一種回饋式蓄電池組核容放電裝置及應用方法與流程
2023-10-21 02:34:12 3
本發明屬於機械結構領域，更具體地涉及一種回饋式蓄電池組核容放電裝置應用方法。
背景技術：
正常運行的蓄電池組組一般處於浮充電狀態，長期浮充電將會使內部物質變化，甚至造成硫化現象，導致蓄電池組的容量、活化等性能下降。
依據電網蓄電池組相關規程規範，運行超過５年的直流蓄電池組組需要每年進行一次核容放電測試，不滿５年的直流蓄電池組組需要每２年進行一次核容放電測試，核容放電測試需要以0.1c的電流放電，正常情況下需要放電10個小時，如果當中蓄電池組單體由一個的容量或者電壓達到閾值，需要中止放電並短接該單體。一座變電站有兩組直流蓄電池組組，每次一組蓄電池組進行核容放電測試至少需要10小時，還需要測試人員隨時監控放電情況，當單體容量不達標時需要短接該單體。
現在蓄電池組核容放電採用電阻消耗能量的方式。現在的核容放電多採用電阻耗能式，這種方式不環保也不節能；同時核容放電過程中如果出現單體電壓或者單體容量達到不合格閾值時，需要試驗人員短接該單體在繼續放電，這種方式需要試驗人員時時在現場，既耗時又費力。還有些採用離線方式，如此時系統發生故障而一組蓄電池組容量不能滿足要求時不能及時投入做核容放電試驗的蓄電池組組，將會擴大事故的範圍，可能會造成嚴重的電力事件。並且蓄電池組單體核容不合格可能是單體硫化導體活化性能下降，核容放電儀不具備就地活化的功能。
技術實現要素：
本發明旨在克服上述技術的不足，提供一種回饋式蓄電池組核容放電裝置，通過設置可高效地解決目前蓄電池組組核容放電採用的電阻耗能式，這樣設置能量回饋電網既環保又節能，同時會自動短接核容放電不合格的單體，並對核容放電不合格的蓄電池組組進行就地活化，延長蓄電池組使用壽命，降低維護成本，保證電力系統的安全運行。
為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：
提供一種回饋式蓄電池組核容放電裝置，所述核容放電裝置包括順序電連接的蓄電池組、直流斬波模塊以及整流逆變模塊，所述核容放電裝置包括用於對裝置進行電流電壓監控的監控管理模塊，所述監控管理模塊與蓄電池組、直流斬波模塊、整流逆變模塊均電連接，所述核容放電裝置設有用於充電的三相電源，所述三相電源與整流逆變模塊電連接；所述核容放電裝置包括負載，所述負載與蓄電池組、整流逆變模塊均電連接。
本發明一種回饋式蓄電池組核容放電裝置，通過設置可高效地解決目前蓄電池組組核容放電採用的電阻耗能式，這樣設置能量回饋電網既環保又節能，同時會自動短接核容放電不合格的單體，並對核容放電不合格的蓄電池組組進行就地活化，延長蓄電池組使用壽命，降低維護成本，保證電力系統的安全運行。
優選地，所述核容放電裝置包括整流模塊，所述整流模塊一端與負載電連接、另一端與整流模塊電連接。
優選地，所述直流斬波模塊包括用於提升電壓的升壓斬波電路和用於對蓄電池組進行活化的降壓斬波電路。
優選地，所述直流斬波模塊與蓄電池組之間設有第一控制開關。
優選地，所述整流模塊一端與負載之間設有第二控制開關。
優選地，所述蓄電池組與負載之間設有第三控制開關。
優選地，所述整流逆變模塊設有三相四開關結構。
具體如下：
直流斬波模塊的設置是為了將需要核容放電的蓄電池組通過升壓斬波電路達到整流逆變模塊所需要的電壓值；在檢測蓄電池組不合格的時候，能通過直流斬波模塊的降壓斬波電路對蓄電池組進行就地活化。
其中，整流逆變模塊設有三相四開關結構，在蓄電池組核容放電階段三相四開關結構作為逆變器將蓄電池組存儲的電能回饋到電網中，在蓄電池組活化階段三相四開關結構作為整流器，作為降壓斬波電流的電源端。並且所述的整流逆變模塊採用三相四開關結構，在能量回饋時三相四開關作為逆變器，在活化蓄電池組時作為整流器，這種結構能節省開關的數量從而減少了投入成本。
另外，監控管理模塊的設置是為了實時監控蓄電池組電壓、電流；直流斬波模塊的電流、電壓；整流逆變模塊的直流側電壓、併網側電流、電壓等。
其中，所述直流斬波模塊包括升壓斬波電流和降壓斬波電流，升壓斬波電路用於能量回饋電網，降壓斬波電路用於活化蓄電池組。
另外，所述的監控管理模塊能夠通過採集蓄電池組電壓、電流進行監控；當其中不做核容放電的蓄電池組的電流發生突變時，這種突變電流的大小大於設定的閾值時，監控管理模塊能夠向直流斬波模塊和整流逆變模塊發出信息並中止其進程，將核容放電試驗的蓄電池組投入直流系統中，實現試驗蓄電池組能夠快速作為直流電源來提供開關分合閘提供能量，實現在線功能。
其中，所述的監控管理模塊通過採集的數據判斷蓄電池組每個單體的狀態；當單體電壓或者單體容量為不合格閾值時，能夠短接該單體並繼續核容放電。
本發明提供一種根據所述的回饋式蓄電池組核容放電裝置的應用方法，，具體步驟如下：
a.首先接好電路；三種不同的情況測試；
b.第一種情況，監控管理模塊對蓄電池組監控，通過採集蓄電池組電壓、電流進行監控；當不做核容放電的蓄電池組的電流發生突變時，突變電流的大小大於設定的閾值時，監控管理模塊向直流斬波模塊和整流逆變模塊發出信息並中止其進程，將核容放電試驗的蓄電池組投入直流系統中，將試驗蓄電池組能作為直流電源來提供開關分合閘提供能量，直接作為負載的電源使用；完成測試；
c.第二種情況，監控管理模塊對蓄電池組監控，通過採集蓄電池組電壓、電流進行監控；當蓄電池組合格時，監控管理模塊向直流斬波模塊和整流逆變模塊發出信息並開始工作，將需要核容放電的蓄電池組通過升壓斬波電路達到整流逆變模塊3所需要的電壓值，然後接入電路給負載供電；完成測試；
d.第三種情況，監控管理模塊對蓄電池組監控，通過採集蓄電池組電壓、電流進行監控；當蓄電池組不合格時，監控管理模塊向直流斬波模塊和整流逆變模塊發出信息並開始工作，通過三相電源、直流斬波模塊和整流逆變模塊共同工作，將需要核容放電的蓄電池組通過降壓斬波電路進行活化；完成測試。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明設置的蓄電池核容放電回饋電網，採用升壓斬波和三相四開關逆變器，實現蓄電池存儲能量的回饋；本發明設置的活化功能具有在線活化，並能在核容放電和活化功能下靈活切換；另外本發明能夠通過不做試驗的一組蓄電池的電流突變量來中止核容放電和在線活化功能，同時投入試驗組的蓄電池，保證電網的安全運行。
總體來說，本發明通過設置可高效地解決目前蓄電池組核容放電採用的電阻耗能式，這樣設置能量回饋電網既環保又節能，同時會自動短接核容放電不合格的單體，並對核容放電不合格的蓄電池組組進行就地活化，延長蓄電池組使用壽命，降低維護成本，保證電力系統的安全運行。
附圖說明
圖1為回饋式蓄電池組核容放電裝置的原理示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發明專利作進一步的說明。其中，附圖僅用於示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發明專利的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
本發明專利實施例的附圖中相同或相似的標號對應相同或相似的部件；在本發明的描述中，需要理解的是，若有術語「上」、「下」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明專利和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此附圖中描述位置關係的用語僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
實施例
如圖1所示為一種回饋式蓄電池組核容放電裝置及應用方法的實施例，核容放電裝置包括順序電連接的蓄電池組1、直流斬波模塊2以及整流逆變模塊3，核容放電裝置包括用於對裝置進行電流電壓監控的監控管理模塊4，監控管理模塊4與蓄電池組1、直流斬波模塊2、整流逆變模塊3均電連接，核容放電裝置設有用於充電的三相電源5，三相電源5與整流逆變模塊3電連接；核容放電裝置包括負載，負載與蓄電池組1、整流逆變模塊3均電連接。
其中，核容放電裝置包括整流模塊6，整流模塊6一端與負載電連接、另一端與整流模塊3電連接。
另外，直流斬波模塊2包括用於提升電壓的升壓斬波電路21和用於對蓄電池組1進行活化的降壓斬波電路22。
其中，直流斬波模塊2與蓄電池組1之間設有第一控制開關。
另外，整流模塊6一端與負載之間設有第二控制開關。
其中，蓄電池組1與負載之間設有第三控制開關。
另外，整流逆變模塊3設有三相四開關結構。
本發明具體的原理如下：
直流斬波模塊2的設置是為了將需要核容放電的蓄電池組通過升壓斬波電路達到整流逆變模塊所需要的電壓值；在檢測蓄電池組不合格的時候，能通過直流斬波模塊的降壓斬波電路對蓄電池組進行就地活化。
其中，整流逆變模塊3設有三相四開關結構，在蓄電池組1核容放電階段三相四開關結構作為逆變器將蓄電池組存儲的電能回饋到電網中，在蓄電池組活化階段三相四開關結構作為整流器，作為降壓斬波電流的電源端。並且整流逆變模塊採用三相四開關結構，在能量回饋時三相四開關作為逆變器，在活化蓄電池組時作為整流器，這種結構能節省開關的數量從而減少了投入成本。
另外，監控管理模塊4的設置是為了實時監控蓄電池組電壓、電流；直流斬波模塊的電流、電壓；整流逆變模塊的直流側電壓、併網側電流、電壓等。
其中，直流斬波模塊2包括升壓斬波電流和降壓斬波電流，升壓斬波電路用於能量回饋電網，降壓斬波電路用於活化蓄電池組。
另外，監控管理模塊4能夠通過採集蓄電池組電壓、電流進行監控；當其中不做核容放電的蓄電池組的電流發生突變時，這種突變電流的大小大於設定的閾值時，監控管理模塊能夠向直流斬波模塊和整流逆變模塊發出信息並中止其進程，將核容放電試驗的蓄電池組1投入直流系統中，實現試驗蓄電池組1能夠快速作為直流電源來提供開關分合閘提供能量，實現在線功能。
其中，監控管理模塊4通過採集的數據判斷蓄電池組每個單體的狀態；當單體電壓或者單體容量為不合格閾值時，能夠短接該單體並繼續核容放電。
本發明提供一種根據所述的回饋式蓄電池組核容放電裝置的應用方法，，具體步驟如下：
a.首先接好電路；三種不同的情況測試；
b.第一種情況，監控管理模塊4對蓄電池組1監控，通過採集蓄電池組1電壓、電流進行監控；當不做核容放電的蓄電池組的電流發生突變時，突變電流的大小大於設定的閾值時，監控管理模塊4向直流斬波模塊2和整流逆變模塊3發出信息並中止其進程，將核容放電試驗的蓄電池組1投入直流系統中，將試驗蓄電池組1能作為直流電源來提供開關分合閘提供能量，直接作為負載的電源使用；完成測試；
c.第二種情況，監控管理模塊4對蓄電池組1監控，通過採集蓄電池組1電壓、電流進行監控；當蓄電池組1合格時，監控管理模塊4向直流斬波模塊2和整流逆變模塊3發出信息並開始工作，將需要核容放電的蓄電池組1通過升壓斬波電路達到整流逆變模塊3所需要的電壓值，然後接入電路給負載供電；完成測試；
d.第三種情況，監控管理模塊4對蓄電池組1監控，通過採集蓄電池組1電壓、電流進行監控；當蓄電池組1不合格時，監控管理模塊4向直流斬波模塊2和整流逆變模塊3發出信息並開始工作，通過三相電源5、直流斬波模塊2和整流逆變模塊3共同工作，將需要核容放電的蓄電池組1通過降壓斬波電路進行活化；完成測試。
顯然，本發明專利的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明專利所作的舉例，而並非是對本發明專利的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明專利的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。