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