CN116526653A - 便携式并联应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法 - Google Patents

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CN116526653A CN202310459685.5A CN202310459685A CN116526653A CN 116526653 A CN116526653 A CN 116526653A CN 202310459685 A CN202310459685 A CN 202310459685A CN 116526653 A CN116526653 A CN 116526653A
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Abstract

本发明公开了一种便携式并联应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法,应急电源装置其包括应急电池组、控制器、升压单元以及充放电接触器,应急电池组通过升压单元接入配网终端负载,控制器包括显控主机和BMS采集控制单元,显控主机设有用于接入配网终端电池管理单元的接口,显控主机通过控制充放电接触器的通断以启用或者停止升压单元运行,并通过输出PWM信号至升压单元以调整应急电池组的输出电压,BMS采集控制单元用于采集应急电池组中的电池状态信息、组端电压信息以及母线电压信息。本发明提供的应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法在自动化设备发生故障交流失电后,能够快速稳定安全地对配网终端进行供电,以提高运维检修效率。

Description

便携式并联应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法
技术领域
本发明涉及应急电源装置技术领域,尤其涉及一种便携式并联应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法。
背景技术
随着配网自动化设备的不断推广普及,对配网自动化二次设备及通信设备的稳定可靠性提出了更高要求。配网终端设备经常发生一些因为控制电源缺失导致中置柜无法操作和自动化设备无法遥控的事故。主要原因是当自动化设备发生故障交流失电后,后备电池模块因为蓄电池缺陷无法正常工作,最终导致控制电源彻底缺失,发生此种情况,先期抵达现场的运维人员往往没有临时措施可用,只能联系并等待专业队伍前来抢修或更换蓄电池。控制电源缺失后的应急手段缺失和对电池工况的日常监管成为配电运检工作中迫切需要解决的问题。
DTU的电源系统站点较多,工作环境比较恶劣,平时的维护已成为运行管理的缺点和难点,除了正常的使用寿命周期外,由于电池本身的质量如材料、结构、工艺的缺陷及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。近年来,由于对蓄电池的监测、维护不到位引发的直流系统事故日益严重,蓄电池容量不足、蓄电池开路故障等蓄电池带病工作的现象普遍存在,一旦交流失电的情况发生,蓄电池需要瞬间完成由浮充转换到大电流输出供电,如果此时蓄电池存在开路隐患,或者容量不足,将面临全面失电的情况,甚至引发更加大的隐患。因此,对电池的日常监测、诊断、维护是必不可少的。
常规的蓄电池组维护方式采用离线假负载放电方式,现场单组蓄电池组离线维护时,系统的失电带来极大风险,得不到有效保障,且人工操作,带来操作失误的风险;假负载放电将电池电量以热量的形式消耗完全,既浪费了电能又导致环境温度升高,带来其他隐患。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,也不必然会给出技术教导;在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足,本发明提供一种便携式并联应急电源装置、监控系统及应急在线核容方法,具体技术方案如下:
一方面,提供了一种便携式并联应急电源装置,所述应急电源装置用于对配网终端进行应急供电,所述配网终端包括配网终端负载、配网终端电池组以及配网终端电池管理单元,若所述配网终端负载无法正常获取外部电网供电,则所述配网终端电池组对配网终端负载进行供电,若所述配网终端电池组无法对配网终端负载进行正常供电,则所述应急电源装置对所述配网终端负载进行应急供电;所述配网终端电池管理单元用于采集所述配网终端电池组的电池状态信息和组端电压信息;
所述应急电源装置其包括应急电池组、控制器、升压单元以及充放电接触器,所述应急电池组通过升压单元接入配网终端负载,所述控制器包括显控主机和BMS采集控制单元,所述显控主机与所述BMS采集控制单元电连接,所述显控主机设有用于接入所述配网终端电池管理单元的接口,所述显控主机通过控制所述充放电接触器的通断以启用或者停止所述升压单元运行,并通过输出PWM信号至所述升压单元以调整所述应急电池组的输出电压,所述BMS采集控制单元用于采集所述应急电池组中的电池状态信息、组端电压信息以及母线电压信息。
进一步地,所述升压单元包括第一电容、MOS管、第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、驱动IC单元以及第一功率电感,所述充放电接触器包括第一继电器开关和第二继电器开关,所述应急电池组、第一功率二极管和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述第一继电器开关并联在所述第一功率二极管的两端,所述第一电容并联在所述应急电池组的两端,所述应急电池组、第一功率电感、第二功率二极管和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述MOS管的源极通过第二继电器接入所述第一电容,其漏极接入第一功率电感,其栅极通过驱动IC单元接入所述显控主机,所述第三功率二极管并联在所述MOS管的两端,所述第四功率二极管并联在所述第二继电器开关的两端。
进一步地,所述应急电源装置还包括第二电容和第二功率电感,所述第二电容的一端接地,其另一端接入所述第二功率二极管,所述第二功率电感的一端接地,其另一端接入所述MOS管的栅极。
又一方面,提供了一种便携式并联应急电源装置监控系统,其包括集中监控平台以及上述应急电源装置,一个或多个所述并联应急电源装置通过有线或无线的方式与所述集中监控平台通信连接。
再一方面,提供了一种应急在线核容方法,其特征在于,其基于所述的应急电源装置进行实施,其包括以下步骤:
当配网终端负载出现外部电网断电的情况后,需要调用配网终端电池组对所述配网终端设备进行供电,若出现所述配网终端电池组无法正常对所述配网终端设备进行正常供电时,则调用所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电;当所述配网终端电池组被充到一定的电量后,将所述应急电源装置由放电状态转为充电状态,将所述配网终端电池组由充电状态转为放电状态,以对所述配网终端设备和应急电源装置进行供电,所述配网终端电池管理单元对当前配网终端电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。
进一步地,若发现所述配网终端电池组对应的核容数据小于第一安全阈值,则换由所述应急电源装置对所述配网终端负载进行供电,并断开所述配网终端电池组与所述配网终端负载的连接以进行更换。
进一步地,在所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电时,所述BMS采集控制单元对所述应急电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。
进一步地,若发现所述应急电池组对应的核容数据小于第二安全阈值,则表明该应急电池组存在安全风险,需要调换另一个应急电源装置以对所述配网终端设备和配网终端电池组进行供电。
进一步地,所述应急电源装置通过升压单元调整其对所述配网终端负载的输出电压,使其输出电压大于所述配网终端电池组的额定输出电压,并小于所述配网终端负载的最大安全电压。
进一步地,所述配网终端电池管理单元与集中监控平台无线通信连接,所述集中监控平台通过配网终端电池管理单元监控到所述配网终端电池组的状态异常时,则通知人员调用应急电源装置接入所述配网终端负载,并对所述配网终端电池组进行检修。
与现有技术相比,本发明具有下列优点:在自动化设备发生故障交流失电后,能够快速稳定安全地对配网终端进行供电,以提高运维检修效率;利用直流电源采用并联多个组件的模式,单组直流电源异常不影响直流母线电压正常输出,实现新旧蓄电池混用、运维简洁,大大提高直流电源安全稳定运行能力实现合理利用电池储、放电能力,保证配网系统可靠运行,降低检修人员工作负担和运维成本,有效提高了生产人员工作效率和设备运行可靠性;完善配电直流电源集中监控管理,节省了大量的现场运检抢人员,实现各配网直流电源信息化、智能化、透明化。
附图说明
图1是本发明实施例提供的便携式并联应急电源装置中电路拓扑示意图;
图2是本发明实施例提供的便携式并联应急电源装置监控系统中框架示意图。
其中,附图标记如下:1-应急电池组,21-第一电容,22-第一电容,31-第一继电器开关,32-第二继电器开关,41-第一功率二极管,42-第二功率二极管,43-第三功率二极管,44-第四功率二极管,51-第一功率电感,52-第二功率电感,6-MOS管,7保险丝。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本发明的一个实施例中,提供了一种便携式并联应急电源装置,所述应急电源装置用于对配网终端进行应急供电,所述配网终端包括配网终端负载、配网终端电池组以及配网终端电池管理单元,若所述配网终端负载无法正常获取外部电网供电,则所述配网终端电池组对配网终端负载进行供电,若所述配网终端电池组无法对配网终端负载进行正常供电,则所述应急电源装置对所述配网终端负载进行应急供电;所述配网终端电池管理单元用于采集所述配网终端电池组的电池状态信息和组端电压信息;
所述应急电源装置其包括应急电池组、控制器、升压单元以及充放电接触器,所述应急电池组通过升压单元接入配网终端负载,所述控制器包括显控主机和BMS采集控制单元,所述显控主机与所述BMS采集控制单元电连接,所述显控主机设有用于接入所述配网终端电池管理单元的接口,所述显控主机通过控制所述充放电接触器的通断以启用或者停止所述升压单元运行,并通过输出PWM信号至所述升压单元以调整所述应急电池组的输出电压,所述BMS采集控制单元用于采集所述应急电池组中的电池状态信息、组端电压信息以及母线电压信息。其中,电池状态信息包括但不限于单节电池的电压、电流、内阻和温度等信息,组端电压信息为电池组两端实际输出的电压信息,母线电压信息为实际作用在负载两端的电压信息。
具体地,应急电池组:其为16串30Ah磷酸铁锂电池串联成48V电池组,锂电池可靠的输出能力,可为48V系统以3A电流持续输出10小时;由于磷酸铁锂电池容量与时间的线性关系,可以根据输出时间灵活调整输出功率。
BMS采集控制单元:主要监测应急电池组的状态,监测内容包括单体电压、组端电压、电池温度、母线电压、充放电电流;BMS采集控制单元设计有输入输出节点信号,显控主机通过BMS采集控制单元可以控制充放电接触器,又能对接触器开闭合状态进行监测,保证充放电回路的正确。电池电压或温度达到上下限或系统故障时,断开系统的充放电回路,系统停止并发送报警信息;
配网终端电池管理单元:采集配网终端电池组电压、充放电电流、单体电池温度、单体电池内阻、环境温度、母线电压,估算出电池组SOC、SOH;支多种通讯方式。通过控制终端内的现有升压电源使其进入电池活化状态,使电池组对48V系统实际负载放电,单节电池电压、整组电压、电流、容量等参数的全面监控,全过程电池不离线、不产生额外热量,支持远程控制及本地定期核容。要求放电程度较深时,内部升压电路会介入工作使系统电压维持在54.5V左右,达到深度放电,准确测试出蓄电池容量的目的;并记录电池组充放电记录,方便查看数据导出;用户可根据监测到的配网终端电池组状态,将应急电源接入系统,防止出现失电的情况。
显卡主机:其为7寸电阻式显示屏,通过RS485与BMS采集控制单元和配网终端电池管理单元实时通讯,实时显示应急电池组、配网终端电池组数据,对数据进行保存以及分析。实时查看电池状态,查看电池组电量,电池组出现超限时发出声音告警,并记录告警信息;运行过程中应急电池组过压、欠压、过温等出现时,在确认告警状态持续存在的情况下,断开输出回路,保护电池组安全运行。通过电压、温度、电流等数据综合对锂电池不同状态实时估算电池SOC值,设备充、放电状态下,利用安时积分法精准计算电池SOC;设备处于空闲状态下,综合电池的自放电性以及神经网络算法模型估算电池SOC值;精准的预估电池剩余容量对电池合理的运行,起到关键性作用,有效保护电池性能,延长设备的使用寿命。
在本发明的一个实施例中,参见图1,所述升压单元包括第一电容21、MOS管6、第一功率二极管41、第二功率二极管42、第三功率二极管43、第四功率二极管44、保险丝7、驱动IC单元以及第一功率电感51,所述充放电接触器包括第一继电器开关31和第二继电器开关32,所述应急电池组1、保险丝7、第一功率二极管41和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述第一继电器开关并联在所述第一功率二极管的两端,所述第一电容并联在所述应急电池组的两端,所述应急电池组、第一功率电感、第二功率二极管和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述MOS管的源极通过第二继电器接入所述第一电容,其漏极接入第一功率电感,其栅极通过驱动IC单元接入所述显控主机,所述第三功率二极管并联在所述MOS管的两端,所述第四功率二极管并联在所述第二继电器开关的两端。
为了更加稳定地进行电压调节,所述应急电源装置还包括第二电容22和第二功率电感52,所述第二电容的一端接地,其另一端接入所述第二功率二极管,所述第二功率电感的一端接地,其另一端接入所述MOS管的栅极。
具体地,在使用过程中,应急电池组的组端电压经过photoMOS隔离,进入差分运算放大电路进入24位第一ADC,第一ADC经隔离I2C芯片与控制器通讯;母线电压经差分运放进入24位第二ADC,放电电流由霍尔电流传感器的芯片采集电流,经差分运算放大电路进入第二ADC2,第二ADC经隔离I2C芯片与控制器通讯,进行数据通讯转换。
配网终端电池管理单元处于在线状态,配网终端电池组为蓄电池组;当第一继电器闭合,以及蓄电池组与系统电源接通,使得应急电池组处于浮充状态;第二继电器断开,升压部分处于未工作状态;显控主机发出对应急电池组的核容命令后,第一继电器断开,并使应急电池组与蓄电池组断开,电池通过第一功率二极管,持续为负载进行供电,保障系统安全;在此过程中控制器实时监测母线电压,开始启动升压前,如监测到母线电压为0V,判断母线电压未连接或采集故障,核容测试提示失败;检测母线电压正常,电池组单体电压,组端电压,温度数据均正常,控制器开始输出占空比为1%的PWM波信号经过高速数字隔离芯片发送给驱动IC单元以驱动MOS管,升压单元开始工作;控制器实时监测放电电流进行调大输出的PWM波占空比,升压的电路电压不断升高,电压升高至高于系统电压,由此系统负载由升压的电压供电,放电电流不断增加,放电电流增大到设定的核容电流(默认0.1C放电,最大10A)时,电压不再升高,以恒流方式进行放电;配网终端负载消耗电池组升压而达到在线核容的目的;电压升压过程实时监测母线电压,若母线电压大于设定的系统最大电压56V范围,升压核容则停止,防止无限升压损坏系统保持系统安全;
在应急电池组放电过程中,对电池单体电压、单体温度、组端电压实时监测,单体电压达到下限1.8V,单体温度高于50℃,组端电压小于43.2V,放电时间达到10小时,放出容量达到设置容量时,在线升压放电结束,并形成记录,记录中标明放电结束原因(电池下限结束、温度上限结束、组端电压下限结束、放电时长结束、放电容量结束);
在应急电池组放电结束后,控制器停止输出PWM波,应急电池组需要进入充电模式,显控主机界面选择电池组充电,第二继电器断开,第一继电器会闭合,使电池组进行充电状态;以三阶段充电方法“恒流充电—恒压充电—涓流充电”进行充电,实时监测充电电流以及充电时长,根据安时积分法计算充电容量。充电电流达到电池组容量的1%时,电池组达到浮充状态,不再计算充电容量。
BMS采集控制单元和配网终端电池管理单元分别地址设置为1,2;通过RS485通讯方式接入显控主机RS485-2口;主机界面通过界面切换分别查看数据信息;
显控主机界面核容测试,进入输入保护操作密码,进入参数设置,对在线核容的电池容量、核容电流、核容时长、单体下限、组端下限、数据保存间隔参数进行设置;核容过程中主机根据设置的数据保存间隔记录在线核容数据,核容过程中的组端电压以曲线的形式展示,直观在线核容过程中电池组电压的变化曲线;当触发任一条件,核容测试结束,形成核容记录,在线查看核容报告,并可用U盘导出数据查看。
在本发明的一个实施例中,所述应急电源装置各部件集中安装在一体箱内,箱体上面设计有操作面板,操作面板上安装有输出接口、系统开关、电池组开关、保护断路器、风冷单元、网络通讯口和USB接口等等,充分满足实现备用电池组的作用。
本实施例提供的便携式并联应急电源装置具备装置性能如下:可稳定输出直流电压,稳压精度小于1%;输出具备防反接、错接、过压、过流保护功能;输出功率与时间成线性关系,可在10小时内灵活调节输出功率;由磷酸铁锂应急电池组作为储能单元,高能量密度,体积小,重量轻;装置可循环充放电使用2000-3000次,且绿色无污染,无回收压力;装置使用7寸显示屏,实时监测电池状态,完善的控制逻辑,保证设备的稳定可靠;装置具备多种通讯方式,实现智慧化、平台化管理;具备配电终端电池组在线管理功能,实时监测组端电压、组端电流、母线电压、环境温度、单体电压、单体温度、单体内阻等;可对配网终端应急电池组最大10A不离线核容测试;具有声光报警功能,设备停止运行、出现故障时,以声光形式发出信息,方便使用人员即使查看处理;应急电源装置的箱体采用PP合金高性能防护箱,具备抗摔抗震、防水防尘、耐极限温度、抗化学腐蚀特点,有效保护内部元件与电池,安全可靠;箱体拉杆采用高强度铝合金结构,设有定位和锁定结构,单手即可操作,箱体底部2只加宽尼龙聚氨酯滚轮,由不锈钢轴承支撑,超高承载能力。
本实施例提供的便携式并联应急电源装置主旨在于,配电终端的电池组因维护不及时常处于欠压状态,当主电源失电的情况下无法应急供电,无法完成开关合闸操作;所以需要直流电源供给的电力设备提供稳定电压,可通过设备灵活并接配电终端的蓄电池上提供DC48V,满足了配电终端直流负荷的需求。同时本装置设计有配网蓄电池管理单元,实现了对配电网蓄电池运行状态实时监测电池单体电压、单体温度、单体内阻、电池组电压、电池组电流、母线电压等数据,可设置定期自动核容,停电检修时,应急电池组欠压情况下,可升压续航,提高电气开关的合闸成功率。本装置为配网终端开关合闸提供双保障。为配网调度集约化、规范化管理提供了有力的技术支撑。通过对配网故障快速定位,隔离与非故障段恢复供电,缩小了故障影响范围,加快故障处理速度,减少了故障停电时间,进一步提高了供电可靠性。
在本发明的一个实施例中,提供了一种便携式并联应急电源装置监控系统,参见图2,其包括集中监控平台以及上述应急电源装置,一个或多个所述并联应急电源装置通过有线或无线的方式与所述集中监控平台通信连接,BMS采集控制单元和配网终端电池管理单元通过显控主机与集中监控平台通讯,使得工作人员可以在远端进行监控。本监控系统实施例的思想与上述实施例中应急电源装置属于同一思想,通过全文引用的方式将上述应急电源装置实施例的全部内容并入本监控系统实施例,在此不再赘述。
本发明提供的应急电源装置和监控系统可以具备多种使用功能,装置本身具备磷酸铁锂电池组,充当备用电源替代现场应急电池组的作用;配网终端电池管理单元可在线监测电池组数据,在线为电池进行核容测试;在配电终端的电池组处于欠压状态,电源失电的情况下无法应急供电时,无法完成开关合闸操作;所以需要直流电源供给的电力设备提供稳定电压,可通过设备灵活并接配电终端的电池上提供DC48V,满足了配电终端直流负荷的需求。
在本发明的一个实施例中,提供了一种应急在线核容方法,其基于所述的应急电源装置进行实施,其包括以下步骤:
当配网终端负载出现外部电网断电的情况后,需要调用配网终端电池组对所述配网终端设备进行供电,若出现所述配网终端电池组无法正常对所述配网终端设备进行正常供电时,则调用所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电;当所述配网终端电池组被充到一定的电量后,例如充到90%,将所述应急电源装置由放电状态转为充电状态,将所述配网终端电池组由充电状态转为放电状态,以对所述配网终端设备和应急电源装置进行供电,所述配网终端电池管理单元对当前配网终端电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。若发现所述配网终端电池组对应的核容数据小于第一安全阈值,比如电池实际容量下降到标称容量的80%以下视为报废,则换由所述应急电源装置对所述配网终端负载进行供电,并断开所述配网终端电池组与所述配网终端负载的连接以进行更换。
需要说明的是,对于长期处于限压限流的浮充电运行方式或只限压不限流的运行方式,无法判断电池的现有容量、内部是否失水或干枯。只有通过核对性放电,才能发现电池容量缺陷;特别是针对失电或故障情况下的终端,无法快速核容测试,而本实施例则提供了一种很好的解决方法。
所述应急电源装置在对配网终端电池组进行放电时,由于应急电池组是锂电池,配网终端电池组是蓄电池组,容易产生应急电源装置瞬间输出过大的电流对配网终端电池组造成不利影响,本实施例可以通过在配网终端电池组设置电流过大保护装置以避免该不利影响。当配网终端电池组具备一定的安全电量后,可以估算出配网终端电池组单独供电给负载所能支持的时间,若检修能在该时间内无法完成,则应急电源装置继续给配网终端电池组和配网终端负载供电;若检修能在该时间内完成,可以提前将应急电源装置撤出,以进行充电补充或者调往其他地区使用。
在所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电时,所述BMS采集控制单元对所述应急电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。若发现所述应急电池组对应的核容数据小于第二安全阈值,则表明该应急电池组存在安全风险,需要调换另一个应急电源装置以对所述配网终端设备和配网终端电池组进行供电。
所述应急电源装置在对外进行供电时,通过升压单元调整其对所述配网终端负载的输出电压,使其输出电压大于所述配网终端电池组的额定输出电压,并小于所述配网终端负载的最大安全电压,以保证应急电池组的正向输出。
所述配网终端电池管理单元与集中监控平台无线通信连接,所述集中监控平台通过配网终端电池管理单元监控到所述配网终端电池组的状态异常时,例如剩余电量较低的时候,或电池温度过高的时候,则通知人员调用应急电源装置接入所述配网终端负载,并对所述配网终端电池组进行检修,以避免终端设备的临时断电。
本发明提供的应急在线核容方法通过应急电池组和配网终端电池组互换充放电,以实现两者轮流在线核容,解决了电网断电后的核容问题,并将核容放出的电存储至相对电池组中,避免了电能浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制其专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种便携式并联应急电源装置,所述应急电源装置用于对配网终端进行应急供电,所述配网终端包括配网终端负载、配网终端电池组以及配网终端电池管理单元,若所述配网终端负载无法正常获取外部电网供电,则所述配网终端电池组对配网终端负载进行供电,若所述配网终端电池组无法对配网终端负载进行正常供电,则所述应急电源装置对所述配网终端负载进行应急供电;所述配网终端电池管理单元用于采集所述配网终端电池组的电池状态信息和组端电压信息;
其特征在于,所述应急电源装置其包括应急电池组、控制器、升压单元以及充放电接触器,所述应急电池组通过升压单元接入配网终端负载,所述控制器包括显控主机和BMS采集控制单元,所述显控主机与所述BMS采集控制单元电连接,所述显控主机设有用于接入所述配网终端电池管理单元的接口,所述显控主机通过控制所述充放电接触器的通断以启用或者停止所述升压单元运行,并通过输出PWM信号至所述升压单元以调整所述应急电池组的输出电压,所述BMS采集控制单元用于采集所述应急电池组中的电池状态信息、组端电压信息以及母线电压信息。
2.根据权利要求1所述的便携式并联应急电源装置,其特征在于,所述升压单元包括第一电容、MOS管、第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、驱动IC单元以及第一功率电感,所述充放电接触器包括第一继电器开关和第二继电器开关,所述应急电池组、第一功率二极管和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述第一继电器开关并联在所述第一功率二极管的两端,所述第一电容并联在所述应急电池组的两端,所述应急电池组、第一功率电感、第二功率二极管和配网终端负载依次连接形成第一回路,所述MOS管的源极通过第二继电器接入所述第一电容,其漏极接入第一功率电感,其栅极通过驱动IC单元接入所述显控主机,所述第三功率二极管并联在所述MOS管的两端,所述第四功率二极管并联在所述第二继电器开关的两端。
3.根据权利要求2所述的便携式并联应急电源装置,其特征在于,还包括第二电容和第二功率电感,所述第二电容的一端接地,其另一端接入所述第二功率二极管,所述第二功率电感的一端接地,其另一端接入所述MOS管的栅极。
4.一种便携式并联应急电源装置监控系统,其特征在于,包括集中监控平台以及如权利要求1-3任一项所述的应急电源装置,一个或多个所述并联应急电源装置通过有线或无线的方式与所述集中监控平台通信连接。
5.一种应急在线核容方法,其特征在于,其基于权利要求1-3任一项所述的应急电源装置进行实施,其包括以下步骤:
当配网终端负载出现外部电网断电的情况后,需要调用配网终端电池组对所述配网终端设备进行供电,若出现所述配网终端电池组无法正常对所述配网终端设备进行正常供电时,则调用所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电;当所述配网终端电池组被充到一定的电量后,将所述应急电源装置由放电状态转为充电状态,将所述配网终端电池组由充电状态转为放电状态,以对所述配网终端设备和应急电源装置进行供电,所述配网终端电池管理单元对当前配网终端电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。
6.根据权利要求5所述的应急在线核容方法,其特征在于,若发现所述配网终端电池组对应的核容数据小于第一安全阈值,则换由所述应急电源装置对所述配网终端负载进行供电,并断开所述配网终端电池组与所述配网终端负载的连接以进行更换。
7.根据权利要求5所述的应急在线核容方法,其特征在于,在所述应急电源装置对所述配网终端设备和配网终端电池组进行放电时,所述BMS采集控制单元对所述应急电池组的电池状态实时采集以进行在线核容。
8.根据权利要求7所述的应急在线核容方法,其特征在于,若发现所述应急电池组对应的核容数据小于第二安全阈值,则表明该应急电池组存在安全风险,需要调换另一个应急电源装置以对所述配网终端设备和配网终端电池组进行供电。
9.根据权利要求5所述的应急在线核容方法,其特征在于,所述应急电源装置通过升压单元调整其对所述配网终端负载的输出电压,使其输出电压大于所述配网终端电池组的额定输出电压,并小于所述配网终端负载的最大安全电压。
10.根据权利要求5所述的应急在线核容方法,其特征在于,所述配网终端电池管理单元与集中监控平台无线通信连接,所述集中监控平台通过配网终端电池管理单元监控到所述配网终端电池组的状态异常时,则通知人员调用应急电源装置接入所述配网终端负载,并对所述配网终端电池组进行检修。
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CN117650611A (zh) * 2024-01-30 2024-03-05 南京数智部落科技有限公司 一种用于用电信息采集终端后备电源的保护方法

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