蓄電池全生命周期管理的直流電源系統的製作方法

2024-03-06 16:47:15

蓄電池全生命周期管理的直流電源系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統，涉及蓄電池檢測【技術領域】。該電源至少有一個蓄電池以及與蓄電池連接的高頻模塊；所述的高頻模塊包括EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器，所述的第一DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二DC/DC變換器輸出直流110V或220V通過斷路器QF1連接輸出導線給外部設備供電；在輸出到線上通過開關K2並聯一放電電阻R1；每個高頻模塊中的EMI電路均通過一開關K1與外部交流電連接，多個高頻模塊之間通過通信均流線連接。優點：實現蓄電池全生命周期的管理，提高蓄電池的使用壽命。
【專利說明】蓄電池全生命周期管理的直流電源系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及蓄電池檢測【技術領域】，具體是一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統。
【背景技術】
[0002]在傳統的電力直流系統中，蓄電池由9隻至108隻不等的數量逐個串聯使用，併入直流母線中。傳統直流電源中對蓄電池的管理十分有限，僅由電池巡檢儀、電流傳感器等元件採集蓄電池的充放電電流、單體端電壓、蓄電池組端電壓、溫度等參數。通過控制系統中的充電模塊的輸出電壓、電流來對蓄電池的進行管理。再定期的安排維護人員對直流電源中的蓄電池進行「蓄電池核容」、「蓄電池定期活化」以及電池極柱除鏽等簡單粗放的管理維護工作。
[0003]傳統電力直流電源中因蓄電池為串聯使用，系統中數據量的採集及管理也都是十分粗放的，無法做到針對每一隻蓄電池做到精準、系統地全生命周期的管理。在蓄電池串聯使用過程中，如一隻蓄電池損壞將使整組蓄電池性能下降，同時監控系統控制充電機增加蓄電池的浮充電壓、電流。此過程也將加速蓄電池的損壞，使得整組蓄電池必須更換。這種過於粗放的蓄電池管理方式，一直無法得到更好的解決。定期人工的蓄電池核容、蓄電池活化工作，需要增加設備採購、維護成本。且蓄電池的核容、活化工作量大，佔用時間多的原因，這個問題一直讓用戶大為疼痛，但是卻一直無法解決。
[0004]如何設計一種新型的直流電源，將蓄電池的管理精細到每一隻，從而大大提高蓄電池的使用及管理效率，深度挖掘蓄電池的使用潛能，延長蓄電池的使用壽命。

【發明內容】

[0005]為了解決目前在電力直流電源系統中應用因蓄電池串聯使用過程中無法實現全面、精細、全生命周期的管理，使電池的實際使用壽命大大短於試驗壽命。本發明提供一種蓄電池全生命周期管理的直流電源，實現蓄電池全生命周期的管理，從而提高蓄電池的使用壽命。
[0006]本發明是以如下技術方案實現的:一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統，包括作為儲能單元的至少一個蓄電池以及與蓄電池連接用於全生命周期管理的高頻模塊，每個蓄電池對應一個高頻模塊；所述的高頻模塊包括EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一 DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器，所述的第一 DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流IlOV或220V通過斷路器QFl連接輸出導線給外部設備供電；在輸出到線上通過開關K2並聯一放電電阻Rl ;每個高頻模塊中的EMI電路均通過一開關Kl與外部交流電連接，多個高頻模塊之間通過通信均流線連接，具體控制過程如下:
I)在交流供電正常情況下，進入蓄電池浮充階段，高頻模塊為蓄電池提供浮充電壓、電流，以保證蓄電池處於飽滿狀態；2)在交流供電異常情況，蓄電池放電通過高頻模塊為負載供電；當放電至蓄電池終止電壓，高頻模塊停止工作，防止蓄電池過放，事故放電至放電結束；
3)當交流供電恢復正常，進入蓄電池均充電階段，高頻模塊對蓄電池提供均充電壓、電
流；
4)系統正常情況下通過浮充階段後，高頻模塊對蓄電池進行定時充電，激活蓄電池化學性能，使蓄電池恢復最佳狀態；
5)交流供電正常，手動控制或自動使高頻模塊由蓄電池進行放電為電阻Rl供電，高頻模塊採集分Λ t對蓄電池的放電電流、電壓數據採集，通過微積分公式:
【權利要求】
1.一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統，包括作為儲能單元的至少一個蓄電池(11)以及與蓄電池(11)連接用於全生命周期管理的高頻模塊(31)，每個蓄電池對應一個高頻模塊(31);所述的高頻模塊(31) EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一 DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器，所述的第一DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流11(^或22(^通過斷路器QFl連接輸出導線給外部設備供電；在輸出到線上通過開關K2並聯一放電電阻Rl ;每個高頻模塊(31)中的EMI電路均通過一開關Kl與外部交流電連接，多個高頻模塊(31)之間通過通信均流線連接，具體控制過程如下: 1)在交流供電正常情況下，進入蓄電池浮充階段，高頻模塊為蓄電池提供浮充電壓、電流，以保證蓄電池處於飽滿狀態； 2)在交流供電異常情況，蓄電池放電通過高頻模塊為負載供電；當放電至蓄電池終止電壓，高頻模塊停止工作，防止蓄電池過放，事故放電至放電結束； 3)當交流供電恢復正常，進入蓄電池均充電階段，高頻模塊對蓄電池提供均充電壓、電流； 4)系統正常情況下通過浮充階段後，高頻模塊對蓄電池進行定時充電，激活蓄電池化學性能，使蓄電池恢復最佳狀態； 5)交流供電正常，手動控制或自動使高頻模塊由蓄電池進行放電為電阻Rl供電，高頻模塊採集分Λ t對蓄電池的放電電流、電壓數據採集，通過微積分公式:
2.根據權利要求1所述的蓄電池全生命周期管理的直流電源系統，其特徵在於:所述放電電阻Rl的參數為20Ω200(Μ。
3.根據權利要求1所述的蓄電池全生命周期管理的直流電源系統，其特徵在於:蓄電池(11)與其對應的高頻模塊(31)之間設有熔斷器Fl。
【文檔編號】H02J7/00GK103607025SQ201310642583
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】曹亞非, 姜華, 胡凱, 周賢培, 謝永剛, 楊思安, 陳波波 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司徐州供電公司, 江蘇省電力公司, 深圳市泰昂能源科技股份有限公司