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

一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110596601A
CN110596601A CN201910765653.1A CN201910765653A CN110596601A CN 110596601 A CN110596601 A CN 110596601A CN 201910765653 A CN201910765653 A CN 201910765653A CN 110596601 A CN110596601 A CN 110596601A
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
diode
battery
voltage
open circuit
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
CN201910765653.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡波
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.)
Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
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 Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd filed Critical Huadian Electric Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910765653.1A priority Critical patent/CN110596601A/zh
Publication of CN110596601A publication Critical patent/CN110596601A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

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。
CN201910765653.1A 2019-08-19 2019-08-19 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法 Pending CN110596601A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910765653.1A CN110596601A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910765653.1A CN110596601A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110596601A true CN110596601A (zh) 2019-12-20

Family

ID=68854926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910765653.1A Pending CN110596601A (zh) 2019-08-19 2019-08-19 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110596601A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112968494A (zh) * 2021-03-02 2021-06-15 国网山东省电力公司泰安供电公司 一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源
CN115001119A (zh) * 2022-08-03 2022-09-02 广东电网有限责任公司惠州供电局 一种蓄电池组高阻判断及自愈控制系统与方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5180641A (en) * 1991-05-09 1993-01-19 Rockwell International Corporation Battery cell bypass circuit
CN102694041A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 镇江市通灵电器有限责任公司 一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法
CN202721241U (zh) * 2012-06-08 2013-02-06 上海奥鑫能源科技有限公司 蓄电池隔离保护装置
CN205829558U (zh) * 2016-06-24 2016-12-21 扬州扬杰电子科技股份有限公司 光伏发电组件旁路保护模块
CN106611885A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 株式会社电装 异常判定装置
CN107069884A (zh) * 2017-05-16 2017-08-18 宁波技冠智能科技发展股份有限公司 一种蓄电池开路保护器
WO2017187636A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 三菱電機株式会社 太陽電池モジュールの検査方法
CN109358294A (zh) * 2018-12-03 2019-02-19 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 单体蓄电池开路在线监控系统
CN109524734A (zh) * 2019-01-11 2019-03-26 郑州易能科技有限公司 防蓄电池开路自动跨接装置
CN109799414A (zh) * 2019-02-13 2019-05-24 无锡市星火电器有限公司 一种智能旁路二极管模块及电池组监控系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5180641A (en) * 1991-05-09 1993-01-19 Rockwell International Corporation Battery cell bypass circuit
CN102694041A (zh) * 2012-05-31 2012-09-26 镇江市通灵电器有限责任公司 一种保护光伏组件接线盒旁路二极管的方法
CN202721241U (zh) * 2012-06-08 2013-02-06 上海奥鑫能源科技有限公司 蓄电池隔离保护装置
CN106611885A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 株式会社电装 异常判定装置
WO2017187636A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 三菱電機株式会社 太陽電池モジュールの検査方法
CN205829558U (zh) * 2016-06-24 2016-12-21 扬州扬杰电子科技股份有限公司 光伏发电组件旁路保护模块
CN107069884A (zh) * 2017-05-16 2017-08-18 宁波技冠智能科技发展股份有限公司 一种蓄电池开路保护器
CN109358294A (zh) * 2018-12-03 2019-02-19 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 单体蓄电池开路在线监控系统
CN109524734A (zh) * 2019-01-11 2019-03-26 郑州易能科技有限公司 防蓄电池开路自动跨接装置
CN109799414A (zh) * 2019-02-13 2019-05-24 无锡市星火电器有限公司 一种智能旁路二极管模块及电池组监控系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
向立明 等: "《汽车电器及电子设备检修 第1版》", 31 August 2018, 北京理工大学出版社 *
周永光 等: "防止变电站运行中铅酸蓄电池组开路的跨接技术", 《中国新通信》 *
廖育武 主编: "《光伏发电技术原理及工程应用 第1版》", 31 December 2018, 华中科技大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112968494A (zh) * 2021-03-02 2021-06-15 国网山东省电力公司泰安供电公司 一种开路蓄电池自动跨接装置及变电站后备电源
CN115001119A (zh) * 2022-08-03 2022-09-02 广东电网有限责任公司惠州供电局 一种蓄电池组高阻判断及自愈控制系统与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113949111B (zh) 储能系统
CN111049245B (zh) 一种变电站用高可靠性直流电源及检验方法
CN110794293A (zh) 一种蓄电池自动核容开关状态检测方法
CN109787212B (zh) 一种船舶直流组网系统失电自动重启的方法
CN105676091A (zh) 一种电池组绝缘检测装置及其绝缘检测方法
CN211556956U (zh) 一种变电站用高可靠性直流电源
CN110596601A (zh) 一种单体蓄电池开路在线监测及自动跨接方法
CN207481815U (zh) 电动汽车高压上下电系统
CN110994633B (zh) 一种链式svg链节模块旁路控制系统及其控制方法
CN114325228B (zh) 一种储能系统绝缘故障点定位方法、系统及存储介质
CN105305801B (zh) 一种模块式冷冗余航空电力转换器拓扑结构
CN110333418A (zh) 一种蓄电池组脱离母线在线检测方法
CN204462334U (zh) 一种应用于高压电池接触器的故障检测设备
CN114156547A (zh) 一种锂电池管理系统及方法
CN108462465A (zh) 一种可监控光伏接线盒及其工作方法
CN112448458B (zh) 故障处理方法、系统及其存储介质
CN110441709B (zh) 一种监控蓄电池和充电模块的变电站直流电源系统和监控方法
CN110994562A (zh) 一种储能电池管理系统中的高压保护功能模块及控制方法
CN108528240B (zh) 一种电能转换系统及电动汽车
CN114640168A (zh) 并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路
CN105006884A (zh) 一种本质安全化直流系统
CN114336953B (zh) 一种能量路由器的控制方法、中央控制器及能量路由器
CN217486232U (zh) 一种蓄电池电路的开路在线监测及保护装置
CN111880105A (zh) 一种变电站直流蓄电池组用检测隔离系统及其隔离方法
CN207301792U (zh) 一种直流控制系统和稳控系统之间的接口测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191220

RJ01 Rejection of invention patent application after publication