CN217848982U - 一种蓄电池核容补充装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种蓄电池核容补充装置，串联在蓄电池组和直流母线之间，包括功率模块，所述功率模块导通程度可控；连接所述功率模块的电感线圈；连接所述功率模块的PWM控制模块；连接所述PWM控制模块的CPU模块；连接所述CPU模块的采集模块，所述采集模块用于采集蓄电池组单体的电压信息；和用于给蓄电池核容补充装置供电的供电模块。本实用新型可以实现蓄电池核对容量放电后的工作的自动化、智能化，让蓄电池放电后的充电过程无需人工干预，避免因操作不当带来的安全隐患，同时让蓄电池放电后的充电过程可以遵循安全的充电管理方法，避免大电流冲击带来的损坏，延长蓄电池寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓄电池充放电系统领域，尤其涉及一种蓄电池核容补充装置。
背景技术
直流供电系统是一种能向各种设备提供直流电源的、可独立操作的电源设备，可为开关控制、事故照明、信号设备以及系统监控等提供一定保障，其通常不会受到系统运行方式的影响。如果系统的外部交流电出现忽然中断现象,可通过蓄电池向直流供电设备供电，从而使系统得以正常运行。
由于蓄电池组采用串联的连接方法，其性能和寿命难以预测，出现一个蓄电池单体开路或失效，就能使整组蓄电池失去备用的能力，一旦蓄电池组失效，所有通信、调度、控制、保护、照明将停止工作，并可能发生重大事故，造成重大损失的风险。
直流系统蓄电池性能的好坏，直接关乎直流系统的安全性、可靠性。对于直流系统蓄电池的性能检测，常规采用蓄电池在线监测的模式检测蓄电池的电压、内阻、温度数据，当这些数据异常时，蓄电池一般都可以确认存在问题。但是，当蓄电池的电压、内阻、温度数据即使都显示正常，却不能定义这个蓄电池正常，这个就是蓄电池存在的普遍的缺陷。由于蓄电池的在线监测，监测到蓄电池单体的内阻、电压、温度数据正常不是评估蓄电池性能正常与否的必要条件，而是根据国际规范，能对蓄电池进行核对容量放电才是客观、真实的评估蓄电池质量的手段。
传统的蓄电池放电方法是调整整流器输出电压，逐步提升蓄电池的充电电压。这要求操作、设置整流器需要对整流器比较熟悉，部分整流器对设置还需要输入密码等，基本需要专业人员操作，如果操作不当就会带来安全隐患，同时，蓄电池放电后的充电过程会产生大电流冲击，减少了蓄电池寿命。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种蓄电池核容补充装置。本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种蓄电池核容补充装置，串联在蓄电池组和直流母线之间，包括
功率模块，所述功率模块导通程度可控；
连接所述功率模块的电感线圈；
连接所述功率模块的PWM控制模块；
连接所述PWM控制模块的CPU模块；
连接所述CPU模块的采集模块，所述采集模块用于采集蓄电池组单体的电压信息；和
用于给蓄电池核容补充装置供电的供电模块。
进一步地，所述功率模块包括200V耐压、200A工作电流的IGBT模块。
进一步地，所述CPU模块还连接有显示模块，所述显示模块用于显示充放电信息。
更近一步地，所述显示模块为触摸显示屏，所述触摸显示屏包括数据交互模块，用于设定蓄电池充电的参数。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型可以实现蓄电池核对容量放电后的工作的自动化、智能化，让蓄电池放电后的充电过程无需人工干预，避免因操作不当带来的安全隐患，同时让蓄电池放电后的充电过程可以遵循安全的充电管理方法，避免大电流冲击带来的损坏，延长蓄电池寿命。
附图说明
图1是传统直流系统示意图；
图2是本实用新型一种蓄电池核容补充装置原理图。
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参见图1，图1是传统的直流系统结构图；传统的通信电源直流系统有非常明显的特征，它是正极接地方式，在实际使用中，图1的A点它的电压为0V，D点电压为-48V，因此，对外表征为-48V的电压。为了描述方便，我们在这里依然把A点作为正极，D点作为负极来进行说明。通信电源的蓄电池组有两种组成方式，一种是采用4个12V蓄电池串联，这种使用在负载功率比较小的环境。另外一种通信电源直流系统通常使用24个2V蓄电池单体串联，比较常用是2V、500AH的蓄电池单体串联。理论上，这个蓄电池组具备24KWh的电能，也就是24度电的备电能力。
传统的蓄电池组核对容量放电，一般情况下是把图1的A、B点之间的闸刀或者保险或者电池连接端子断开，在B点接入蓄电池放电机的正极，在图1的D点接入放电机的负极。图1可以发现，只要A、B点断开，蓄电池组就可以脱离直流回路，不管图中的C、D点是不是断开，都可以实现蓄电池放电。
图1的传统直流系统中，当蓄电池放电机对蓄电池进行放电后，如果直接把断开的A、B点直接恢复连接，由于蓄电池放电后，蓄电池组的电压很低，而且内阻很小，就会有很大的电流给蓄电池充电。这个大电流可能导致A点的直流母线电压瞬态下跌，使直流系统整流器过流保护而没有输出，从而造成事故的发生；也会导致大电流对蓄电池冲击，使蓄电池内部损伤、开路等。传统的蓄电池放电后，需要调整整流器的输出电压，让整流器输出低电压给蓄电池充电，蓄电池充电后，电压逐步回升，再调高整流器输出，再充电，让蓄电池完成预充电后，才可以把A、B点恢复连接。
本实用新型一种蓄电池核容补充装置作为蓄电池放电后的补充装置，可以解决这个传统放电机核对容量后蓄电池的后续工作。实际使用本实用新型时，可以把本实用新型内置到传统的放电机内，形成新的放电机技术，可以形成充放电一体机；也可以作为单独的装置，或者作为蓄电池放电机的补充装置使用。
请参见图2，图2虚线框内是实用新型一种蓄电池核容补充装置原理图，给蓄电池充电的主要通道是导通程度可控的功率模块，它受到PWM控制模块输出脉冲占空比大小的控制。所述功率模块的核心是IGBT模块。所述IGBT模块的耐压，在对48V的蓄电池充电过程中，我们最少需要满足120V的反峰冲击耐压需要。另外，考虑到500AH的蓄电池组，充电电流按照0.1C，最少需要保证具备50A的工作电流。实际使用中，我们选择200V耐压、200A工作电流的IGBT模块作为这个核心部件。
本实用新型的电感线圈可以抑制充电电流的瞬态冲击，从而保护功率模块不会受到大电流瞬态冲击而损坏；本实用新型的采集模块是采集蓄电池组单体的电压信息，保证蓄电池充电过程中，不能出现蓄电池单体过高的情况。本实用新型的CPU模块根据采集模块采集到的电压信息自动控制所述PWM控制模块调整输出脉冲占空比大小，从而自动实现蓄电池组充电过程。
本实用新型的应用不局限在蓄电池核对容量后的蓄电池预充电使用，还可以在其他场景的蓄电池保养场景使用。蓄电池存放一段时间后，存在自放电问题，可以采用本实用新型对蓄电池进行补充电，实现蓄电池存放过程的质量维护。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种蓄电池核容补充装置，串联在蓄电池组和直流母线之间，其特征在于，包括
功率模块，所述功率模块导通程度可控；
连接所述功率模块的电感线圈；
连接所述功率模块的PWM控制模块；
连接所述PWM控制模块的CPU模块；
连接所述CPU模块的采集模块，所述采集模块用于采集蓄电池组单体的电压信息；和
用于给蓄电池核容补充装置供电的供电模块。
2.如权利要求1所述的蓄电池核容补充装置，其特征在于，所述功率模块包括200V耐压、200A工作电流的IGBT模块。
3.如权利要求1所述的蓄电池核容补充装置，其特征在于，所述CPU模块还连接有显示模块，所述显示模块用于显示充放电信息。
4.如权利要求3所述的蓄电池核容补充装置，其特征在于，所述显示模块为触摸显示屏，所述触摸显示屏包括数据交互模块，用于设定蓄电池充电的参数。
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