CN211720291U - 一种防止蓄电池组个别电池开路的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种防止蓄电池组个别电池开路的装置，属电力系统中低压直流系统领域。本实用新型为在蓄电池组的每节蓄电池上均并联一支SCR（单向可控硅）电子开关；SCR（单向可控硅）电子开关包括可控硅SCR、二极管D；每节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅）电子开关的连接方式均相同，具体为：可控硅SCR的控制极g与二极管D的负极连接，二极管D的正极均与蓄电池的负极、可控硅SCR的阳极A连接，可控硅SCR的阴极K与蓄电池的正极连接。本实用新型在10%的蓄电池开路时，断路器仍能可靠跳闸，或将高压直流闭锁，及时切除故障，防止设备损坏、确保无故障设备与故障设备可靠隔离，提高电力系统安全性及供电的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防止蓄电池组个别电池开路的装置，属于电力系统中低压直流系统技术领域。
背景技术
发电厂、变电站、开关站、换流站等，它们是电力系统中的重要环节之一，电力系统行业的低压直流系统，供给保护、控制装置、断路器的跳闸电源，使故障设备的断路器跳闸或高压直流输电闭锁。
若运行中蓄电池组个别电池开路，在电力系统发生故障时，交流电压波动或消失，保护、自动装置、断路器将失去直流电源，不能将电力系统故障设备的断路器跳闸或将高压直流输电闭锁，导致电网事故扩大，设备大面积损坏等恶性后果。
为此，需要找到一种防止蓄电池组中个别蓄电池开路而导致整组蓄电池失效的装置。
发明内容
本实用新型的目的正是为了解决上述个别蓄电池开路，系统发生故障时，直流充电柜电压波动重启动或无输出导致断路器不能跳闸、直流不能闭锁而使电力系统事故扩大或设备损坏的恶性事故发生，而发明的防止少数蓄电池开路而导致整组直流失效的装置。
本实用新型技术方案是：一种防止蓄电池组个别电池开路的装置，在蓄电池组的每节蓄电池上均并联一支SCR（单向可控硅）电子开关；SCR（单向可控硅）电子开关包括可控硅SCR、二极管D；每节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅）电子开关的连接方式均相同，其中一节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅）电子开关的连接方式为：可控硅SCR的控制极g与二极管D的负极连接，二极管D的正极均与蓄电池的负极、可控硅SCR的阳极A连接，可控硅SCR的阴极K与蓄电池的正极连接。
本实用新型的有益效果是：该装置在10%的蓄电池开路时，断路器仍能可靠跳闸，或将高压直流闭锁，及时切除故障，防止设备损坏、确保无故障设备与故障设备可靠隔离，提高电力系统安全性及供电的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型防止220V直流系统个别蓄电池开路的结构示意图；
图2是本实用新型并联的电子开关结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1-2所示，一种防止蓄电池组个别电池开路的装置，在蓄电池组的每节蓄电池上均并联一支SCR（单向可控硅）电子开关；SCR（单向可控硅）电子开关包括可控硅SCR、二极管D；每节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅）电子开关的连接方式均相同，其中一节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅）电子开关的连接方式为：可控硅SCR的控制极g与二极管D的负极连接，二极管D的正极均与蓄电池的负极、可控硅SCR的阳极A连接，可控硅SCR的阴极K与蓄电池的正极连接。
见图1，虚线框内的设备为原来的蓄电池组，实线框内的设备为本发明的SCR（单向可控硅）电子开关，就是在每节蓄电池上并联一支SCR（单向可控硅），18节蓄电池的并联18支SCR（单向可控硅），104节蓄电池的，需工并联104支SCR（单向可控硅）。
工作原理如下，若运行中B01号蓄电池开路，直流负荷需要供电时，电流从+极流出，经过开路的SCR（单向可控硅）电子开关K01-蓄电池B02-B03-B04-B05-B06-B07-B08-B09-B10-B11-B12-B13-B14-B15-B16-B17-B18-+（蓄电池的正极）开成回路，就能确保直流负荷的正常供电了。
例如，220V低压直流系统中，250Ah及以下的小容量的蓄电池由18节，额定电压为12V的蓄电池构成。
正常运行时，直流母线电压为230V，每节电池的额定电压为12.78V。
运行中若B01蓄电池开路，由整蓄电池的电压=230V-12.78-0.7（K01-SCR（单向可控硅）电子开关的压降）=216.5V＞198V，保护能可靠动作，断路器能可靠跳闸。
正常运行时，直流母线电压为230V，每节电池的额定电压为12.78V。
运行中若B01、B02蓄电池开路，由整蓄电池的电压=230V-12.78×2-0.7×2（二极管D01、D02的压降，其中二极管D01、D02分别为B01、B02蓄电池上并联的SCR（单向可控硅）电子开关中的二极管）=203.04V＞198V，保护能可靠动作，断路器能可靠跳闸。
可开路的蓄电池数量X=(2/18) ×100%=11.11。
对于220V低压直流系统的蓄电池组，电池组容量较大的，常常由104节蓄电池串联组成蓄电池组，直流母线电压为230V，每节蓄电池的电压为2.21V。按蓄电池开路时，直流母线电动≥198V计算，开路一节电池的电压损耗为单节蓄电池的电压加上二极管的电压降（0.7V）由可计算出可开路的蓄电池数Y，Y=（230V-198V）/(2.21V+0.7V)=29（节）。
电子开关工作原理为：
正常情况下，SCR（单向可控硅）两端并联的处于反向电压状态，电子开关与之并联的蓄电池不会短路。
当蓄电池开路时，SCR（单向可控硅）上加上了正向电压，这时SCR（单向可控硅）还不导通，需要在SCR的g极与K极间加电压大于一定值，且流过g极与K极间的电流大于触发值时，电子开关才打开。
SCR（单向可控硅）的导通电压是可以控制的，SCR的A、g间串1支二极管时1.4V打开，SCR的A、g间串2支二极管时2.1V打开，SCR的A、g间串3支二极管时2.8V打开，根据需要可以随意调整整，一般是串1支二极管。
SCR（单向可控硅）导通后，A、K稳压电压降为0.7V左右。
当电子开关的A、K极间电压小于0.7V时，SCR关闭；
元件选择
SCR（单向可控硅）的选择:额定电流按0.2C10选择，即500Ah的蓄电池选择100A即可额定电压按500V选择，大于500V即可。
二极管的选择：其作用是保护SCR（单向可控硅）g极承受反向电压，同时在SCR（单向可控硅）两端正向电压时，通过正向电压打开这个电子开关，电子开关开启电流小于100mA，电子开关，额定电流0.5A即可，额定耐压选择300V，如1N4007。
现实中，SCR（单向可控硅）与散热器加绝缘云母片，全部SCR（单向可控硅）要安装在一块散热铝板上，共用散热器，体积小，可靠性高，安装不占空间。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (1)
1.一种防止蓄电池组个别电池开路的装置，其特征在于：在蓄电池组的每节蓄电池上均并联一支SCR电子开关；SCR电子开关包括可控硅SCR、二极管D；每节蓄电池上并联一支SCR电子开关的连接方式均相同，其中一节蓄电池上并联一支SCR电子开关的连接方式为：可控硅SCR的控制极g与二极管D的负极连接，二极管D的正极均与蓄电池的负极、可控硅SCR的阳极A连接，可控硅SCR的阴极K与蓄电池的正极连接。
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2020
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