CN204154877U - 蓄电池充放电试验仪器和蓄电池充放电试验数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蓄电池充放电试验仪器和蓄电池充放电试验数据采集系统，所述试验仪器包括：中央处理器，分别连接所述中央处理器的人机交互模块，信号输出模块，RS485通信模块，以及连接所述RS485通信模块的RS485接口；所述RS485接口用于在蓄电池组充放电试验过程中连接集中监控单元的RS485接口；其中，所述集中监控单元的RS485接口是指变电站的直流系统的集中监控单元与后台自动化系统进行通讯的RS485接口。本实用新型技术，通过RS485通信模块连接获取集中监控单元上送后台自动化系统的电压数据，实现对单节蓄电池端电压数据的记录，减少了试验的工作量，提高了试验效率；避免了蓄电池短路、人身触电的风险，提高了安全性。

Description

蓄电池充放电试验仪器和蓄电池充放电试验数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种蓄电池充放电试验仪器和蓄电池充放电试验数据采集系统。

背景技术

直流系统作为变电站内继电保护及自动控制装置的主要供电电源，当变电站交流系统停电时，站内的继电保护及自动控制装置的供电也不能间断，因此，采用蓄电池组作为直流系统正常工作的惟一备用电源，在当变电站交流系统停电时，由蓄电池组维持直流系统的不间断供电。

目前变电站的直流系统均装有蓄电池电压巡检装置，蓄电池巡检装置通过采集蓄电池组单节蓄电池的电压数据，上送至直流系统的集中监控单元，由集中监控单元对单节蓄电池端电压的数据的分析，并与后台自动化系统的通讯连接将直流系统的各类状态数据(包括单节蓄电池端电压数据)上送至后台自动化系统进行显示、处理等。

为了确保变电站内直流电源系统供电的可靠性，对于投入运行的蓄电池组，应定期对蓄电池组进行核对性充放电试验，通过充放电试验检验出蓄电池组中是否存在容量不足或内阻变大的蓄电池，并作出相应的处理；例如，根据《广东电网公司电源设备运行管理规定》中有相关规定：新安装的阀控蓄电池在验收时应进行全容量核对性充放电，以后每2～3年应进行1次全容量核对性充放电，运行了6年以后的阀控蓄电池，宜每年进行1次全容量核对性充放电。

在正常运行中的蓄电池组，为了检验其实际容量，将蓄电池组脱离运行，以规定的放电电流进行恒流放电，在放电的过程中每隔1小时使用红外测温仪对蓄电池测温并对环境温度、蓄电池组端电压、单个电池端电压、放电电流、放电时间进行测量和记录，只要其中一个单体蓄电池放到了规定的终止电压，应停止放电。

目前在蓄电池组充放电试验过程中，每小时对蓄电池组单个电池端电压的测量主要有两种方式，一种是通过人工使用万用表进行测量，另一种是使用蓄电池放电仪器的单个蓄电池电压测量模块，如图1所示，图1为传统的蓄电池充放电试验仪器的蓄电池放电试验示意图，该测量模块一般有无线测量和有线测量，其中有线测量的使用是在试验前将蓄电池组每一节蓄电池的两端极柱用导线与蓄电池放电仪器的电压测量端口连接，无线测量的使用是在试验前在每一节蓄电池的两端极柱上安装上无线测量模块，有线测量的连接线或无线测量模块连接好后就可以进行蓄电池充放电试验，试验过程中由蓄电池放电仪器进行单节蓄电池的电压测量；蓄电池放电仪器均装有在蓄电池充放电试验时检测单节蓄电池电压的测量模块，通过该测量模块取得蓄电池充放电试验中单节蓄电池的电压数据，对该电压数据进行记录、判断，当某一节蓄电池电压下降至设定的告警值时发出告警信息，并自动停止蓄电池组放电的试验，待工作人员进行相应的处理。

目前变电站直流系统所使用的单节蓄电池一般为2V的蓄电池组，电池数量有104节(对应直流系统的电压为220V)和52节(对应直流系统的电压为110V)，因此在蓄电池充放电试验中使用人工测量方式每小时测量单节蓄电池电压，工作人员工作量大，费时。采用传统的蓄电池放电仪器的有线测量或无线测量，试验前要在蓄电池组的每一节电池上进行有线测量的导线连接或无线测量的无线模块接入，工作量大，试验效率低特别是有线测量的连接，例如，对于104节的蓄电池组，就需要连接104根线，这使得工作现场的布置比较杂乱，使用无线模块的测量方式，也需要进行多次检测。而且，测量单节蓄电池端电压时容易造成蓄电池短路，导致人身触电的风险。

综合上述分析，在蓄电池组充放电试验过程中，利用传统的蓄电池放电仪器，试验效率低、安全性低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述试验效率低、安全性低的问题，提供一种蓄电池充放电试验仪器和蓄电池充放电试验数据采集系统。

一种蓄电池充放电试验仪器，包括：中央处理器，分别连接所述中央处理器的人机交互模块，信号输出模块，RS485通信模块，以及连接所述RS485通信模块的RS485接口；

所述RS485接口用于在蓄电池组充放电试验过程中连接集中监控单元的RS485接口；其中，所述集中监控单元的RS485接口是指变电站的直流系统的集中监控单元与后台自动化系统进行通讯的RS485接口。

上述蓄电池充放电试验仪器，在传统的蓄电池放电仪器基础上，新增了一个RS485接口，利用该接口与集中监控单元的RS485接口连接，通过RS485通信模块连接获取集中监控单元上送后台自动化系统的电压数据，实现对单节蓄电池端电压数据的记录，减少了试验的工作量，提高了试验效率；避免了蓄电池短路、人身触电的风险，提高了安全性。

一种蓄电池充放电试验数据采集系统，包括如上述的蓄电池充放电试验仪器，集中监控单元，与所述集中监控单元连接的蓄电池电压巡检装置；

所述集中监控单元的RS485接口用于在蓄电池组充放电试验过程中连接所述蓄电池充放电试验仪器的RS485接口。

上述蓄电池充放电试验数据采集系统，利用改进的蓄电池充放电试验仪器，将其新增的RS485接口与集中监控单元的RS485接口连接，通过RS485通信模块连接获取集中监控单元上送后台自动化系统的电压数据，实现对单节蓄电池端电压数据的记录，减少了试验的工作量，提高了试验效率；避免了蓄电池短路、人身触电的风险，提高了安全性。

附图说明

图1为传统的蓄电池充放电试验仪器的蓄电池放电试验示意图；

图2为本实用新型实施例的蓄电池充放电试验仪器结构示意图；

图3为常用的蓄电池电压巡检装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例的蓄电池充放电试验数据采集系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的蓄电池充放电试验仪器的具体实施方式作详细描述。

参考图2所示，本实用新型实施例的蓄电池充放电试验仪器，包括：中央处理器，触摸显示屏，信号输出模块，RS485通信模块，RS485接口，无线接收模块。

在正常应用中，变电站直流系统的集中监控单元的RS485接口与后台自动化系统进行连接，由于集中监控单元是与变电站的蓄电池电压巡检装置进行通信连接，蓄电池电压巡检装置采集蓄电池的单节电池的电压数据，并上送(一般是通过485通讯串口)至集中监控单元，由集中监控单元对电压数据进行采集分析，然后上送(一般是通过485通讯串口)至后台自动化系统进行显示、处理等。

对于蓄电池电压巡检装置，参考图3所示，图3为常用的蓄电池电压巡检装置结构示意图，包括三个电池巡检模块，每个电池巡检模块分别检测若干各单节电池，图中是以52节蓄电池为例，电压数据集中上送到直流系统集中监控单元。

在蓄电池组充放电试验过程中，使用本实用新型的蓄电池充放电试验仪器，其中，中央处理器实现集中数据的处理；触摸显示屏可以RS485通讯方式与中央处理器进行通信，实现人机交互功能；RS485接口可以通过屏蔽双绞线连接集中监控单元的RS485接口，用于接收单节蓄电池的电压数据。

为了减少蓄电池充放电试验工作人员采集单节蓄电池端电压数据的工作量，将蓄电池放电仪器的RS485接口与集中监控单元的RS485接口进行通讯连接，电压数据通过RS485通信模块后传输至中央处理器，中央处理器取得集中监控单元上送至后台自动化系统的单节蓄电池端电压数据，这样就可以实现蓄电池充放电试验时的单节蓄电池的电压数据的记录。

需要说明的是：

所述中央处理器中的端电压数据采集程序，可以直接利用传统的蓄电池充放电试验仪器上使用的数据采集程序，本实用新型技术方案的实现无需对软件程序进行改进，同理，RS485通信模块使用常用的RS485通信协议与集中监控单元进行通信，通过两个RS485接口的通信功能从集中监控单元取得电压数据。

对于蓄电池充放电试验中单节蓄电池的电压数据，可以通过触摸显示屏进行显示，中央处理器可以进一步对该电压数据进行记录、判断，当某一节蓄电池电压下降至设定的告警值时发出告警信息，可以通过信号输出模块进行输出，并自动停止蓄电池组放电的试验，待工作人员进行相应的处理。

需要说明的是：

所述中央处理器中的记录、判断、告警等处理，可以直接利用传统的蓄电池充放电试验仪器上使用的软件程序，本实用新型技术方案的实现无需对软件程序进行改进。

对于无线接收模块，其作用与传统的蓄电池充放电试验仪器相同，用于接收无线采集方式获得的蓄电池组的单节电池的电压数据，通过RS485通讯方式传输至中央处理器；

通过无线接收模块，本实用新型的蓄电池充放电试验仪器仍具有无线测量的功能，无需变更。

参考图4所示，本实用新型实施例的蓄电池充放电试验数据采集系统，主要在蓄电池充放电试验仪器上进行硬件改造实现

在蓄电池组充放电试验过程中，所述直流系统集中监控单元与后台自动化通讯的集中监控单元RS485接口用于连接蓄电池充放电试验仪器的RS485接口；

在正常应用中，集中监控单元的RS485接口用于通过RS485通讯方式连接后台自动化系统。

本实用新型的蓄电池充放电试验仪器，可以在传统的蓄电池放电仪器上进行硬件的改造，增加与变电站内直流系统的集中监控单元之间的接口通讯功能，改变以往蓄电池充放电试验时，对单节蓄电池端电压数据采集的方式，采用从集中监控单元采集所需的单节蓄电池端电压数据的新方案。

在传统的蓄电池放电仪器基础上，硬件上新增了一个RS485接口，利用该接口使用屏蔽双绞线与集中监控单元的RS485接口连接，通过RS485通信模块连接获取集中监控单元上送后台自动化系统的电压数据，实现对单节蓄电池端电压数据的记录。

本实用新型带来了如下的有益效果：

(1)减轻工作人员在充放电试验工作中的测量单节蓄电池端电压的工作量，提高了试验效率。

(2)避免了测量单节蓄电池端电压时造成的蓄电池短路、人身触电的风险，提高了安全性。

(3)在蓄电池充放电试验时只需通过一根RS485通讯线就可完成对单节蓄电池端电压数据的测量及记录，操作方便快捷。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种蓄电池充放电试验仪器，包括：中央处理器，分别连接所述中央处理器的人机交互模块，信号输出模块，其特征在于，还包括RS485通信模块，以及连接所述RS485通信模块的RS485接口；

所述RS485接口用于在蓄电池组充放电试验过程中连接集中监控单元的RS485接口；其中，所述集中监控单元的RS485接口是指变电站的直流系统的集中监控单元与后台自动化系统进行通讯的RS485接口。

2.根据权利要求1所述的蓄电池充放电试验仪器，其特征在于，还包括：与所述中央处理器连接的无线接收模块；

所述无线接收模块接收无线采集方式获得的蓄电池组的单节电池的电压数据并通过传输至所述中央处理器。

3.根据权利要求2所述的蓄电池充放电试验仪器，其特征在于，所述无线接收模块通过RS485通讯方式与中央处理器进行通信。

4.根据权利要求1所述的蓄电池充放电试验仪器，其特征在于，所述人机交互模块采用触摸显示屏。

5.根据权利要求4所述的蓄电池充放电试验仪器，其特征在于，所述人机交互模块通过RS485通讯方式与中央处理器进行通信。

6.根据权利要求1所述的蓄电池充放电试验仪器，其特征在于，所述RS485接口通过屏蔽双绞线与所述集中监控单元的RS485接口进行连接。

7.一种蓄电池充放电试验数据采集系统，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的蓄电池充放电试验仪器，集中监控单元，与所述集中监控单元连接的蓄电池电压巡检装置；

所述集中监控单元的RS485接口用于在蓄电池组充放电试验过程中连接所述蓄电池充放电试验仪器的RS485接口。

8.根据权利要求7所述的蓄电池充放电试验数据采集系统，其特征在于，所述集中监控单元的RS485接口还用于通过RS485通讯方式连接后台自动化系统。