CN202383267U - 变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点 - Google Patents

变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点 Download PDF

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杨鹏
史旺旺
张剑峰
沈楚焱
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Abstract

变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,属于蓄电池检测技术领域,包括控制芯片,在所述控制芯片的输入端分别连接蓄电池的温度信号采样模块、蓄电池电流采样模块、蓄电池的电压采样模块,在所述控制芯片的输入端还连接时钟模块,所述控制芯片还连接天线。可将蓄电池的温度、电流、电压信号输入控制芯片的AD转换接口,经过CPU处理后输出到天线,然后再通过后续的路由节点传送至无线网络协调器,由无线网络协调器再传送至监控中心,通过监控中心及时掌握各光伏电站蓄电池的工作状态,以便控制。

Description

变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点
技术领域
[0001] 本实用新型属于蓄电池检测技术领域,特别涉及变电站直流屏用蓄电池状态WSN传感器节点技术领域。
背景技术
[0002] 变电站直流系统是变电站安全、稳定运行的必要条件,直流屏用的蓄电池组通常采用热备用状态,由充电机对其进行浮充电,在交流电全失的事故情况下,由蓄电池组承担直流系统的负荷。蓄电池组需要常规的均充或浮充电管理外,还要巡检蓄电池组的日常工 作状态,在国内对蓄电池组的维护及性能评价,大都停留在传统的检测方法上。主要有每年一次通过放电试验,判断蓄电池容量;输出大电流的特性测试;单只蓄电池的端电压测量等。这些方法无法对处于工作状态的蓄电池进行状态监测,无法及时发现有故障的蓄电池,运行初期此问题不是很明显,随着若干年的运行,此问题将更突出。鉴于上述原因,变电站多采用有线方式对蓄电池组的运行状态进行实时监测,主要巡检蓄电池的端电压,不能完全反应蓄电池的运行状态。因此,对蓄电池组进行实时有效的运行状态、故障在线分析与诊断显得十分重要。我国最近几年蓄电池组监测技术的快速发展,较多的有线监测蓄电池的电压、电流和内阻等的设备投入运行,但是电缆线较多不利于安装和维护。
发明内容
[0003] 本实用新型目的是提供一种精度高、抗干扰能力强、超低功耗、工作稳定的变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点。
[0004] 本实用新型包括控制芯片,在所述控制芯片的输入端分别连接蓄电池的温度信号采样模块、蓄电池电流采样模块、蓄电池的电压采样模块,在所述控制芯片的输入端还连接时钟模块,所述控制芯片还连接天线。
[0005] 通过本实用新型可将蓄电池的温度、电流、电压信号输入控制芯片的AD转换接口,经过CPU处理后输出到天线。然后再通过后续的路由节点传送至无线网络协调器,由无线网络协调器再传送至监控中心,通过监控中心及时掌握各光伏电站蓄电池的工作状态,以便控制。
[0006] 本实用新型通过对蓄电池组和单体蓄电池低成本无线传感器网络(WSN)蓄电池传感器节点设计和开发,为直流屏蓄电池的故障诊断提供大量的内部实时信息,可以解决因大量测点的存在而出现电缆成本高和施工困难问题、蓄电池温度和电气参数监测的灵敏度低和定位困难问题。在获取蓄电池温度、电压和电流等信息的基础上,通过对蓄电池的特性的实时检测、历史存储、统计和推理,从而能够解决蓄电池端电压不足、电池开路、内阻明显变大、容量不足、瞬间放电电流不满足负载要求等故障。并且能够精确定位,防止故障的进一步扩大,提高变电站直流系统供电的可靠性和供电质量具有重要意义。
附图说明[0007] 图I为本实用新型的结构原理框图。
[0008] 图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0009] 如图I、2所示,本实用新型设有JN5139无线控制芯片4,在控制芯片4的输入端分别连接蓄电池的温度信号采样模块I、蓄电池电流采样模块2、蓄电池的电压采样模块3,在控制芯片4的输入端还连接时钟模块5,控制芯片4还连接天线5和编程接口模块7。
[0010] 以上各模块及控制芯片4分别由工作电源8提供工作电源。
[0011] 温度信号采样模块I由SHTll集成芯片和相应的调理电路组成。
[0012] 电流采样模块2由霍尔直流电流传感器TBC10SY和相应的调理电路组成。
[0013] 电压采样模块3为分压电阻取样模块。
[0014] 时钟芯片5用于对采样进行计时,并对故障蓄电池发生的时间进行记录。
[0015] 本实用新型采用了基于英国Jennic公司的高性能、低功耗无线SOC模块(JN5139)蓄电池单体和蓄电池组传感器节点。蓄电池传感器节点,通过获取蓄电池温度、电流和电压等参数,为蓄电池的内部运行状态和故障诊断提供大量的内部信息,通过融合电气参数和温度参数算法,实现蓄电池故障的预测,同时解决采用有线方式带来的布线复杂、导线较多、维护不方便、灵敏度低和定位困难问题。传感器节点为变电站直流屏用蓄电池组的故障诊断预测提供大量的内部信息,解决因大量测点的存在而出现电缆成本高和施工困难问题,解决蓄电池组中单体蓄电池故障定位困难问题。通过对蓄电池组的特性的实时检测、历史存储、统计和推理,从而能够精确诊断和定位,防止故障的进一步扩大,提高变电站直流供电的可靠性和供电质量具有重要意义。

Claims (6)

1.变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于包括控制芯片,在所述控制芯片的输入端分别连接蓄电池的温度信号采样模块、蓄电池电流采样模块、蓄电池的电压采样模块,在所述控制芯片的输入端还连接时钟模块,所述控制芯片还连接天线。
2.根据权利要求I所述变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于所述控制芯片还连接编程接ロ模块。
3.根据权利要求I或2所述变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于所述控制芯片为JN5139无线控制芯片。
4.根据权利要求I或2所述变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于所述温度信号采样模块由SHTll集成芯片和相应的调理电路组成。
5.根据权利要求I或2所述变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于所述电流采样模块由霍尔直流电流传感器TBC10SY和相应的调理电路组成。
6.根据权利要求I或2所述变电站直流屏用蓄电池状态无线网络传感器节点,其特征在于所述电压采样模块为分压电阻取样模块。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104614685A (zh) * 2015-02-25 2015-05-13 周锡卫 一种蓄电池无线管理系统
CN108963359A (zh) * 2018-07-16 2018-12-07 浙江师范大学 一种基于LabVIEW的WSN节点电池自监控系统

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