串接智能功率开关模块,构成N+1蓄电池组。
2,中央处理器与充电器、放电逆变器、直流电源、显示器、键盘和通信接口相连接,并通过串行通信总线、串行通信接口与智能功率开关模块连接。
3、中央处理器,对各智能功率开关模块提供的蓄电池数据进行分析。当某节蓄电池需要维护时,中央处理器发出指令、控制相关智能功率开关模块、将该蓄电池从主电路中分离出来进行充放电维护,同时接入备用蓄电。
当分离出的蓄电池,经核对性充放电和电导检测、维护正常后,中央处理器发出指令、控制将该蓄电池接回主电路,同时将备用蓄电池从主电路分离。
4、将蓄电池组的电阻或电子负载放电方式改为:在中央处理器控制下,将放电电能输入到放电逆变器转换后再输送到充电器,为其他蓄电池作补充充电。
5、将蓄电池组在线串联浮充电,改为在中央处理器控制下,在线实时检测、对蓄电池单节进行核对性充放电维护和巡回补充充电。
在对蓄电池进行核对性充放电维护和电导检测时,如有故障或损坏、则发出报警信号。
本发明是这样实现的:该装置的中央处理器与充电器、放电逆变器、直流电源、显示器、键盘和通信接口相连接,并通过串行通信总线、串行通信接口与智能功率开关模块连接。
在原蓄电池组的基础上增加一节备用蓄电池,将智能功率开关模块串接蓄电池组中、构成N+1蓄电池组。
装置的中央处理器,对各智能功率开关模块提供的蓄电池数据、经运算分析,从中筛选出需要维护的蓄电池。中央处理器发出指令、控制智能功率开关模块将该蓄电池从主电路中分离出来维护。同时将备用蓄电池接入主电路,保证蓄电池组的正常供电。
被分离出来的蓄电池,由中央处理器控制、用其存储的、核对性充放电和电导检测程序,对蓄电池进行核对性充放电和电导检测。该蓄电池放电时,由中央处理器发出指令、控制接通放电逆变器,将其电能转换输送到充电器、为其他蓄电池作补充充电。这样,既达到放电的目的,其电能又被循环利用。当该蓄电池放电结束后,中央处理器控制智能功率开关模块,接通充电器对其进行充电。充电结束,经捡测、蓄电池性能正常后,中央处理器发出指令、控制相关智能功率开关模块将该蓄电池接入主电路,同时将备用蓄电池从主电路分离。
中央处理器依据各智能功率开关模块在线检测情况、发出指令,控制对蓄电池实施巡回补充充电。
以此类推,保证了蓄电池组性能的稳定,实现了、蓄电池组在线检测、充放电维护和无时间缝隙供电的目的。
本发明不同于目前现有技术中,蓄电池组采用长时间串联浮充电,蓄电池内部电极易硫化、内阻增大。串联充电、还会导致各蓄电池性能差异的增加或热失控,而影响蓄电池组的性能。
在对蓄电池组进行检测、充放电维护时,会造成对用电设备供电的间断,而致使用电设备失效。
本装置采用了创新的:在线实时检测,蓄电池单节充放电维护,对各蓄电池实施巡回补充充电,智能转换和蓄电池放电电能的再利用。延长了蓄电池的使用寿命,实现了对用电设备安全、可靠、无时间缝隙供电和节能的目的。
附图说明:下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的电路框图。
图2是图1所示装置中的智能功率开关模块电路框图。
图1、图2中智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7);备用蓄电池(2);蓄电池(4)、(6)、(8);充电器(9);放电逆变器(10);直流电源(11);中央处理器CPU(12);通信接口(13);键盘(14);显示器(15);充电总线(16);放电总线(17);串行通信总线(18);正常指示发光二极管(19);故障指示发光二极管(20);功率开关(21);接线端子(22);接线端子(23);电流传感器(24);充电开关(25);放电开关(26);充电总线接口(27);放电总线接口(28);直流电源接口(29);串行通信接口(30);微控制器MCU(31);温度传感器(32);接线端子(33);接线端子(34)。
具体实施方式:图1、图2所示,
(一)、智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)电路结构:
接线端子(33)、(34)在内部相连接,接线端子(22)与接线端子(23)分别连接蓄电池的正极、负极。微控制器MCU(31)进行检测,存储备用蓄电池(2)、蓄电池(4)、(6)、(8)的电压、电流、温度数据和功率开关(21)的开、关状态信息,通过串行通信接口(30)将数据传送到中央处理器CPU(12)进行运算处理。
接收中央处理器CPU(12)的指令,控制功率开关(21)切换:充电开关(25)和放电开关(26)的通、断,正常指示发光二极管(19)和故障指示发光二极管(20)工作。
电流传感器(24)设置在智能功率开关模块内部,温度传感器(32)通过连线、固定在蓄电池外壳上。
(二)、中央处理器CPU(12)与充电器(9)、放电逆变器(10)、直流电源(11)、通信接口(13)、键盘(14)、显示器(15)连接。并通过串行通信总线(18)、串行通信接口(30)与智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)相连接。
在原蓄电池组中增加一节备用电池(2),将智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)串接在各蓄电池中,构成N+1蓄电池组。
中央处理器CPU(12),实时收集智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)的蓄电池信息,经过分析运算从中筛选出需要维护的蓄电池,将其从主电路分离,并对其进行核对性充放电和电导检测。同时将备用蓄电池(2)接入主电路中,既使蓄电池组保持额定值又无时间缝隙的向用电设备供电。
以下以3节蓄电池组为例作详细说明:
中央处理器CPU(12),在线实时对智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)提供的蓄电池数据、进行运算分析。设定蓄电池(6)需要维护,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)内的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(22)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(23)连接,使蓄电池(6)从主电路中分离出来。中央处理器CPU(12)同时发出指令、控制智能功率开关模块(1)内的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(23)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(22)连接,将备用电池(2)接入主电路中,保证了蓄电池组额定电压不变。
分离出来的蓄电池(6),按中央处理器CPU(12)发出的指令、用其存储的核对性充放电和电导检测程序,对其进行核对性充放电和电导检测。放电时,智能功率开关模块(5)中的放电开关(26)接通,蓄电池电能通过放电总线接口(28)和放电总线(17),输入到放电逆变器(10)将其逆变后输送到充电器(9),经中央处理器CPU(12)控制、接通充电开关(25),为其他蓄电池作补充充电。
蓄电池(6)放电结束后,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)内的放电开关(26)关闭,同时接通充电开关(25)、由充电器(9)对蓄电池(6)进行核对性充电。
蓄电池(6)充电结束后,经电导检测分析其性能正常,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)中的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(23)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(22)连接,将蓄电池(6)连接回蓄电池组主电路中。中央处理器CPU(12)同时发出指令、控制智能功率开关模块(1)内功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(22)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(23)连接,将备用蓄电池(2)从主电路中分离出来。分离出来的备用蓄电池(2),经过核对性充放电维护和电导检测其性能正常后备用。
通过中央处理器CPU(12)的控制,完成了蓄电池(6)与备用蓄电池(2)分离与接入主电路轮回的转换。
在中央处理器CPU(12)的控制下、对蓄电池进行核对性充放电维护和电导检测时,如有故障或损坏时、则发出报警信号。
以此类推,实现了蓄电池组在线检测、蓄电池的核对性充放电、电导检测、巡回补充充电维护和安全、节能、无时间缝隙供电的目的。
本装置适用于各种电压和容量的蓄电池组。

Claims (4)

1.一种N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置,其特征在于:
在原蓄电池组中增加一节备用蓄电池(2),在备用蓄电池(2)和蓄电池(4)、(6)、(8)之间,串接智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)构成N+1蓄电池组;中央处理器CPU(12)与充电器(9)、放电逆变器(10)和直流电源(11)相连接,并通过串行通信总线(18)、串行通信接口(30)与智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)的接线端子(33)、(34)在内部相连接,接线端子(22)、(23)分别连接蓄电池的正、负极;微控制器MCU(31)实时检测,存储备用蓄电池(2)、蓄电池(4)、(6)、(8)的电压、电流、温度数据和功率开关(21)的开关状态信息,通过串行通信接口(30)将数据传送到中央处理器CPU(12)进行运算处理;接收中央处理器CPU(12)的指令,控制功率开关(21)切换:充电开关(25)、放电开关(26)的通、断,正常指示发光二极管(19)和故障指示发光二极管(20)工作;电流传感器(24)设置在智能功率开关模块内部,温度传感器(32)通过连线、固定在蓄电池外壳上。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:中央处理器CPU(12),对智能功率开关模块(1)、(3)、(5)、(7)提供的蓄电池数据进行运算分析;设定蓄电池(6)需要维护,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)内的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(22)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(23)连接,使蓄电池(6)从主回路中分离出来;中央处理器CPU(12)同时发出指令、控制智能功率开关模块(1)内的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(23)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(22)连接,将备用电池(2)接入主电路中;
分离出来的蓄电池(6),按中央处理器CPU(12)发出的指令、对其进行核对性充放电和电导检测;放电时,智能功率开关模块(5)中的放电开关(26)接通,蓄电池电能通过放电总线接口(28)和放电总线(17),输入到放电逆变器(10)将其转换后输送到充电器(9),经中央处理器CPU(12)控制、接通充电开关(25),为其他蓄电池作巡回补充充电;
蓄电池(6)放电结束后,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)内的放电开关(26)关闭,同时接通充电开关(25)、由充电器(9)对蓄电池(6)进行核对性充电;
蓄电池(6)充电结束经电导检测分析其性能正常后,中央处理器CPU(12)发出指令、控制智能功率开关模块(5)中的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(23)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(22)连接,将蓄电池(6)连接回蓄电池组主电路中;中央处理器CPU(12)同时发出指令、控制智能功率开关模块(1)内的功率开关(21)切换:接线端子(33)、(34)与接线端子(22)断开,接线端子(33)、(34)与接线端子(23)连接,将备用蓄电池(2)从主电路中分离出来;分离出来的备用蓄电池(2),经过核对性充放电维护和电导检测其性能正常后备用。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:对蓄电池组在线实时检测,蓄电池单节进行核对性充放电、电导检测和巡回补充充电。
CN2011101754996A 2011-09-05 2011-09-05 N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置 Pending CN102983596A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101754996A CN102983596A (zh) 2011-09-05 2011-09-05 N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011101754996A CN102983596A (zh) 2011-09-05 2011-09-05 N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102983596A true CN102983596A (zh) 2013-03-20

Family

ID=47857415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101754996A Pending CN102983596A (zh) 2011-09-05 2011-09-05 N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102983596A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107276174A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 覃盛安 智能补充复位蓄电池
CN109075603A (zh) * 2016-05-12 2018-12-21 西门子股份公司 确定无中断的直流供电单元的储能器的容量
CN110703111A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 谢丽阳 一种新型蓄电池组双流量交测核容测试机
WO2023184977A1 (zh) * 2022-03-29 2023-10-05 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 一种新型蓄电池组充放电接线方案及其使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744936A (en) * 1993-01-29 1998-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system
CN1896892A (zh) * 2006-04-10 2007-01-17 重庆大学 一种混合动力汽车用动力电池组的管理系统
CN101447591A (zh) * 2008-11-19 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种易于维护的液流电池储能系统
CN101582517A (zh) * 2008-05-14 2009-11-18 林荣恒 一种充放电池组及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744936A (en) * 1993-01-29 1998-04-28 Canon Kabushiki Kaisha Electric power accumulating apparatus and electric power system
CN1896892A (zh) * 2006-04-10 2007-01-17 重庆大学 一种混合动力汽车用动力电池组的管理系统
CN101582517A (zh) * 2008-05-14 2009-11-18 林荣恒 一种充放电池组及其控制方法
CN101447591A (zh) * 2008-11-19 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种易于维护的液流电池储能系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109075603A (zh) * 2016-05-12 2018-12-21 西门子股份公司 确定无中断的直流供电单元的储能器的容量
CN107276174A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 覃盛安 智能补充复位蓄电池
CN107276174B (zh) * 2017-07-19 2023-12-22 覃盛安 智能补充复位蓄电池
CN110703111A (zh) * 2019-10-22 2020-01-17 谢丽阳 一种新型蓄电池组双流量交测核容测试机
WO2023184977A1 (zh) * 2022-03-29 2023-10-05 中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 一种新型蓄电池组充放电接线方案及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9627720B2 (en) Battery pack, apparatus including battery pack, and method of managing battery pack
CN102214945B (zh) 一种基于蓄电池并联的直流电源系统
CN102624050B (zh) 一种可自动切除串联电池组中失效单元的电池管理系统
CN102570582A (zh) 一种多用途智能型电源模块
CN102082307A (zh) 锂电模块并联使用方法及系统
CN102280924B (zh) 一种继电保护装置持续供电系统
CN103855748A (zh) 一种车辆的充电系统及其充电方法
CN112165156A (zh) 充放电装置、电池系统、充放电控制方法及存储介质
EP4287454A1 (en) Energy storage system, and power supply method for battery management system
CN202455122U (zh) 并联电池组充放电智能管理装置
CN206259749U (zh) 具有储能功效的备用电源系统
CN102983596A (zh) N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置
CN202333844U (zh) N+1蓄电池组在线检测维护无缝供电装置
CN211127282U (zh) 一种锂电池不间断储能电源系统
CN117175766A (zh) 一种动态电池包切换与持续供电的控制方法
CN205610335U (zh) 具有提醒功能的不间断电源系统
CN102263432A (zh) 涌余锂电池蓄电池组
CN104617652A (zh) 用于便携式终端的电池供电装置
CN108667088B (zh) 一种支持带中线ups的锂电池储能系统
CN106253460A (zh) 一种用于机房场景的延长蓄电池寿命的装置及方法
CN206461428U (zh) 一种用于船用电源串联的电路模块
CN115811116A (zh) 一种自适应电源管理系统、方法以及储能电源
CN215817643U (zh) 一种新型机房用充放电同口锂电ups电源
CN206807129U (zh) 一种高安全性环网柜柱上开关用48v直流供电系统
CN103312011B (zh) 一种锂电池储能电源装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130320