一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，包括單片機，單片機通過導(dǎo)線分別與供電模塊、監(jiān)測模塊、在線活化裝置連接，單片機還通過無線通信方式與控制終端連接，監(jiān)測模塊通過導(dǎo)線與在線活化裝置連接。本實用新型公開的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)實現(xiàn)了在二次回路系統(tǒng)不斷電和避免蓄電池過充、欠充的情況下對蓄電池進行在線充電活化。
【專利說明】—種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于自動化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在變電站中，直流系統(tǒng)是核心，為斷路器分、合閘及二次回路中的繼電保護、儀表和事故照明等提供能源。而在直流系統(tǒng)中提供能源的主要是蓄電池，因此蓄電池相當(dāng)于變電站整個二次回路的心臟，為二次回路的正常運行提供動力。因此，蓄電池的穩(wěn)定性和在放電過程中能提供給負(fù)載的實際容量對確保電力設(shè)備的安全運行具有十分重要的意義。
[0003]當(dāng)二次回路中有需要活化的蓄電池時，傳統(tǒng)的方法有兩種:(1)將需要活化的單個蓄電池拆卸下來，單獨進行活化，這樣就會導(dǎo)致整個二次回路供電系統(tǒng)斷電，而且，蓄電池的拆卸與安裝較為繁瑣、危險，操作不慎便會導(dǎo)致人員觸電或者線路故障；(2)對二次回路整個蓄電池串聯(lián)回路進行充放電，這種方法雖然保證了整個二次回路不斷電，但由于各個蓄電池的電量狀態(tài)不同，整體的充放電過程會使得單個電池容易出現(xiàn)過充與欠充現(xiàn)象，導(dǎo)致電池的使用率和使用壽命大大降低，不利于環(huán)保。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，實現(xiàn)了在二次回路系統(tǒng)不斷電和避免蓄電池過充、欠充的情況下對蓄電池進行在線充電活化。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，包括單片機，單片機通過導(dǎo)線分別與供電模塊、監(jiān)測模塊、在線活化裝置連接，單片機還通過無線通信方式與控制終端連接，監(jiān)測模塊通過導(dǎo)線與在線活化裝置連接。
[0006]在線活化裝置內(nèi)部設(shè)置有蓄電池組，蓄電池組內(nèi)部的蓄電池不少于兩個。
[0007]蓄電池組包括依次串聯(lián)連接的第一蓄電池、第二蓄電池、第三蓄電池，第一蓄電池、第二蓄電池、第三蓄電池分別通過導(dǎo)線與單片機連接，單體活化儀通過第一開關(guān)與第二蓄電池的正極連接，單體活化儀還通過第二開關(guān)與第二蓄電池的負(fù)極連接，在線活化裝置內(nèi)部還設(shè)置有備用蓄電池，備用蓄電池的正極通過第三開關(guān)與第一蓄電池的負(fù)極連接，備用蓄電池的負(fù)極通過第四開關(guān)與第三蓄電池的正極連接。
[0008]蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池、第五蓄電池，第四蓄電池、第五蓄電池分別通過導(dǎo)線與單片機連接，第四蓄電池的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點與單體活化儀連接，第四蓄電池的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點與單體活化儀連接，第五蓄電池的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點與繼電器連接，第五蓄電池的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點與繼電器連接；
[0009]或者，蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池、第五蓄電池，第四蓄電池、第五蓄電池分別通過導(dǎo)線與單片機連接，第四蓄電池的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點與繼電器連接，第四蓄電池的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點與繼電器連接，第五蓄電池的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點與單體活化儀連接，第五蓄電池的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點與單體活化儀連接。
[0010]本實用新型的有益效果是實現(xiàn)了對變電站二次回路中的蓄電池的電池電量、壽命等狀態(tài)進行在線監(jiān)測，能在二次回路系統(tǒng)不斷電和避免蓄電池過充、欠充的情況下對蓄電池進行在線充電活化；本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)分別針對傳統(tǒng)的二次回路中蓄電池的串、并聯(lián)兩種供電方式，設(shè)計出了不同的蓄電池活化裝置，利用單刀雙擲開關(guān)和單體活化儀的有效配合，完成對任意單個或多個蓄電池的在線活化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)中蓄電池為串聯(lián)連接時的在線活化裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖3是本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)中蓄電池為并聯(lián)連接時的在線活化裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中，1.單片機，2.監(jiān)測模塊，3.供電模塊，4.控制終端，5.在線活化裝置，6.第二蓄電池，7.第三開關(guān)，8.第四開關(guān)，9.單體活化儀，10.繼電器，11.第一開關(guān)，12.第二開關(guān)，13.備用蓄電池，14.第一蓄電池，15.第三蓄電池，16.第一單刀雙擲開關(guān)，17.第四蓄電池，18.第二單刀雙擲開關(guān)，19.第三單刀雙擲開關(guān)，20.第五蓄電池，21.第四單刀雙擲開關(guān)，a.第一單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點，b.第一單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點，c.第二單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點，d.第二單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點，e.第三單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點，f.第三單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點，g.第四單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點，h.第四單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0016]本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括單片機1，單片機I通過導(dǎo)線分別與供電模塊3、監(jiān)測模塊2、在線活化裝置5連接，單片機I還通過無線通信方式與控制終端4連接，監(jiān)測模塊2通過導(dǎo)線與在線活化裝置5連接。
[0017]在線活化裝置5內(nèi)部設(shè)置有蓄電池組，蓄電池組內(nèi)部的蓄電池不少于兩個。
[0018]如圖2所示，蓄電池組包括依次串聯(lián)連接的第一蓄電池14、第二蓄電池6、第三蓄電池15，第一蓄電池14、第二蓄電池6、第三蓄電池15分別通過導(dǎo)線與單片機I連接，單體活化儀9通過第一開關(guān)11與第二蓄電池6的正極連接，單體活化儀9還通過第二開關(guān)12與第二蓄電池6的負(fù)極連接，實現(xiàn)對第二蓄電池6在線活化，在線活化裝置內(nèi)部還設(shè)置有備用蓄電池13，備用蓄電池13的正極通過第三開關(guān)7與第一蓄電池14的負(fù)極連接，備用蓄電池13的負(fù)極通過第四開關(guān)8與第三蓄電池15的正極連接，以此保證第二蓄電池6在線活化時二次回路不斷電；可依此方法分別對第一蓄電池14、第三蓄電池15在線活化；當(dāng)蓄電池組內(nèi)部有超過3個蓄電池串聯(lián)時，也可依此法進行在線活化。
[0019]如圖3所示，蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池17、第五蓄電池20，第四蓄電池17、第五蓄電池20分別通過導(dǎo)線與單片機I連接，第四蓄電池17的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點a與單體活化儀9連接，第四蓄電池17的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點c與單體活化儀9連接，以此實現(xiàn)對第四蓄電池17在線活化，第五蓄電池20的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點f與繼電器10連接，第五蓄電池20的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點h與繼電器10連接，以此保證第四蓄電池17在線活化時二次回路不斷電；
[0020]或者，蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池17、第五蓄電池20，第四蓄電池17、第五蓄電池20分別通過導(dǎo)線與單片機I連接，第四蓄電池17的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點b與繼電器10連接，第四蓄電池17的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點d與繼電器10連接，第四蓄電池17保證二次回路不斷電，第五蓄電池20的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點e與單體活化儀9連接，第五蓄電池20的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點g與單體活化儀9連接，以此實現(xiàn)對第五蓄電池20在線活化；即通過控制第一單刀雙擲開關(guān)16、第二單刀雙擲開關(guān)18、第三單刀雙擲開關(guān)19、第四單刀雙擲開關(guān)21的運作，完成對一個或多個蓄電池在線活化，當(dāng)蓄電池組內(nèi)部有超過2個蓄電池并聯(lián)時，也可依此法對其中一個或多個進行在線活化。
[0021]本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)中各模塊功能:
[0022]單片機1:控制監(jiān)測模塊2對蓄電池電量進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測模塊2傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至控制終端4 ;當(dāng)在線活化裝置5對蓄電池進行活化時，單片機I通過控制各開關(guān)的運作，保證二次回路不斷電。
[0023]供電模塊3:主要采用太陽能電池為單片機I供電，當(dāng)太陽能電池內(nèi)部電量充足或過盈時，也可將過盈電量補給至電量不足的蓄電池。
[0024]監(jiān)測模塊2:對蓄電池的電量進行實時動態(tài)監(jiān)測，保證測得電池電量的準(zhǔn)確性，將監(jiān)測的電量數(shù)據(jù)傳送至單片I。
[0025]在線活化裝置5:根據(jù)二次回路中蓄電池的連接方式，采用開關(guān)和單體活化儀9協(xié)同配合，完成對二次回路中的單個或多個蓄電池的活化，避免某一蓄電池的過充或欠充，并保證在單個或多個蓄電池進行活化的過程中，二次回路供電正常。
[0026]控制終端4:接收、分析、存儲數(shù)據(jù)，發(fā)送命令信號，控制整個二次回路蓄電池在線活化系統(tǒng)的運行。
[0027]本實用新型的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)的工作過程:
[0028]供電模塊3為單片機I供電后，監(jiān)測裝置2實時監(jiān)測蓄電池的電壓和電流，根據(jù)蓄電池的電壓和電流得到其電量的工作狀態(tài)，然后將蓄電池電量的工作狀態(tài)信息發(fā)送至單片機I ;單片機I將得到的信息經(jīng)處理后傳送至控制終端4，控制終端4將接收到的數(shù)據(jù)進行分析，確定蓄電池是否需要進行即時活化，如果需要活化，控制終端4發(fā)送命令至單片機1，單片機I控制在線活化裝置5運行，在線活化裝置5根據(jù)二次回路上蓄電池不同的連接方式確定相應(yīng)的活化方式，對單一蓄電池或多個蓄電池進行活化。
【權(quán)利要求】
1.一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(1)，所述單片機(I)通過導(dǎo)線分別與供電模塊(3)、監(jiān)測模塊(2)、在線活化裝置(5)連接，所述單片機(I)還通過無線通信方式與控制終端(4)連接，所述監(jiān)測模塊(2 )通過導(dǎo)線與所述在線活化裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，其特征在于，所述在線活化裝置(5)內(nèi)部設(shè)置有蓄電池組，所述蓄電池組內(nèi)部的蓄電池不少于兩個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組包括依次串聯(lián)連接的第一蓄電池(14)、第二蓄電池(6)、第三蓄電池(15)，所述第一蓄電池(14)、第二蓄電池(6)、第三蓄電池(15)分別通過導(dǎo)線與單片機(I)連接，單體活化儀(9)通過第一開關(guān)(11)與所述第二蓄電池(6)的正極連接，單體活化儀(9)還通過第二開關(guān)(12)與所述第二蓄電池(6)的負(fù)極連接，所述在線活化裝置內(nèi)部還設(shè)置有備用蓄電池(13)，所述備用蓄電池(13)的正極通過第三開關(guān)(7)與所述第一蓄電池(14)的負(fù)極連接，所述備用蓄電池(13)的負(fù)極通過第四開關(guān)(8)與所述第三蓄電池(15)的正極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于變電站二次回路的蓄電池在線活化系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池(17)、第五蓄電池(20)，所述第四蓄電池(17)、第五蓄電池(20)分別通過導(dǎo)線與單片機(I)連接，所述第四蓄電池(17)的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點(a)與單體活化儀(9)連接，所述第四蓄電池(17)的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點(c)與單體活化儀(9)連接，所述第五蓄電池(20)的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點(f)與繼電器(10)連接，所述第五蓄電池(20)的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點(h)與繼電器(10)連接； 或者，所述蓄電池組包括依次并聯(lián)連接的第四蓄電池(17)、第五蓄電池(20)，所述第四蓄電池(17)、第五蓄電池(20)分別通過導(dǎo)線與單片機(I)連接，所述第四蓄電池(17)的正極通過第一單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點(b)與繼電器(10)連接，所述第四蓄電池(17)的負(fù)極通過第二單刀雙擲開關(guān)第二節(jié)點(d)與繼電器(10)連接，所述第五蓄電池(20)的正極通過第三單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點(e)與單體活化儀(9)連接，所述第五蓄電池(20)的負(fù)極通過第四單刀雙擲開關(guān)第一節(jié)點(g)與單體活化儀(9)連接。
【文檔編號】H02J13/00GK203691061SQ201320868307
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】鞏磊, 華志廣, 張甲博, 吉元元, 鞏聰 申請人:西安理工大學(xué)