CN106154177B - 一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其包括单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5、电池间长导线及总电压测试接入插口J6、内阻测试负载接入插口J7、单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6、内阻测试负载接出接口P7、第一保护电阻单元至第四保护电阻单元、温度传感器TW、电流传感器TA、第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻、第一保险管单元至第四保险管单元、功率负载插口C1和空气开关K1；本发明能使不同的设备能够便利快速地对蓄电池进行整体测试和监控，从而及时采取相应的维护措施。

Description

一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置

技术领域

本发明属于蓄电池检测技术领域，涉及一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置。

背景技术

直流电源系统是电网核心设备之一，而在直流电源系统中，蓄电池组又扮演着极其重要和不可或缺的作用。保障蓄电池正常工作的维护测试是必须的工作。测试分自动监测和和手工测试，目前都没有把蓄电池组作为一个整体。没有整体标准测试接口，没有统一检测标准。对于手工测试，第一是工作量很大，必须一节一节连接测试探头；第二是不安全，可能直接接触到直流高压；第三是探头多，有连接不良情况，影响测试精度。对于自动监测，没有电池组整体标准测试接口，更换不同品牌设备必须更换所有测试线，更换成本和安全隐患增大，很难全面展开自动监测。电池组是现在变电站的信息盲点，对实现智能化电站是一个障碍，建立变电站蓄电池组整体标准测试接口及测试标准显得非常迫切。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够利用不同的设备便利快速地对蓄电池进行整体测试和监控的变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其包括单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5、电池间长导线及总电压测试接入插口J6、内阻测试负载接入插口J7、单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6、内阻测试负载接出接口P7、第一保护电阻单元至第四保护电阻单元、温度传感器TW、电流传感器TA、第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻、第一保险管单元至第四保险管单元、功率负载插口C1和空气开关K1；

所述单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6和内阻测试负载接出接口P7分别通过监测线接蓄电池测试系统相应的第一接口至第七接口；所述功率负载插口C1通过放电电缆与放电负载箱连接；

所述单体电压测试接入插口J1~J4分别接相对应的单体电压测试接出插口P1~P4；所述电流及温度测试接入插口J5接电流及温度测试接出插口P5；所述电池间长导线及总电压测试接入插口J6接电池间长导线及总电压测试接出口P6；所述内阻测试负载接入插口J7接内阻测试负载接出接口P7；蓄电池组的正极BZ和负极BF分别经空气开关K1接功率负载插口C1；

蓄电池组的第一电池组经第一保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J1的相应端口；蓄电池组的第二电池组经第二保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J2的相应端口；

蓄电池组的第三电池组经第三保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J3的相应端口；蓄电池组的第四电池组经第四保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J4的相应端口；温度传感器TW和电流传感器TA分别通过温度及电流测试线接电流及温度测试接入插口J5的相应端口；

蓄电池组的正极BZ和负极BF分别通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；蓄电池组的第一电池组至第三电池组的负极分别经相应的第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；

蓄电池组的第一电池组至第四电池组分别经相应的第一至第四保险管单元通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口。

本发明的有益效果是：本发明为蓄电池一体化测试提供了一组标准接口方案，使对蓄电池进行整体测试和监控变得快捷便利，解决了国家目前没有整体标准测试接口的现况，同时为实现智能化电站提供了条件。

附图说明

图1为本发明原理框图。

图2为监测128节电池时单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5、电池间长导线及总电压测试接入口J6、内阻测试负载接入插口J7连接示意图。

具体实施方式

由图1-2所示的实施例可知，它包括单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5、电池间长导线及总电压测试接入口J6、内阻测试负载接入插口J7、单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6、内阻测试负载接出接口P7、第一保护电阻单元至第四保护电阻单元、温度传感器TW、电流传感器TA、第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻、第一保险管单元至第四保险管单元、功率负载插口C1和空气开关K1；

所述单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6和内阻测试负载接出接口P7分别通过监测线接蓄电池测试系统相应的第一接口至第七接口；所述功率负载插口C1通过放电电缆与放电负载箱连接；

所述单体电压测试接入插口J1~J4分别接相对应的单体电压测试接出插口P1~P4，采用针式接口；所述电流及温度测试接入插口J5接电流及温度测试接出插口P5，采用针式接口；所述电池间长导线及总电压测试接入插口J6接电池间长导线及总电压测试接出口P6，采用针式接口；所述内阻测试负载接入插口J7接内阻测试负载接出接口P7，采用方型接口；；蓄电池组的正极BZ和负极BF分别经空气开关K1接功率负载插口C1；

蓄电池组的第一电池组经第一保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J1的相应端口；蓄电池组的第二电池组经第二保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J2的相应端口；

蓄电池组的第三电池组经第三保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J3的相应端口；蓄电池组的第四电池组经第四保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J4的相应端口；温度传感器TW和电流传感器TA分别通过温度及电流测试线接电流及温度测试接入插口J5的相应端口；

蓄电池组的正极BZ和负极BF分别通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；蓄电池组的第一电池组至第三电池组的负极分别经相应的第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；

蓄电池组的第一电池组至第四电池组分别经相应的第一至第四保险管单元通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口。

所述第一保护电阻单元包括电阻R1~R32及RD1；第二保护电阻单元包括电阻R33~R64及RD2；所述第三保护电阻单元包括电阻R65~R96及RD3；所述第四保护电阻单元包括电阻R97~R128及RD4；所述第一电池组间保护电阻包括电阻RD5；第二电池组间保护电阻包括电阻RD6；所述第三电池组间保护电阻包括电阻RD7；所述第一保险管单元包括保险管FU1~FU2；所述第二保险管单元包括保险管FU3~FU4；所述第三保险管单元包括保险管FU5~FU6；所述第四保险管单元包括保险管FU7~FU8；蓄电池组为128节电池，其中第一电池组包括电池单体DT1~DT32，第二电池组包括电池单体DT33~DT64，第三电池组包括电池单体DT65~DT96，第四电池组包括电池单体DT97~DT128，电池单体DT1~DT128通过电池间长导线串联；

电池单体DT1~DT32 的正极分别经相应的电阻R1~R32接单体电压测试接入插口J1的相应端口；电池单体DT32的负极经电阻RD1接单体电压测试接入插口J1的相应端口；电池单体DT33~DT64 的正极分别经相应的电阻R33~R64接单体电压测试接入插口J2的相应端口；电池单体DT64的负极经电阻RD2接单体电压测试接入插口J2的相应端口；电池单体DT65~DT96 的正极分别经相应的电阻R65~R96接单体电压测试接入插口J3的相应端口；电池单体DT96的负极经电阻RD3接单体电压测试接入插口J3的相应端口；电池单体DT97~DT128单体电压测试接入插口J4的相应端口；电池单体DT128的负极经电阻RD4接单体电压测试接入插口J4的相应端口；电池单体DT32、电池单体DT64、电池单体DT96的负极分别经相应的第一电池组间保护电阻RD5、第一电池组间保护电阻RD6、第三电池组间保护电阻RD7通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；

电池单体DT1的正极经保险管FU1通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT17的正极经保险管FU2通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT33的正极经保险管FU3通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT49的正极经保险管FU4通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT65的正极经保险管FU5通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT81的正极经保险管FU6通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT97的正极经保险管FU7通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT115的正极经保险管FU8通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口。

所述内阻测试负载接入插口J7和内阻测试负载接出接口P7均采用30A的可堆叠功率插座。

所述测试接入插口J1~J5采用37芯扁平插座；测试接出插口P1~P5采用37芯螺口航空插座。

所述功率负载插口C1为0.2C电流级别可插拔功率接口。

所述单体电压测试线和电池间长连接导线及总电压测试线均采用AWG#24或以上镀锡直流铜芯线。

所述内阻负载测试线采用AWG#12或以上多股镀锡铜芯线。

所述温度及电流测试线采用AWG#24或以上带屏蔽4线多股镀锡铜芯线。

所述电阻R1~R128及RD1~RD7均采用2kΩ/1W的电阻。

单体电压测试线采用AWG#24或以上镀锡直流铜芯线，需要防酸、阻燃，大于DC300V绝缘耐压，探头为10K或以上2W电阻，单体电压测试线连接于保护电阻一端，电阻的另一端连接于镀锡铜线耳，线耳安装于电池单体的极柱；内阻负载测试线采用AWG#12或以上多股镀锡铜芯线，需要防酸、阻燃；大于DC300V绝缘耐压，探头为30A/250V带座的保险管，内阻负载测试线连接于保险管一端，保险管的另一端连接于单体电池的极柱上的镀锡铜线耳；温度测试线和电流测试线采用AWG#24或以上带屏蔽4线多股镀锡铜芯线，需要防酸、阻燃，大于DC300V绝缘耐压，连接的探头为温度传感器、互感式电流传感器。

内阻测试负载接入插口J7和内阻测试负载接出接口P7均采用30A的可堆叠功率插座。内阻测试负载接入插口J7到内阻测试负载接出接口P7的线数由具体电池而定，每组分段数不超过12，也就是线数不超过13。功率负载插口C1配置0.2C电流级别可插拔功率接口和直流空气开关，充放电负载电缆由电池组正负极经空开连接到功率接口。单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5和电池间长导线及总电压测试接入口J6采用37芯扁平插座，使用33芯，4芯备用；单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5和电池间长导线及总电压测试接出口P6采用37芯铝壳螺口航空插座，既能重复插拔使用，又保证连接的可靠，同样留4芯备用。出入口经过2K/（1W）电阻连接。

J6接电池间长连接导线监测线及总电压监测线，电池间长连接导线监测线及总电压监测线会因电池的安装情况不同而不同，接线时按需分别把每一对测试线连接到电池间长连接导线监测线及总电压监测线两端的电池极柱上；J7有15个小插口，按测试设置通过内阻负载测试线（需串联一个30A的保险管）连接到电池极柱上。J1~J6所有连接到电池极柱上的监测线均需串联一个10kΩ/2W的保护电阻，以保证安全。空气开关K1与电池组正负极连接。蓄电池测试系统的监测接口通过监测线与本发明P1-P8对接，其中P7为内阻测试负载接口；放电负载箱可以通过放电电缆与本发明的大功率插口连接，由电池测试系统通过控制线连接进行控制放电。这样就可以方便地实现电池的电阻测试和放电测试。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施例的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：包括单体电压测试接入插口J1~J4、电流及温度测试接入插口J5、电池间长导线及总电压测试接入插口J6、内阻测试负载接入插口J7、单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6、内阻测试负载接出接口P7、第一保护电阻单元至第四保护电阻单元、温度传感器TW、电流传感器TA、第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻、第一保险管单元至第四保险管单元、功率负载插口C1和空气开关K1；

所述单体电压测试接出插口P1~P4、电流及温度测试接出插口P5、电池间长导线及总电压测试接出口P6和内阻测试负载接出接口P7分别通过监测线接蓄电池测试系统相应的第一接口至第七接口；所述功率负载插口C1通过放电电缆与放电负载箱连接；

所述单体电压测试接入插口J1~J4分别接相对应的单体电压测试接出插口P1~P4；所述电流及温度测试接入插口J5接电流及温度测试接出插口P5；所述电池间长导线及总电压测试接入插口J6接电池间长导线及总电压测试接出口P6；所述内阻测试负载接入插口J7接内阻测试负载接出接口P7；蓄电池组的正极BZ和负极BF分别经空气开关K1接功率负载插口C1；

蓄电池组的第一电池组经第一保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J1的相应端口；蓄电池组的第二电池组经第二保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J2的相应端口；

蓄电池组的第三电池组经第三保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J3的相应端口；蓄电池组的第四电池组经第四保护电阻单元通过电压测试线接单体电压测试接入插口J4的相应端口；温度传感器TW和电流传感器TA分别通过温度及电流测试线接电流及温度测试接入插口J5的相应端口；

蓄电池组的正极BZ和负极BF分别通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；蓄电池组的第一电池组至第三电池组的负极分别经相应的第一电池组间保护电阻至第三电池组间保护电阻通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；

蓄电池组的第一电池组至第四电池组分别经相应的第一至第四保险管单元通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口。

2.根据权利要求1所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述第一保护电阻单元包括电阻R1~R32及RD1；第二保护电阻单元包括电阻R33~R64及RD2；所述第三保护电阻单元包括电阻R65~R96及RD3；所述第四保护电阻单元包括电阻R97~R128及RD4；所述第一电池组间保护电阻包括电阻RD5；第二电池组间保护电阻包括电阻RD6；所述第三电池组间保护电阻包括电阻RD7；所述第一保险管单元包括保险管FU1~FU2；所述第二保险管单元包括保险管FU3~FU4；所述第三保险管单元包括保险管FU5~FU6；所述第四保险管单元包括保险管FU7~FU8；蓄电池组为128节电池，其中第一电池组包括电池单体DT1~DT32，第二电池组包括电池单体DT33~DT64，第三电池组包括电池单体DT65~DT96，第四电池组包括电池单体DT97~DT128，电池单体DT1~DT128通过电池间长导线串联；

电池单体DT1~DT32 的正极分别经相应的电阻R1~R32接单体电压测试接入插口J1的相应端口；电池单体DT32的负极经电阻RD1接单体电压测试接入插口J1的相应端口；电池单体DT33~DT64 的正极分别经相应的电阻R33~R64接单体电压测试接入插口J2的相应端口；电池单体DT64的负极经电阻RD2接单体电压测试接入插口J2的相应端口；电池单体DT65~DT96的正极分别经相应的电阻R65~R96接单体电压测试接入插口J3的相应端口；电池单体DT96的负极经电阻RD3接单体电压测试接入插口J3的相应端口；电池单体DT97~DT128单体电压测试接入插口J4的相应端口；电池单体DT128的负极经电阻RD4接单体电压测试接入插口J4的相应端口；电池单体DT32、电池单体DT64、电池单体DT96的负极分别经相应的第一电池组间保护电阻RD5、第一电池组间保护电阻RD6、第三电池组间保护电阻RD7通过电池间长连接导线及总电压测试线接测试接入插口J6的相应端口；

电池单体DT1的正极经保险管FU1通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT17的正极经保险管FU2通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT33的正极经保险管FU3通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT49的正极经保险管FU4通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT65的正极经保险管FU5通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT81的正极经保险管FU6通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT97的正极经保险管FU7通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口；电池单体DT115的正极经保险管FU8通过内阻负载测试线接内阻测试负载接出接口J7的相应端口。

3.根据权利要求2所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述内阻测试负载接入插口J7和内阻测试负载接出接口P7均采用30A的可堆叠功率插座。

4.根据权利要求3所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述测试接入插口J1~J5采用37芯扁平插座；测试接出插口P1~P5采用37芯螺口航空插座。

5.根据权利要求4所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述功率负载插口C1为0.2C电流级别可插拔功率接口。

6.根据权利要求5所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述单体电压测试线和电池间长连接导线及总电压测试线均采用AWG#24或以上镀锡直流铜芯线。

7.根据权利要求6所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述内阻负载测试线采用AWG#12或以上多股镀锡铜芯线。

8.根据权利要求7所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述温度及电流测试线采用AWG#24或以上带屏蔽4线多股镀锡铜芯线。

9.根据权利要求8所述的一种变电站用蓄电池一体化测试标准接口装置，其特征在于：所述电阻R1~R128及RD1~RD7均采用2kΩ/1W的电阻。

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