CN215772602U - 一种蓄电池在线智能维护管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于蓄电池维护技术领域，尤其是一种蓄电池在线智能维护管理装置，包括主控电路CPU，主控电路CPU电性连接有主控器，主控器电性连接有电压补偿电路BCCD，电压补偿电路BCCD分别电性连接有母线和电池，电池电性连接有电池电压检测电路DTD，电池电压检测电路DTD与主控器电性连接，主控器电性连接有电流检测电路DJD。该蓄电池在线智能维护管理装置，通过设置智能补偿电压，将直流电源电压降压后产生的动态低电压，叠加至蓄电池上，从而达到智能恒压、稳定直流系统母线电压的目的的效果。

Description

一种蓄电池在线智能维护管理装置

技术领域

本实用新型涉及蓄电池维护技术领域，尤其涉及一种蓄电池在线智能维护管理装置。

背景技术

铅酸蓄电池由于其稳定性好、安全可靠、维护简单等被广泛用于后备电源，以保障各类设备的全天候供电。鉴于蓄电池的重要性，铅酸蓄电池需定期进行核容运维。目前，核容运维由人工将蓄电池离线完成，因而存在效率低下，劳动强度大，市电故障蓄电池处于离线状态，以及放电过程采用假性负载，易引起火灾的安全隐患；蓄电池在运维放电过程中，电池电压随着电容量的损失而下降，电压的下降，达不到恒流核容的目的；而在市电故障放电时，电压下降，不仅会增加线损，降低供电系统稳定，严重时，还会造成电网振荡，系统解列，造成保护电路失灵。

蓄电池电能是内部化学反应产生，其电压随着放电时间，逐渐下降，因此，电压下降是一个动态过程值。目前直流电源系统中，蓄电池是直接与直流屏柜并接作为负载后备电源，本身不具备调节电压的功能，因此，对放电过程产生的电压降，没有解决的办法，所以需要一种蓄电池在线智能维护管理装置。

实用新型内容

基于现有的技术问题，本实用新型提出了一种蓄电池在线智能维护管理装置。

本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置，包括主控电路CPU，所述主控电路CPU电性连接有主控器，所述主控器电性连接有电压补偿电路BCCD，所述电压补偿电路BCCD分别电性连接有母线和电池，所述电池电性连接有电池电压检测电路DTD，所述电池电压检测电路DTD与主控器电性连接，所述主控器电性连接有电流检测电路DJD。

优选地，所述电压补偿电路BCCD包括DC/DC降压电路，所述DC/DC降压电路电性连接有低通滤波电路LCD。

优选地，所述低通滤波LCD电路分别电性连接有电压加权电路JCD和双向保护电路SCD，所述电压加权电路JCD和双向保护电路SCD之间双向电性连接。

优选地，一种智能补偿电压方法，包括如下步骤：

步骤一、补偿电路的控制由主控器CPU内置程序完成，通过电压检测电路DTD和电流检测装置DJD检测道的实时值，智能运算补偿电压值；

步骤二、C01，主控器CPU内置智能程序，判断蓄电池为浮充状态、均充状态或放电状态；

步骤三、C02，当电池在浮充状态时，CPU根据内置智能程序，判断是否启动运维程序，并将指令送至C031；当电池在故障放电时，CPU根据内置智能程序判断结果，将指令送至C032；

步骤四、C031，在线运维的补偿目标电压是根据母线前端充电机电压、负载电流综合计算的值；

步骤五、C302，故障放电的补偿目标电压是以蓄电池浮充电压为目标值；

步骤六、C04， 电池电压降作为被调参数，实时跟踪设置的目标值，经CPU计算，输出补偿电压，至电压加权电路；

步骤七、C05，负载电流为扰动值，实时监测，并在扰动时，参与计算。

优选地，一种智能启动电压加权电路的方法，包括如下步骤：

步骤一、电压加权电路的运行由主控器CPU内置程序智能执行，P01，主控器CPU内置智能程序，判断蓄电池为浮充状态、均充状态或放电状态；

步骤二、P02，实时侦测设备和外部有无故障；

步骤三、P031，当发生故障时，禁止设备启动运维放电智能程序；

步骤四、P032，无故障时，接收控制器运算或判断发出放电指令；

步骤五、P04， 根据指令启动或停止电压加权电路。

优选地，一种智能电池状态判断的方法，包括如下步骤：

步骤一、 S01，电流检测电路可实时测得电流值，内置程序根据电流值大小方向，判断电池状态：电流大于1A处于均充；电流大于0，小于1A，电池处于浮充；电流小于0，电池为放电；

步骤二、S02，外部故障检测器时刻检测充电机有无故障、是否有接地故障；智能故障检测器，根据单体电池性能分析，时刻检测电池有无短路、断路故障；

步骤三、S03，未检测到故障时，主控器CPU根据设置运维时间、运维间隔、电池性能数据综合分析，发出运维指令；

步骤四、S041，根据运维指令，程序启动运维补偿电压程序C031，补偿电压目标值自动执行程序C031运算结果；

步骤五、S042，检测到故障发生，程序启动故障补偿电压程序C032，智能判断故障类型：充电机故障，目标补偿电压为浮充电压；单体电池断路、短路故障，目标补偿电压根据单点故障率，自动计算补偿值，C031执行运算结果。

本实用新型中的有益效果为：

1、通过设置智能补偿电压，将直流电源电压降压后产生的动态低电压，叠加至蓄电池上，从而达到智能恒压、稳定直流系统母线电压的目的的效果。

2、通过设置电压补偿电路BCCD，DC/DC降压电路DCD、低通滤波电路LCD、双向保护电路SCD、电压加权电路JCD；DC/DC降压电路DCD接收主控器CPU经运算后输出电压值，经充分滤波，由电压加权电路JCD输出至直流电源系统中；双向保护电路SCD判断直流系统故障时，装置无扰动启动接入母线，从而具有在判断直流电源系统故障恢复后，装置无缝切换至直流电源系统供电，使蓄电池自动进入后备电源状态的效果。

3、通过设置电池电压检测电路DTD，电流检测电路DJD，主控电路CPU和电压补偿电路BCCD，检测的电压值经CPU采集、运算输出动态低电压值，以补偿由电蓄池在放电过程中因容量损失而造成直流电压下降；同时，直流负荷作为扰动因素，通过检测电流值监控直流负荷的变动，经CPU采集、运算，对输出动态低电压调节，消除直流负荷变化引起的直流电压供电波动。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置的示意图；

图2为本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置中的电压补偿电路BCCD原理图；

图3为本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置中的智能补偿电压流程图；

图4为本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置中的智能电压加权流程图；

图5为本实用新型提出的一种蓄电池在线智能维护管理装置中的智能电池状态判断流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种蓄电池在线智能维护管理装置，包括主控电路CPU，主控电路CPU电性连接有主控器，主控器电性连接有电压补偿电路BCCD；

电压补偿电路BCCD包括DC/DC降压电路，DC/DC降压电路电性连接有低通滤波电路LCD，低通滤波LCD电路分别电性连接有电压加权电路JCD和双向保护电路SCD，电压加权电路JCD和双向保护电路SCD之间双向电性连接；

电压补偿电路BCCD分别电性连接有母线和电池，电池电性连接有电池电压检测电路DTD，电池电压检测电路DTD与主控器电性连接，主控器电性连接有电流检测电路DJD；

如图2所示，DC/DC降压电路的输入接入蓄电池正负极；DC/DC输出电压值由主控器CPU或电池电压实际值及输出电流值调节，并与低通滤波电路LCD连接；LCD的负端通过电压加权电路JCD的接触器K1常闭点接入母线；接触器的开合根据由CPU的工作指令控制；LCD正极通过双向保护电路SCD的续流二极管D2接入母线，当补偿电压电路开始工作D2导通；双向保护电路的另一个反向二极管D1，当补偿电压电路开始工作，D1反向截至。

如图3所示，一种智能补偿电压方法，包括如下步骤：

步骤一、补偿电路的控制由主控器CPU内置程序完成，通过电压检测电路DTD和电流检测装置DJD检测道的实时值，智能运算补偿电压值；

步骤二、C01，主控器CPU内置智能程序，判断蓄电池为浮充状态、均充状态或放电状态；

步骤三、C02，当电池在浮充状态时，CPU根据内置智能程序，判断是否启动运维程序，并将指令送至C031；当电池在故障放电时，CPU根据内置智能程序判断结果，将指令送至C032；

步骤四、C031，在线运维的补偿目标电压是根据母线前端充电机电压、负载电流综合计算的值；

步骤五、C302，故障放电的补偿目标电压是以蓄电池浮充电压为目标值；

步骤六、C04， 电池电压降作为被调参数，实时跟踪设置的目标值，经CPU计算，输出补偿电压，至电压加权电路；

步骤七、C05，负载电流为扰动值，实时监测，并在扰动时，参与计算。

如图4所示，一种智能启动电压加权电路的方法，包括如下步骤：

步骤一、电压加权电路的运行由主控器CPU内置程序智能执行，P01，主控器CPU内置智能程序，判断蓄电池为浮充状态、均充状态或放电状态；

步骤二、P02，实时侦测设备和外部有无故障；

步骤三、P031，当发生故障时，禁止设备启动运维放电智能程序；

步骤四、P032，无故障时，接收控制器运算或判断发出放电指令；

步骤五、P04， 根据指令启动或停止电压加权电路。

如图5所示，一种智能电池状态判断的方法，包括如下步骤：

步骤一、 S01，电流检测电路可实时测得电流值，内置程序根据电流值大小方向，判断电池状态：电流大于1A处于均充；电流大于0，小于1A，电池处于浮充；电流小于0，电池为放电；

步骤二、S02，外部故障检测器时刻检测充电机有无故障、是否有接地故障；智能故障检测器，根据单体电池性能分析，时刻检测电池有无短路、断路故障；

步骤三、S03，未检测到故障时，主控器CPU根据设置运维时间、运维间隔、电池性能数据综合分析，发出运维指令；

步骤四、S041，根据运维指令，程序启动运维补偿电压程序C031，补偿电压目标值自动执行程序C031运算结果；

步骤五、S042，检测到故障发生，程序启动故障补偿电压程序C032，智能判断故障类型：充电机故障，目标补偿电压为浮充电压；单体电池断路、短路故障，目标补偿电压根据单点故障率，自动计算补偿值，C031执行运算结果；

电池状态的判断，是为保障电池安全应用。因充电机必须时刻热备，所以智能运维只能在无故障的状态下进行，其电压补偿值也是根据浮充状态下运算得出。而故障放电的电压补偿值是为稳定在放电过程电压下降以及负荷逐步减小而引起的电压波动。

通过设置电池电压检测电路DTD，电流检测电路DJD，主控电路CPU和电压补偿电路BCCD，检测的电压值经CPU采集、运算输出动态低电压值，以补偿由电蓄池在放电过程中因容量损失而造成直流电压下降；同时，直流负荷作为扰动因素，通过检测电流值监控直流负荷的变动，经CPU采集、运算，对输出动态低电压调节，消除直流负荷变化引起的直流电压供电波动。

通过设置电压补偿电路BCCD，DC/DC降压电路DCD、低通滤波电路LCD、双向保护电路SCD、电压加权电路JCD；DC/DC降压电路DCD接收主控器CPU经运算后输出电压值，经充分滤波，由电压加权电路JCD输出至直流电源系统中；双向保护电路SCD判断直流系统故障时，装置无扰动启动接入母线，从而具有在判断直流电源系统故障恢复后，装置无缝切换至直流电源系统供电，使蓄电池自动进入后备电源状态的效果；

通过智能补偿电压，将直流电源电压降压后产生的动态低电压，叠加至蓄电池上，从而达到智能恒压、稳定直流系统母线电压的目的的效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种蓄电池在线智能维护管理装置，包括主控电路CPU，其特征在于：所述主控电路CPU电性连接有主控器，所述主控器电性连接有电压补偿电路BCCD，所述电压补偿电路BCCD分别电性连接有母线和电池，所述电池电性连接有电池电压检测电路DTD，所述电池电压检测电路DTD与主控器电性连接，所述主控器电性连接有电流检测电路DJD。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池在线智能维护管理装置，其特征在于：所述电压补偿电路BCCD包括DC/DC降压电路，所述DC/DC降压电路电性连接有低通滤波电路LCD。

3.根据权利要求2所述的一种蓄电池在线智能维护管理装置，其特征在于：所述低通滤波LCD电路分别电性连接有电压加权电路JCD和双向保护电路SCD，所述电压加权电路JCD和双向保护电路SCD之间双向电性连接。

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