一種自動應急修復蓄電池組的裝置的製作方法

2023-12-03 20:34:16 3

本實用新型涉及蓄電池領域，具體涉及一種自動應急修復蓄電池組的裝置。

背景技術：

電力系統所應用的蓄電池組，正常時直流系統中的蓄電池組處於浮充電備用狀態，當交流電失電時，蓄電池組迅速向事故性負荷提供能量，為事故停電時的控制、信號、自動裝置、保護裝置及通信等負荷提供電力。

但目前蓄電池組在實際使用中當其中一個或多個蓄電池發生開路故障時，若不能及時發現並加以調整，會導致整套蓄電池組失去作用，對電力系統的安全運行構成嚴重威脅。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是針對上述技術的不足，提供一種結構簡單、安全可靠的自動應急修復蓄電池組的裝置，在交流電失電時，若一個或多個蓄電池單元發生開路故障，其餘正常的蓄電池單元能夠正常工作，以保障電力系統的安全運行。

為實現上述目的，本實用新型所設計的自動應急修復蓄電池組的裝置，包括蓄電池組，所述蓄電池組包括串聯的若干個蓄電池單元，還包括：

電壓取樣組，所述電壓取樣組用於檢測所述蓄電池組正負極間的電壓值；

A/D轉換單元，所述A/D轉換單元將所述電壓取樣組檢測的電壓值轉換為電壓取樣信號；

控制器單元，所述控制器單元根據電壓取樣信號發出控制信號；

脈衝輸出單元，所述脈衝輸出單元根據所述控制器單元發出的控制信號發出觸發脈衝；

可控矽組，所述可控矽組根據所述脈衝輸出單元發出的觸發脈衝控制所述可控矽組的工作狀態；

所述蓄電池組根據所述可控矽組的工作狀態短接或不短接所述蓄電池組。

其中，所述電壓取樣組包括與所述蓄電池組中蓄電池單元一一對應且並聯的電壓取樣單元，所述可控矽組包括與所述蓄電池組中蓄電池單元一一對應且並聯的可控矽單元；還包括給所述控制器單元供電的電源單元。

進一步地，所述脈衝輸出單元與所述可控矽組之間還設置有脈衝放大單元，所述脈衝放大單元與所述電源單元相連。

進一步地，還包括均與所述控制器單元電連的告警輸出單元和屏幕顯示單元，所述屏幕顯示單元與所述電源單元相連。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：結構簡單、安全可靠，在交流電失電時，若一個或多個蓄電池單元發生開路故障，其餘正常的蓄電池單元能夠正常工作，以保障電力系統的安全運行；並且能夠發出警報，顯示蓄電池單元的故障信息，當交流電恢復正常時，可以及時更換故障蓄電池單元。

附圖說明

圖1為本實用新型自動應急修復蓄電池組的裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中蓄電池組的結構示意圖；

圖3為圖1中電壓取樣單元及可控矽單元的結構示意圖；

圖4為方波脈衝串示意圖；

圖5為兩組同步方波脈衝串示意圖。

圖中各部件標號如下：

蓄電池組1(其中：蓄電池單元1.1～1.n)、電壓取樣組2(其中：電壓取樣單元2.1～2.n)、A/D轉換單元3、告警輸出單元4、可控矽組5(其中：可控矽單元5.1～5.n)、脈衝輸出單元6、控制器單元7、脈衝放大單元8、電源單元9、屏幕顯示單元10、負載11。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示自動應急修復蓄電池組的裝置，包括蓄電池組1、與蓄電池組1電連的電壓取樣組2、與電壓取樣組2電連的A/D轉換單元3、與A/D轉換單元3電連的控制器單元7、與控制器單元7電連的脈衝輸出單元6、與脈衝輸出單元6電連的脈衝放大單元8、與脈衝放大單元8電連的可控矽組5及與控制器單元7和脈衝放大單元8電連的電源單元。

同時，還包括均與控制器單元7電連的告警輸出單元4和屏幕顯示單元10，屏幕顯示單元10與電源單元9相連。

如圖2和圖3所示，蓄電池1包括串聯的若干個蓄電池單元1.1～1.n，電壓取樣組2包括與蓄電池組1中蓄電池單元1.1～1.n一一對應且並聯的電壓取樣單元2.1～2.n，可控矽組5包括與蓄電池組1中蓄電池單元1.1～1.n一一對應且並聯的可控矽單元5.1～5.n。

如圖3所示，電壓取樣單元2.1與蓄電池單元1.1並聯連接，可控矽單元5.1與蓄電池單元1.1並聯連接，以此類推，電壓取樣單元2.2與蓄電池單元1.2並聯連接，可控矽單元5.2與蓄電池單元1.2並聯連接，電壓取樣單元2.3與蓄電池單元1.3並聯連接，可控矽單元5.3與蓄電池單元1.3並聯連接，直至電壓取樣單元2.n與蓄電池單元1.n並聯連接，可控矽單元5.n與蓄電池單元1.n並聯連接。

本實施例中，電壓取樣組2用於檢測蓄電池組1正負極間的電壓值，A/D轉換單元3用於將電壓取樣組2檢測的電壓值轉換為電壓取樣信號，控制器單元7用於根據電壓取樣信號發出控制信號，脈衝輸出單元6用於根據控制器單元7發出的控制信號發出觸發脈衝，脈衝放大單元8用於將脈衝輸出單元6發出的觸發脈衝功率放大，可控矽組5用於根據放大後的觸發脈衝控制可控矽組5的工作狀態，蓄電池組1根據可控矽組5的工作狀態短接或不短接蓄電池組1，另外，電源單元9為控制器單元7、脈衝放大單元8和屏幕顯示單元10提供電力，當蓄電池組1發生故障時，告警輸出單元4發出警告，屏幕顯示單元10顯示蓄電池組1的故障信息。

在實際工作中，當交流電失壓時，本實用新型的自動應急修復蓄電池組的裝置向負載11提供電能，電壓取樣單元2.1檢測蓄電池單元1.1正負極間的電壓值，經A/D轉換單元3轉換為電壓取樣信號後輸入控制器單元7，由控制器單元7對電壓取樣信號進行分析處理。

當蓄電池單元1.1工作正常時，電壓值等於額定電壓，控制器單元7關閉脈衝輸出單元6，與蓄電池單元1.1並聯的可控矽單元5.1不開通，蓄電池組1正常向負載提供電能；

當蓄電池單元1.1發生短路故障時，電壓值等於零，控制器單元7關閉脈衝輸出單元6，與蓄電池單元1.1並聯的可控矽單元5.1不開通，蓄電池組1正常向負載提供電能，告警輸出單元4發出蓄電池單元1.1的故障信號，屏幕顯示單元10顯示蓄電池單元1.1的故障信息；

當蓄電池單元1.1發生開路故障時，電壓值的極性與設定值相反，且電壓值遠高於單個蓄電池單元的電壓，控制器單元7開通脈衝輸出單元6，脈衝輸出單元6發出觸發脈衝，觸發脈衝為如圖4所示的連續方波脈衝串，經脈衝放大單元8功率放大後，觸發與蓄電池單元1.1並聯的可控矽單元5.1，使可控矽單元5.1開通，短接蓄電池單元1.1，蓄電池組1繼續向負載提供電能，告警輸出單元4發出蓄電池單元1.1的故障信號，屏幕顯示單元10顯示蓄電池單元1.1的故障信息。

當蓄電池單元1.1發生開路故障時，可控矽單元5.1開通，當另一個蓄電池單元1.2發生開路故障時，使通過可控矽單元5.1的電流為零，可控矽單元5.1由開通狀態轉為截止工作狀態，電壓取樣單元2.1和電壓取樣單元2.2分別檢測蓄電池單元1.1和蓄電池單元1.2正負極間的電壓值，經A/D轉換單元3轉換為電壓取樣信號後輸入控制器單元7，控制器單元7開通脈衝輸出單元6，脈衝輸出單元6發出觸發脈衝，觸發脈衝為如圖5所示的兩組連續的方波脈衝串，兩組連續的方波脈衝串是同步的，經脈衝放大單元8功率放大後，觸發與蓄電池單元1.1和蓄電池單元1.2並聯的可控矽單元5.1和可控矽單元5.2，使可控矽單元5.1和可控矽單元5.2同步開通，短接蓄電池單元1.1和蓄電池單元1.2，蓄電池組1繼續向負載提供電能，告警輸出單元4發出蓄電池單元1.1和蓄電池單元1.2的故障信號，屏幕顯示單元10顯示蓄電池1.1單元和蓄電池1.2單元的故障信息。

另外，當交流電恢復正常時，更換故障蓄電池單元。

本實用新型自動應急修復蓄電池組的裝置，結構簡單、安全可靠，在交流電失電時，若一個或多個蓄電池單元發生開路故障，其餘正常的蓄電池單元能夠正常工作，以保障電力系統的安全運行；並且能夠發出警報，顯示蓄電池單元的故障信息，當交流電恢復正常時，可以及時更換故障蓄電池單元。

以上的僅為本實用新型的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，因此依本實用新型申請專利範圍所作的等效變化，仍屬本實用新型的保護範圍。