一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄電池作為能量存儲介質(zhì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會的各行各業(yè)，特別是近年來在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單體蓄電池在串并聯(lián)成組使用時(shí)由于各個(gè)蓄電池的特性不一樣，動態(tài)內(nèi)阻不相同，長時(shí)間使用，風(fēng)機(jī)蓄電池組會出現(xiàn)電壓不均衡的現(xiàn)象，在使用額定電壓對風(fēng)機(jī)蓄電池組進(jìn)行充電時(shí)，在充電的過程中出現(xiàn)風(fēng)機(jī)蓄電池電壓不均衡，當(dāng)其中有一節(jié)電池的電壓很高，其他電池電壓還沒有到恒壓階段，那么出現(xiàn)的現(xiàn)象就是該節(jié)電池因?yàn)檫^充而出現(xiàn)損壞，放電的時(shí)候也會出現(xiàn)同樣的問題，如果長期使用，電池的壽命下降的會非?？?。
[0003]蓄電池智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套分布式蓄電池運(yùn)行和性能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組內(nèi)每個(gè)單體蓄電池電池的內(nèi)阻，溫度，電壓，充放電電流等參數(shù)，并能通過軟件對上傳到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，如果有故障能及時(shí)報(bào)警，提高蓄電池在運(yùn)行中的可靠性、安全性和有效性。
[0004]目前對蓄電池組常規(guī)采用充電機(jī)對一組電池組進(jìn)行在線充電，利用在蓄電池組上安裝監(jiān)測單元來完成對蓄電池組內(nèi)阻，端電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測，方法簡單，但是監(jiān)測數(shù)據(jù)參數(shù)不完整，給蓄電池組的日常維護(hù)和檢修帶來十分不便。
[0005]申請?zhí)枮?01220482454.3的中國專利公開了一種蓄電池組在線監(jiān)測均衡系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集處理單元、上位機(jī)、活化和均衡單元，數(shù)據(jù)采集處理單元將采集的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送至PLC控制器并與PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)互換，所述的PLC控制器還連接有與電池組連接的均衡活化單元和溫度監(jiān)測單元。
[0006]該專利雖然提供了一種可以監(jiān)測蓄電池組內(nèi)阻、端電壓外，還增加了監(jiān)測蓄電池組容量、監(jiān)測單體蓄電池溫度、實(shí)現(xiàn)蓄電池在線活化、均衡處理的蓄電池組在線監(jiān)測均衡系統(tǒng)，但是數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、PLC控制器、人機(jī)界面和上位機(jī)需要有線連接，這樣的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還有投入巨大的安裝成本，限制技術(shù)使用和推廣，操作不便等問題。
[0007]此外，目前風(fēng)電行業(yè)就變槳蓄電池的維護(hù)而言最常規(guī)的做法是至少每年對蓄電池組進(jìn)行一次核對性放電測試，因?yàn)槿绻铍姵亟M長時(shí)間都不進(jìn)行一次充/放電，蓄電池組電解液就會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，即電解液會分解為酸溶液濃度不同的液體層，這樣就會影響到蓄電池在斷電時(shí)的供電能力，這種現(xiàn)象會最終導(dǎo)致在硫酸濃度較高的區(qū)域出現(xiàn)極板腐蝕。
[0008]采取這種計(jì)劃性定期維護(hù)，由于兩次維護(hù)間隔時(shí)間太長而并不能連續(xù)監(jiān)測蓄電池的狀態(tài)；同時(shí)用戶在進(jìn)行過放電測試后的第二天就不能保證蓄電池組是否將會正常運(yùn)行下去；另外，放電測試通常會消耗幾個(gè)小時(shí)甚至幾天的時(shí)間，而且蓄電池組安裝在風(fēng)機(jī)頂部機(jī)艙內(nèi)，維護(hù)極其不便且工作量巨大，這是一個(gè)高成本、對電池具有破壞性、不安全的過程。
[0009]鑒于以上原因，特提出本實(shí)用新型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對以上提出的問題，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，該均衡系統(tǒng)通過蓄電池組在線監(jiān)測系統(tǒng)控制，利用蓄電池單體監(jiān)測模塊實(shí)現(xiàn)單體蓄電池電壓、溫度、內(nèi)阻、形變的在線監(jiān)測，并能夠通過多傳感器數(shù)據(jù)的融合分析，傳感器定時(shí)啟動測量和發(fā)送被監(jiān)測點(diǎn)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)叫铍姵亟M監(jiān)測主機(jī)進(jìn)行管理、計(jì)算、分析，從而實(shí)現(xiàn)蓄電池的均衡充電，并且在蓄電池組上連接有PTC放電負(fù)載模塊，接收蓄電池組監(jiān)測主機(jī)發(fā)送的命令，預(yù)測蓄電池性能的變化，提供準(zhǔn)確可靠的電池參數(shù)，定期啟動蓄電池組的放電功能，進(jìn)行蓄電池的定期維護(hù)。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。
[0012]—種風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括由多個(gè)串聯(lián)的單體蓄電池組成的蓄電池組，蓄電池組監(jiān)測主機(jī)、PTC放電負(fù)載模塊、多個(gè)蓄電池單體監(jiān)測模塊，所述的蓄電池組監(jiān)測主機(jī)與蓄電池單體監(jiān)測模塊通訊連接，所述的蓄電池組連接有PTC放電負(fù)載模塊，每個(gè)所述的單體蓄電池并聯(lián)一個(gè)蓄電池單體監(jiān)測模塊，所述的蓄電池單體監(jiān)測模塊包括均衡模塊。
[0013]其中，所述的蓄電池組監(jiān)測主機(jī)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過光電轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換給網(wǎng)絡(luò)信號通過交換機(jī)傳到蓄電池管理主機(jī)上，在蓄電池管理監(jiān)控平臺上監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集、圖形化展示、閾值比較、監(jiān)測預(yù)警、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信等功能，所述的蓄電池管理主機(jī)由主機(jī)及組態(tài)化監(jiān)控軟件組成，集成了各種通訊協(xié)議，圖形化人機(jī)交互界面和完備穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算分析，云平臺經(jīng)過移動互聯(lián)網(wǎng)與手機(jī)APP連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述的均衡模塊為被動均衡模塊，被動均衡模塊為電阻，當(dāng)蓄電池組中某一個(gè)單體蓄電池充滿電時(shí)，均衡裝置將立刻啟動，該電阻把多余的能量轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉，對未充滿的單體蓄電池繼續(xù)充電。
[0015]進(jìn)一步的，所述的蓄電池單體監(jiān)測模塊還包括電壓傳感器、溫度傳感器、形變傳感器，每個(gè)傳感器都具有唯一的ID，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的測量每一個(gè)單體蓄電池的電壓、溫度、形變等情況，單體蓄電池的電壓、溫度、形變等情況可以通過傳感器無線傳輸?shù)叫铍姵亟M監(jiān)測主機(jī)，這樣可以實(shí)時(shí)監(jiān)測單體蓄電池電壓、溫度、內(nèi)阻和形變情況，實(shí)現(xiàn)對蓄電池的保護(hù)，更加全面的監(jiān)測蓄電池的數(shù)據(jù)，對于蓄電池的日常維護(hù)起到重要的作用。
[0016]進(jìn)一步的，每個(gè)所述的蓄電池單體監(jiān)測模塊連接有開關(guān)，所述的蓄電池組監(jiān)控主機(jī)控制開關(guān)的開啟/關(guān)閉，蓄電池組監(jiān)控主機(jī)可以通過蓄電池單體監(jiān)測模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，判斷測量的參數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，發(fā)出命令，啟動或關(guān)閉蓄電池單體監(jiān)測模塊，實(shí)現(xiàn)單體蓄電池的被動均衡，從而保證蓄電池組的均衡充放電。。
[0017]進(jìn)一步的，還包括數(shù)據(jù)傳輸基站，所述的蓄電池監(jiān)測主機(jī)與數(shù)據(jù)傳輸基站通訊連接，數(shù)據(jù)傳輸基站用于接收從蓄電池組監(jiān)測主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)轉(zhuǎn)光纖模塊連接到風(fēng)機(jī)內(nèi)的光纖備用芯，然后將數(shù)據(jù)上傳到升壓站內(nèi)的蓄電池管理主機(jī)監(jiān)控平臺上。
[0018]進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)傳輸基站通過光電轉(zhuǎn)化器連接有交換機(jī)的輸入端，交換機(jī)的輸出端連接有蓄電池管理主機(jī)，所述的蓄電池管理主機(jī)通訊連接云平臺，所述的云平臺通訊連接智能終端，通過智能終端對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
[0019]進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)傳輸基站通過網(wǎng)線連接有無線空氣溫濕度傳感器和無線門磁傳感器，無線空氣溫濕度傳感器檢測機(jī)艙內(nèi)環(huán)境溫濕度的變化，無線門磁傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)艙艙門的開啟/關(guān)閉。
[0020]進(jìn)一步的，所述的無線空氣溫濕度傳感器包括微功耗MCU、數(shù)字溫度傳感器、數(shù)字RF收發(fā)器、鋰亞電池、外殼和天線。
[0021 ]進(jìn)一步的，所述的無線門磁傳感器包括微功耗M⑶、數(shù)字RF收發(fā)器、磁傳感器。
[0022]更進(jìn)一步的，所述的蓄電池單體監(jiān)測模塊與所述的蓄電池組監(jiān)測主機(jī)雙向數(shù)據(jù)連接，所述的PTC放電負(fù)載模塊與所述的蓄電池組監(jiān)測主機(jī)雙向數(shù)據(jù)連接。
[0023]這樣可以將單體蓄電池的測量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳到蓄電池單體監(jiān)測模塊，蓄電池組監(jiān)測主機(jī)對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)出命令，啟動/關(guān)閉蓄電池單體監(jiān)測模塊，實(shí)現(xiàn)單體蓄電池的被動均衡，以及蓄電池組的定期維護(hù)。
[0024]池的被動均衡，以及蓄電池組的定期維護(hù)，所述的PTC放電負(fù)載模塊為無線PTC放電負(fù)載模塊，所述的無線PTC放電負(fù)載模塊與所述的蓄電池組監(jiān)測主機(jī)雙向數(shù)據(jù)連接，無線PTC放電負(fù)載模塊接收蓄電池組監(jiān)測主機(jī)發(fā)送的命令，還可以定期啟動/關(guān)閉蓄電池組的放電功能，進(jìn)行蓄電池的定期維護(hù)。
[0025]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0026]1、實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)蓄電池在線監(jiān)測均衡，蓄電池組監(jiān)測主機(jī)能與蓄電池單體監(jiān)測模塊雙向通信