CN110596601A - 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，包括以下步骤：S1）实时在线检测各单体电池的电压和内阻，一旦发现内阻出现较大变化，电压较大幅度降低尤其电池极性反转,立即启用跨接方案；S2）日常二极管反方向并联于蓄电池的两端，二极管的A端和蓄电池的负极相连，二极管的K端和蓄电池的正极相连,不影响蓄电池日常运行,若蓄电池开路时应无延时进行跨接；S3）电压抑制器能保证不发生二极管管体击穿短路蓄电池的事故发生。本发明可以在任何工况条件下快速检测蓄电池是否开路，并及时进行跨接，且操作简单、安全可靠。

Description

一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法

技术领域

本发明涉及一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，特别是一种单体蓄电池开路之后自动跨接的技术。

背景技术

在直流电源中，蓄电池串联成组作为后备电源，一旦充电机失电或故障无法向直流母线供电，此时，蓄电池将由备用电源转为主电源对直流负荷提供电源。蓄电池的可靠性直接影响着电厂的运行安全。因蓄电池是串联工作方式，任何一只蓄电池开路，整条蓄电池组电流回路就要断开，将造成直流母线失电，保护装置拒动的严重后果。

常规的蓄电池单体电压巡检，只能检测电池电压高低，无法判断蓄电池的状态，但通过监视蓄电池内阻变化，可及时发现电解液干涸、汇流排极板过度腐蚀等电池高阻或开路故障，发现缺陷重要，如何预防和治理电池开路更重要，因此研究单体蓄电池开路在线监测，以及发现开路后在线零延时自动跨接提供一条旁路通道，从而保证整组电池电流回路连续，直流母线可靠供电，具有重要意义。

现有的跨接方案有：①直流接触器跨接。在各电池两端并联直流接触器，一旦检测到电池开路，立即接通直流接触器，但该方案有接触器投切速度较慢、寿命和控制电源问题。②采用CMOS或IGBT电子元件作为跨接器件，但控制电源及器件耐击穿性能问题较难解决。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，其特征是，包括以下步骤：

S1）实时在线检测各单体电池的电压和内阻，一旦发现内阻出现较大变化，电压较大幅度降低尤其电池极性反转,立即启用跨接方案；

S2）日常二极管反方向并联于蓄电池的两端，二极管的A端和蓄电池的负极相连，二极管的K端和蓄电池的正极相连,不影响蓄电池日常运行,若蓄电池开路时应无延时进行跨接；

S3）电压抑制器能保证不发生二极管管体击穿短路蓄电池的事故发生。

进一步的，具体步骤如下：

S1) 实时在线检测各单体电池的电压和内阻，一旦发现内阻出现较大变化，电压较大幅度降低，尤其电池极性反转，立即跨接失效电池，在该电池处为电池组电流提供一个新的通道，保证直流母线不间断供电；

S2) 蓄电池开路自动跨接装置采用二极管+保护电路方式，无需外接电源，二极管反方向并联于蓄电池的两端，二极管的A端和蓄电池的负极相连，二极管的K端和蓄电池的正极相连，蓄电池正常运行时，二极管的K端电压高于A端，处于断开状态，对蓄电池正常运行不构成任何影响，在蓄电池开路极性反转时，二极管的A端电压高于K端，零延时自动导通，跨接掉故障蓄电池，从而保证直流母线供电的连续性；

S3) 同时在二极管的两端并联过电压抑制器，以避免二极管的两端瞬间过压，而造成二极管管体击穿短路蓄电池事故；

S4) 充电机失压蓄电池开路被跨接后，电厂全部负荷电流流过跨接装置，一旦过热，将可能造成跨接装置故障，因此必须考虑其散热问题，各方面综合考虑，跨接装置采用铝型材外壳密封结构，并固定安装于蓄电池架，将可很好地解决其散热问题。

若运行未发生异常，则重复进行步骤S1。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明可以在任何工况条件下快速检测蓄电池是否开路，并及时进行跨接，且操作简单、安全可靠。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1，本实施例中的单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，包括以下步骤：

S1) 实时在线检测各单体电池的电压和内阻，一旦发现内阻出现较大变化，电压较大幅度降低，尤其电池极性反转，立即跨接失效电池，在该电池处为电池组电流提供一个新的通道，保证直流母线不间断供电；

S2) 蓄电池开路自动跨接装置采用二极管+保护电路方式，无需外接电源，二极管反方向并联于蓄电池的两端，二极管的A端和蓄电池的负极相连，二极管的K端和蓄电池的正极相连，蓄电池正常运行时，二极管的K端电压高于A端，处于断开状态，对蓄电池正常运行不构成任何影响，在蓄电池开路极性反转时，二极管的A端电压高于K端，零延时自动导通，跨接掉故障蓄电池，从而保证直流母线供电的连续性；

S3) 同时在二极管的两端并联过电压抑制器，以避免二极管的两端瞬间过压，而造成二极管管体击穿短路蓄电池事故；

S4) 充电机失压蓄电池开路被跨接后，电厂全部负荷电流流过跨接装置，一旦过热，将可能造成跨接装置故障，因此必须考虑其散热问题，各方面综合考虑，跨接装置采用铝型材外壳密封结构，并固定安装于蓄电池架，将可很好地解决其散热问题。

若运行未发生异常，则重复进行步骤S1。

实施过程：

（1）、首先对全厂直流电源系统进行调研及收集资料，并制定可行性实施方案。

（2）、研制开发单体蓄电池开路在线监测及自动跨接的远程监控终端、数据中心服务器、本地监控装置、智能跨接模块、保护电路方式及公用测控装置采集模块等，编写相应的服务器软件、系统监控软件，然后把各组成部分结合为一个完整系统，进行实验室初步测试，对结果进行分析并加以改进。

（3）、在通讯机房安装一台专用服务器，安装服务器软件，在变电站装配本地监控装置、电池开路智能跨接模块、蓄电池通讯模块及公用测控装置采集模块等，构成一套直流电源远程诊断监测一体化平台并进行测试，如测试情况良好，达到设计目标，进入试运行。

（4）、挂网运行半年，如系统能够正常运行，各项指标良好，正式投运，并编写整理相关技术文档，完成项目验收。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，其特征是，包括以下步骤：

S1) 实时在线检测各单体电池的电压和内阻，一旦发现内阻出现较大变化，电压较大幅度降低，尤其电池极性反转，立即跨接失效电池，在该电池处为电池组电流提供一个新的通道，保证直流母线不间断供电；

S2) 蓄电池开路自动跨接装置采用二极管+保护电路方式，无需外接电源，二极管反方向并联于蓄电池的两端，二极管的A端和蓄电池的负极相连，二极管的K端和蓄电池的正极相连，蓄电池正常运行时，二极管的K端电压高于A端，处于断开状态，对蓄电池正常运行不构成任何影响，在蓄电池开路极性反转时，二极管的A端电压高于K端，零延时自动导通，跨接掉故障蓄电池，从而保证直流母线供电的连续性；

S3) 同时在二极管的两端并联过电压抑制器，以避免二极管的两端瞬间过压，而造成二极管管体击穿短路蓄电池事故；

S4) 充电机失压蓄电池开路被跨接后，电厂全部负荷电流流过跨接装置，一旦过热，将造成跨接装置故障，跨接装置采用铝型材外壳密封结构，并固定安装于蓄电池架，解决其散热问题。

2.根据权利要求1所述的单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法，其特征是，若运行未发生异常，则重复进行步骤S1。