CN212875430U - 一种大容量蓄电池跨接工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蓄电池技术领域，尤其涉及一种大容量蓄电池跨接工具。包括：供电回路、充电回路、放电回路；供电回路与放电回路、充电回路电连接；放电回路包括用于导通待换蓄电池两侧的蓄电池的放电连接件；充电回路包括用于导通供电回路与新换蓄电池的充电连接件；充电回路还包括用于显示浮充电流的充电电流表，充电电流表与充电连接件串联。现有技术中，虽然能够正常跨接蓄电池组以安全拆除待更换的蓄电池，但随着操作时间的延长，新换的蓄电池接入蓄电池组后易出现打火现象。本发明通过充电回路为新蓄电池及蓄电池组充电，通过降低新蓄电池与供电回路的压差及新蓄电池与其他蓄电池之间的压差达到抑制打火现象的目的。

Description

一种大容量蓄电池跨接工具

技术领域

本实用新型涉及蓄电池技术领域，尤其涉及一种大容量蓄电池跨接工具。

背景技术

蓄电池组由多个蓄电池单体共同组成，是电厂供电系统中非常重要的组成部分。蓄电池组承担着交流电丧失后为控制、保护、操作回路、通讯、事故照明及事故监测等直流负荷提供不间断电源的重要功能。因此蓄电池组不允许脱离母线运行，但是随着使用年限的增加，会逐步出现部分故障或落后的蓄电池单体，因此需要对落后的蓄电池单体进行更换，但直接拆除落后的蓄电池单体将破坏蓄电池组与母线的连接状态。

中国专利公开了一种单体蓄电池无极性跨接工具【申请号：CN201920945237.5、公开号：CN209947992U】包括：电路板，电路板上设有无极性跨接电路，无极性跨接电路包括电流单向导通的第一跨接元件组和第二跨接元件组，第一跨接元件组与第二跨接元件组反向并联；第一跨接元件组的输入端与第二跨接元件组的输出端连接，其连接公共端为第一接线端a；第一跨接元件组的输出端与第二跨接元件组的输入端连接，其连接公共端为第二接线端b；第一跨接元件组上并联有用于第一跨接元件组中的跨接元件分压均匀的第一均压组，第二跨接元件组上并联有用于第二跨接元件组中的跨接元件分压均匀第二均压组；第一接线端a连接有第一接线组件，第二接线端b连接有第二接线组件。虽然该专利的技术方案通过跨接手段使得拆除落后的蓄电池单体时能够保持蓄电池组与母线的连接状态且无需考虑极性的问题，但是在实际操作时，无论拆故障蓄电池还是安装新的蓄电池都需要操作时间，随着操作时间的延长，导致新电池接入蓄电池组中时易出现打火现象，进而造成安全事故发生。

实用新型内容

针对现有技术的技术问题，本实用新型提供了一种大容量蓄电池跨接工具。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下的技术方案：

一种大容量蓄电池跨接工具，包括：供电回路、充电回路、放电回路；供电回路与放电回路、充电回路电连接；放电回路包括用于导通待换蓄电池两侧的蓄电池的放电连接件；充电回路包括用于导通供电回路与新换蓄电池的充电连接件；充电回路还包括用于显示浮充电流的充电电流表，充电电流表与充电连接件串联。

供电回路分别与放电回路、充电回路电连接，从而为放电回路、充电回路中的电子元件提供运行所需要的电能，进而支持放电回路、充电回路的正常导通。放电回路包括放电连接件。假设待换蓄电池为蓄电池组中的第N号蓄电池，则放电连接件分别连接在第N-2与第N-1号蓄电池之间的极板上以及第N+1与第N+2号蓄电池之间的极板上。由此，在供电回路的驱动下，放电回路能够通过放电连接件将待换蓄电池两侧的蓄电池导通，从而在不破坏蓄电池组与母线之间连接状态的情况下，安全的拆除待换的蓄电池，同时拆除待换的蓄电池与第N+1号蓄电池之间的极板。充电回路包括充电连接件，将充电连接件分别连接新换蓄电池的负极以及第N+1号蓄电池的正极，连接完成后便可将充电回路串联至蓄电池组中，同时将供电回路与新换蓄电池连通。从而通过供电回路为新换蓄电池及其他蓄电池充电，进而弥补因长时间的更换操作所造成的蓄电池组的电压损失。通过充电电流表可知当前的充电进度，当充电电流表显示的浮充电流接近零时，表明蓄电池组的整体电压与供电回路提供的电压基本持平导致无法继续充电，此时充电完成。由此通过充电回路可使得蓄电池组在跨接状态下进入浮充状态，从而降低新换蓄电池与其他蓄电池之间的压差并降低其他蓄电池与供电回路之间的压差，进而对拆除放电回路、充电回路后，新换蓄电池正式接入蓄电池组时产生的打火现象进行有效抑制。

进一步的，充电回路还包括充电元件组，充电元件组与供电回路电连接，充电元件组与充电电流表串联，充电元件组与充电连接件串联。

进一步的，充电元件组包括至少一个充电二极管组；充电二极管组包括充电二极管、充电门极可控晶闸管，充电二极管与门极可控晶闸管串联。

进一步的，放电回路还包括放电元件组，放电元件组与供电回路电连接，放电元件组与放电连接件串联。

进一步的，放电元件组包括至少一个放电二极管组；放电二极管组包括放电二极管、放电门极可控晶闸管，放电二极管与放电门极可控晶闸管串联。

进一步的，放电回路还包括放电电流表、放电电压表；放电电流表与放电元件组串联；放电电压表与放电元件组并联。

进一步的，供电回路包括电源适配器、控制开关、多个电源转换器；电源适配器与供电电源电连接，电源适配器与控制开关电连接；至少一个电源转换器与放电回路电连接，至少一个电源转换器与充电回路电连接；当控制开关闭合时，导通电源适配器与电源转换器。

进一步的，供电回路还包括自备蓄电池，自备蓄电池与控制开关电连接。

进一步的，还包括自检回路；自检回路包括自检切换开关，自检切换开关采用三位置选择开关，自检切换开关包括充电工位、放电工位、空置工位； 当自检切换开关置于充电工位时，自检切换开关导通供电回路与充电回路；当自检切换开关置于放电工位时，自检切换开关导通供电回路与放电回路。

进一步的，还包括极性检测回路，极性检测回路与放电连接件串联；极性检测回路包括极性检测开关、极性检测二极管、极性检测指示灯；极性检测二极管与极性检测开关、极性检测指示灯串联。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

利用放电回路可对待更换的蓄电池进行跨接，从而为拆除待更换的蓄电池提供基础条件。

利用充电回路可对新更换的蓄电池及蓄电池组中的其他蓄电池充电，从而降低新更换的蓄电池与蓄电池组中的其他蓄电池之间的压差，从而有效抑制新更换的蓄电池正式接入蓄电池组时产生的打火现象。

放电元件组中的放电二极管组可设置多个，充电元件组中的充电二极管组可设置多个，在实际运行时，只需其中一个二极管组能够导通，放电回路或充电回路便可正常运行，由此以提高本工具的稳定性。

利用供电回路中的多种开关，可人为对放电回路与充电回路的导通进行控制，从而便于实际操作。

利用自检回路可预先对放电回路、充电回路的功能进行自检，从而避免因放电回路、充电回路自身的故障影响正常操作。

利用极性检测回路可对放电连接件的极性连接方向进行检测，有效的避免了因极性接反造成本工具的损坏。

附图说明

图1：整体电路图。

图2：连接件结构图。

图中：11-电源适配器、12-控制开关、13-电源转换器、14-自备蓄电池、21-放电二极管、22-放电门极可控晶闸管、23-放电电流表、24-放电电压表、25-放电连接件、31-充电二极管、32-充电门极可控晶闸管、33-充电连接件、34-充电电流表、41-自检切换开关、51-极性检测开关、52-极性检测二极管、53-极性检测指示灯、251-连接杆、252-固定触头、2521-第一连接臂、2522-第二连接臂、253-活动触头、254-螺栓。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种大容量蓄电池跨接工具，包括：供电回路、充电回路、放电回路、极性检测回路。

放电回路包括放电元件组，放电元件组包括至少一组放电二极管组，放电二极管组包括放电二极管21、放电门极可控晶闸管22。放电二极管21的正极与放电门极可控晶闸管22的负极电连接，即放电二极管21与放电门极可控晶闸管22串联。放电二极管21的负极与其中一个放电连接件25电连接，放电门极可控晶闸管22的正极与另一个放电连接件25电连接，即放电元件组与放电连接件25串联。作为优选的，放电元件组包括两组放电二极管组，两组放电二极管组组成桥式电路后与放电连接件25串联，即放电连接件25分别与两个放电二极管21的负极电连接，另一个放电连接件25与两个放电门极可控晶闸管22的正极电连接。由此，利用桥式电路以提高放电回路的稳定性。放电回路还包括放电电流表23、放电电压表24，放电电流表23与放电元件组串联，放电电压表24与放电元件组并联。通过放电电流表23与放电电压表24显示的读数表示当前蓄电池组的状态。

充电回路包括充电元件组，充电元件组包括至少一个充电二极管组，充电二极管组包括充电二极管31、充电门极可控晶闸管32，充电二极管31的正极与充电门极可控晶闸管32的负极电连接，充电二极管31的负极与充电连接件33电连接，充电门极可控晶闸管32的正极与另一个充电连接件33电连接，即充电元件组与充电连接件33串联。充电元件组可组成如上述放电元件组相同的桥式电路以提高充电回路的稳定性。充电回路还包括充电电流表34，充电电流表34的一端与充电二极管31的负极电连接，充电电流表34的另一端与充电连接件33电连接，即充电电流表34串联在充电元件组与充电连接件33之间，以获取浮充电流。

极性检测回路包括极性检测开关51、极性检测二极管52、极性检测指示灯53。极性检测二极管52的负极与极性检测指示灯53的一端电连接，极性检测二极管52的正极与极性检测开关51的一端电连接，即极性检测二极管52与极性检测指示灯53、极性检测开关51串联。极性检测开关51的另一端与放电连接件25电连接，极性检测指示灯53的另一端与另一个放电连接件25电连接，即极性检测回路与放电连接件25串联，与放电元件组并联。

供电回路包括电源适配器11、控制开关12、多个电源转换器13。电源适配器11与交流电供电电源电连接，电源适配器11与控制开关12电连接。电源转换器13与控制开关12电连接，电源转换器13的与门极可控晶闸管一一对应。例如：共有两个放电门极可控晶闸管22，一个充电门极可控晶闸管32，则有两个电源转换器13与两个放电门极可控晶闸管22一一对应，一个电源转换器13与充电门极可控晶闸管32相对应。电源转换器13与各自相对应的门极可控晶闸管之间还设置有开关，用以分别控制电源转换器13与放电门极可控晶闸管22的导通以及电源转换器13与充电门极可控晶闸管32的导通。

其中，放电连接件25与充电连接件33均包括连接杆251、固定触头252、活动触头253、螺栓254。连接杆251用于与导线电连接，连接杆251与固定触头252固定连接。固定触头252上设置有两个相互平行的连接臂，分别为第一连接臂2521、第二连接臂2522。活动触头253设置在第一连接臂2521与第二连接臂2522之间。螺栓254穿过第二连接臂2522与活动触头253固定连接。当转动螺栓254时，螺栓254能够带动活动触头253逐渐靠近第一连接臂2521。在实际操作时，将第一连接臂2521、活动触头253分别置于蓄电池极板的两侧，逐渐拧动螺栓254，使得第一连接臂2521与活动触头253之间的间距逐渐减小，最终通过第一连接臂2521与活动触头253夹紧极板，从而完成连接件与极板之间的连接。

在实际运行时，若待更换的电池为电池组中的第N号电池，则将放电连接件25分别连接在第N-2号蓄电池与第N-1号蓄电池之间的极板及第N+1号蓄电池与第N+2号蓄电池之间的极板上。此时导通极性检测开关51，使得电流能够流入极性检测回路内，若此时电流的流动方向由极性检测二极管52的正极流向负极，则极性检测指示灯53能够被正常点亮，表明本工具与其他蓄电池的极性连接正确。反之极性检测指示灯53不能被正常点亮，表明本工具与替他蓄电池的极性接反，此时需要拆除放电连接件25。当放电连接件25连接正确时，闭合供电回路的控制开关12，使得电源适配器11与电源转换器13导通。电源适配器11将接收到的交流电转换为直流电输出至电源转换器13。人为闭合电源转换器13与放电门极可控晶闸管22之间的开关，此时，电源转换器13将接收到的直流电进一步转换成适合放电门极可控晶闸管22的直流电并将转换后的直流电输出至放电门极可控晶闸管22的门极，从而导通放电门极可控晶闸管22，使得放电元件组能够导通电流，从而使得第N号蓄电池一侧蓄电池能够跨过第N号蓄电池与另一侧的蓄电池连通，以维持蓄电池组的对外放电功能。通过放电电流表23、放电电压表24显示的数值可对当前蓄电池组的状态进行监控。此时可拆除旧的第N号蓄电池，并拆除第N号蓄电池与第N+1号蓄电池之间的极板。将新的蓄电池的正极与连接有第N-1号蓄电池负极的极板连接。将充电回路中与充电门极可控晶闸管32的正极相连的充电连接件33与新换蓄电池的负极电连接，将充电回路中与充电二极管31的负极相连的充电连接件33与第N+1号蓄电池的正极电连接，从而将充电回路串联至蓄电池组内。此时，人为闭合电源转换器13与充电门极可控晶闸管32之间的开关，充电门极可控晶闸管32的导通过程与放电门极可控晶闸管22的导通过程相同，此处不再赘述。此时，充电元件组能够导通电流，使得供电回路能够为新换的第N号蓄电池及蓄电池组的其他蓄电池充电。通过充电电流表34显示的浮充电流的数值大小可对充电进程进行监控，当浮充电流的数值趋近于零时，表明新换的第N号蓄电池电压已经趋近与供电回路的电压且蓄电池组的其他蓄电池的电压也趋近于供电回路的电压。此时，便可拆除充电连接件33，并恢复新换的N号蓄电池与蓄电池组内其他蓄电池的电连接，至此蓄电池组已恢复正常电气连接。拆除放电连接件25，即可完成蓄电池的全部更换工作。综上，本发明通过平衡新换蓄电池及蓄电池组内的其他蓄电池之间压差，从而有效的抑制新蓄电池正式接入时的打火现象。

其中，供电回路还包括自备蓄电池14，自备蓄电池14与控制开关12电连接。当交流电供电电源无法为本工具提供所需的电能时，可通过自备蓄电池14的电能支持本工具的正常运行。

本发明还包括自检回路，自检回路包括自检切换开关41，自检切换开关41与电源转换器13电连接。自检切换开关41采用三位置选择开关，自检切换开关41包括充电工位、放电工位。充电工位的两个触点分别与两个充电连接件33电连接。放电工位的两个触点相互连接，值得注意的是，图1中与放电工位两个触点相连的a元件仅为一个标示符号，并不用于表示运放模块。当自检切换开关41置于放电工位，且控制开关12闭合，电源转换器13与放电门极可控晶闸管22之间的开关闭合时，电流由电源适配器11经电源转换器13流经放电回路的放电元件组，最终流入运放模块并由运放模块流出。此时，在放电连接件25不连接蓄电池极板的情况下，供电回路与放电回路形成闭合通路。当自检切换开关41置于充电工位，且控制开关12闭合，电源转换器13与充电门极可控晶闸管32之间的开关闭合时，电流由电源适配器11经电源转换器13流入充电回路的充电元件组中并经由充电元件组流出。此时，在充电连接件33不连接蓄电池极板的情况下，供电回路与充电回路形成闭合通路。由此，通过自检回路，在不连接蓄电池的情况下可对放电回路、充电回路能否正常运行进行验证，从而使得后续的操作能够正常执行。作为优选的，放电回路、充电回路中设置有相应的指示灯，当有电流能够流过放电回路、充电回路时，电流能够点亮相应的指示灯，以表明放电回路、充电回路能够正常运行。其中，由于极性检测回路与放电元件组并联，因此，在对放电回路进行自检时，可同时对极性检测回路进行自检。

值得注意的是，本发明所描述的放电回路不仅仅能够跨接蓄电池组，使得蓄电池组在拆除待更换的蓄电池时仍然具备放电功能，在连接放电回路的状态下，若需要跨接后的蓄电池组对外放电，放电回路还用于承担蓄电池组的放电电流。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：包括：供电回路、充电回路、放电回路；

所述供电回路与所述放电回路、所述充电回路电连接；

所述放电回路包括用于导通待换蓄电池两侧的蓄电池的放电连接件（25）；

所述充电回路包括用于导通所述供电回路与新换蓄电池的充电连接件（33）；

所述充电回路还包括用于显示浮充电流的充电电流表（34），所述充电电流表（34）与所述充电连接件（33）串联。

2.根据权利要求1所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述充电回路还包括充电元件组，所述充电元件组与所述供电回路电连接，所述充电元件组与所述充电电流表（34）串联，所述充电元件组与所述充电连接件（33）串联。

3.根据权利要求2所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述充电元件组包括至少一个充电二极管组；

所述充电二极管组包括充电二极管（31）、充电门极可控晶闸管（32），所述充电二极管（31）与所述门极可控晶闸管串联。

4.根据权利要求1所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述放电回路还包括放电元件组，所述放电元件组与所述供电回路电连接，所述放电元件组与所述放电连接件（25）串联。

5.根据权利要求4所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述放电元件组包括至少一个放电二极管组；

所述放电二极管组包括放电二极管（21）、放电门极可控晶闸管（22），所述放电二极管（21）与所述放电门极可控晶闸管（22）串联。

6.根据权利要求4所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述放电回路还包括放电电流表（23）、放电电压表（24）；

所述放电电流表（23）与所述放电元件组串联；

所述放电电压表（24）与所述放电元件组并联。

7.根据权利要求1所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述供电回路包括电源适配器（11）、控制开关（12）、多个电源转换器（13）；

所述电源适配器（11）与供电电源电连接，所述电源适配器（11）与所述控制开关（12）电连接；

至少一个所述电源转换器（13）与所述放电回路电连接，至少一个所述电源转换器（13）与所述充电回路电连接；

当所述控制开关（12）闭合时，导通所述电源适配器（11）与所述电源转换器（13）。

8.根据权利要求7所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：所述供电回路还包括自备蓄电池（14），所述自备蓄电池（14）与所述控制开关（12）电连接。

9.根据权利要求1至8任意一项权利要求所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：还包括自检回路；

所述自检回路包括自检切换开关（41），所述自检切换开关（41）采用三位置选择开关，所述自检切换开关（41）包括充电工位、放电工位；

当所述自检切换开关（41）置于充电工位时，所述供电回路与所述充电回路能够形成闭合通路；

当所述自检切换开关（41）置于放电工位时，所述供电回路与所述放电回路能够形成闭合通路。

10.根据权利要求1所述的一种大容量蓄电池跨接工具，其特征在于：还包括极性检测回路，所述极性检测回路与所述放电连接件（25）串联；

所述极性检测回路包括极性检测开关（51）、极性检测二极管（52）、极性检测指示灯（53）；

所述极性检测二极管（52）与所述极性检测开关（51）、所述极性检测指示灯（53）串联。

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