中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：內(nèi)阻測試模塊，單體電池電壓測試模塊，總電壓/電流測試模塊，電流傳感器，溫度傳感器，蓄電池組監(jiān)測主機(jī)，內(nèi)阻測試模塊的RTU端口與蓄電池組第1節(jié)、第12節(jié)、第24節(jié)電池連接，內(nèi)阻測試模塊的RJ45網(wǎng)口通過網(wǎng)線與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連，總電壓/電流測試模塊的CURT1端口連接蓄電池組第1節(jié)、第24節(jié)單體電池極柱，CURT2端口連接蓄電池組電流互感器端口；單體電池電壓測試模塊的DB25端口連接蓄電池組各單體電池信號線，單體電池信號線上串接保險(xiǎn)；單體電池電壓測試模塊的RJ45網(wǎng)口與總電壓/電流測試模塊RJ45網(wǎng)口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說明】中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
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[0002]蓄電池組作為保護(hù)電源，是確保通信設(shè)備可靠運(yùn)行的最后保障，加強(qiáng)對蓄電池組全生命周期運(yùn)行性能的檢測、有效掌控電池組的保障能力，是電源專業(yè)日常維護(hù)工作的重點(diǎn)。
[0003]長期以來，對蓄電池組的維護(hù)一直通過測試電池端電壓的方式，判斷電池的運(yùn)行性能，通過放電容量測試的方式，取得電池的實(shí)際容量。但是，隨著電力建設(shè)規(guī)模的增長，傳統(tǒng)的電池維護(hù)測試手段的局限性使得在日常維護(hù)的執(zhí)行效果、技術(shù)評估支撐等方面，越來越不適應(yīng)“高效、精細(xì)、準(zhǔn)確、節(jié)能”的維護(hù)管理要求。由于不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池的問題，而給變電站帶來嚴(yán)重的事故或隱患，因此，欲及時(shí)、有效掌控全網(wǎng)蓄電池的運(yùn)行能力，迫切需要一種準(zhǔn)確、簡便、實(shí)用的監(jiān)測技術(shù)和蓄電池運(yùn)行能力的管理信息平臺，革新傳統(tǒng)的蓄電池維護(hù)模式。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)，是應(yīng)用于對站用蓄電池組進(jìn)行“精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集”與“實(shí)用的功能應(yīng)用”相結(jié)合，建立快捷、準(zhǔn)確的檢測蓄電池運(yùn)營能力強(qiáng)弱的管理平臺。蓄電池智能診斷系統(tǒng)是以電池內(nèi)阻、端電壓為主要監(jiān)測參數(shù)，對電池性能狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的電池故障在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)性能嚴(yán)重劣化故障電池立即報(bào)警；跟蹤電池的性能均衡性，為電池“精細(xì)”維護(hù)提供依據(jù)。
[0005]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0006]中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)，所述蓄電池組用于通信負(fù)載設(shè)備備用電源，所述系統(tǒng)包括:
[0007]內(nèi)阻測試模塊，用于采集蓄電池組中各單體電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)，所述內(nèi)阻測試模塊內(nèi)的電阻和每組蓄電池構(gòu)成一個(gè)放電回路,對放電回路中的電池進(jìn)行大電流放電；
[0008]單體電池電壓測試模塊，用于檢測蓄電池組中各單體電池電壓數(shù)據(jù)；
[0009]總電壓/電流測試模塊，用于檢測蓄電池組運(yùn)行總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)；
[0010]電流傳感器，用于采集蓄電池組充/放電時(shí)的電流；
[0011]溫度傳感器，用于采集蓄電池組環(huán)境溫度；
[0012]蓄電池組監(jiān)測主機(jī)，用于接收上述各模塊檢測數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)分析、故障判斷的裝置；所述監(jiān)測主機(jī)的RS232接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連；
[0013]所述蓄電池組包括24節(jié)電池，所述內(nèi)阻測試模塊的RTU端口與蓄電池組第I節(jié)、第12節(jié)、第24節(jié)電池連接，內(nèi)阻測試模塊的RJ45網(wǎng)口通過網(wǎng)線與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連，用于接收監(jiān)測主機(jī)的操作指令，并將采集到的電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)傳回至監(jiān)測主機(jī)；
[0014]所述總電壓/電流測試模塊的⑶RTl端口連接蓄電池組第I節(jié)、第24節(jié)單體電池極柱，CURT2端口連接蓄電池組電流互感器端口 ；用于采集蓄電池組總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過RJ45網(wǎng)口與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連；
[0015]所述單體電池電壓測試模塊的DB25端口連接蓄電池組各單體電池信號線，單體電池信號線上串接保險(xiǎn)；單體電池電壓測試模塊的RJ45網(wǎng)口與總電壓/電流測試模塊RJ45網(wǎng)口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。
[0016]本實(shí)用新型系統(tǒng)的特征在于:
[0017]1.準(zhǔn)確測量
[0018]電池的運(yùn)行參數(shù)主要受充電機(jī)的控制，尤其是電池的浮充電壓，直接影響電池的浮充使用壽命。世界最好的電池也不能長期工作在偏高(或偏低)的浮充電壓下。浮充電壓的測量要求系統(tǒng)具有高準(zhǔn)確度，電池組串聯(lián)后的高電壓要求系統(tǒng)具有高抗共模性能。在線測量每個(gè)單電池的內(nèi)阻是系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，測量準(zhǔn)確度直接關(guān)系到分析的準(zhǔn)確度。在線測量需要解決充電機(jī)和用電負(fù)載干擾的問題。對于大容量電池，電池內(nèi)阻是微歐級小信號，常規(guī)的測量方式已經(jīng)不能得到有意義的數(shù)值，本系統(tǒng)采用了 DSP(數(shù)字信號處理)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高精度測量。
[0019]2.綜合分析
[0020]以電池正確運(yùn)行條件為核心依據(jù)，對系統(tǒng)電池的電壓、內(nèi)阻、電流和溫度數(shù)據(jù)及其變化進(jìn)行綜合分析。綜合分析要發(fā)現(xiàn)電池組運(yùn)行中發(fā)生的超越電池參數(shù)極限的事件，這些事件包括:充電電流過大、放電電流過大、電池組浮充電壓高、電池組浮充電壓低、電池組過放電、單電池浮充電壓高、單電池浮充電壓低、單電池過放電。電池監(jiān)測除發(fā)現(xiàn)電池的運(yùn)行條件異常外，最重要的是要及時(shí)預(yù)報(bào)電池失效。內(nèi)阻分析是系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，該技術(shù)使用了國外專業(yè)公司的統(tǒng)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效、精細(xì)、準(zhǔn)確。
[0021]3.高可靠性
[0022]本系統(tǒng)對用戶設(shè)備不產(chǎn)生任何附加干擾，保證用戶設(shè)備同監(jiān)測系統(tǒng)共同長期穩(wěn)定工作。系統(tǒng)還具有較好的容差和容錯(cuò)能力，避免誤報(bào)警。
[0023]4.可擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)化
[0024]網(wǎng)絡(luò)化和信息化是電子設(shè)備的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有通訊接口和多種網(wǎng)絡(luò)方案。
[0025]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:
[0026]采用“國際電子和電氣工程師學(xué)會IEEE1188-1996中最為推崇的阻抗低頻測量技術(shù)”配以“前置集約化設(shè)計(jì)理念”的蓄電池智能診斷模塊RRVIT和后臺軟件B.0.M，對國網(wǎng)中繼站、微波站2組蓄電池(48V系統(tǒng))實(shí)施在線內(nèi)阻、電壓的檢測和運(yùn)營能力分析。該系統(tǒng)操作方便、正確的維護(hù)機(jī)動、調(diào)用和集中優(yōu)勢維護(hù)資源，具有關(guān)鍵作用。
[0027]本系統(tǒng)可改善通信班組人員的勞動條件，改變以往通過斷開通信電源交流電，由蓄電池帶負(fù)載、萬用表依次檢測各單體電池電壓的檢測方式，來簡單分析蓄電池組性能的好壞；蓄電池智能診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池運(yùn)行狀況，通過系統(tǒng)設(shè)定內(nèi)阻測試的時(shí)間間隔，對以往內(nèi)阻數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，報(bào)告落后和失效電池。
[0028]站點(diǎn)日常維護(hù)人員通過系統(tǒng)主機(jī)液晶屏，可一目了然地看到蓄電池實(shí)時(shí)采集的各單體電池電壓變化，快速地找到故障可疑點(diǎn)，協(xié)助維護(hù)人員安全、準(zhǔn)確、高效的判斷故障點(diǎn)的位置，提升故障查找中的科技含量，提高了工作效率，避免因檢測設(shè)備工器具或檢測方式的原因人為造成故障的誤判斷。
[0029]本系統(tǒng)基于先進(jìn)的以太網(wǎng)技術(shù)，通過局端電腦對站點(diǎn)蓄電池遠(yuǎn)程測控，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)本地監(jiān)測數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)同步，各運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)配套的數(shù)據(jù)處理軟件處理后，生成、顯示、打印各種圖表。為判別整組或單體電池的優(yōu)劣提供科學(xué)的依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0030]圖1為蓄電池組監(jiān)測主機(jī)的示意圖；圖2為總電壓/電流測試模塊的示意圖；圖3為內(nèi)阻測試模塊的示意圖；圖4為總電壓/電流測試模塊的外形圖；圖5為單體電池電壓測試模塊的外形圖；圖6為本實(shí)用新型的系統(tǒng)構(gòu)成基本原理圖；圖7為本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接圖。
[0031 ] 圖中標(biāo)號:I內(nèi)阻測試模塊，2蓄電池組監(jiān)測主機(jī)，3總電壓/電流測試模塊，4單體電池電壓測試模塊。
[0032]以下通過【具體實(shí)施方式】，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
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[0033]實(shí)施例:本系統(tǒng)所述蓄電池組用于通信負(fù)載設(shè)備備用電源，該蓄電池組智能診斷系統(tǒng)包括:
[0034]內(nèi)阻測試模塊I，用于采集蓄電池組中各單體電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)，所述內(nèi)阻測試模塊內(nèi)的電阻和每組蓄電池構(gòu)成一個(gè)放電回路,對放電回路中的電池進(jìn)行大電流放電；
[0035]單體電池電壓測試模塊4，用于檢測蓄電池組中各單體電池電壓數(shù)據(jù)；
[0036]總電壓/電流測試模塊3，用于檢測蓄電池組運(yùn)行總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)；
[0037]電流傳感器，用于采集蓄電池組充/放電時(shí)的電流；
[0038]溫度傳感器，用于采集蓄電池組環(huán)境溫度；
[0039]蓄電池組監(jiān)測主機(jī)2，用于接收上述各模塊檢測數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)分析、故障判斷的裝置，所述監(jiān)測主機(jī)的RS232接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連；
[0040]所述蓄電池組包括24節(jié)電池，所述內(nèi)阻測試模塊的RTU端口與蓄電池組第I節(jié)、第12節(jié)、第24節(jié)電池連接，內(nèi)阻測試模塊的RJ45網(wǎng)口通過網(wǎng)線與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連，用于接收監(jiān)測主機(jī)的操作指令，并將采集到的電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)傳回至監(jiān)測主機(jī)；
[0041]所述總電壓/電流測試模塊的⑶RTl端口連接蓄電池組第I節(jié)、第24節(jié)單體電池極柱，CURT2端口連接蓄電池組電流互感器端口 ；用于采集蓄電池組總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過RJ45網(wǎng)口與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連；
[0042]所述單體電池電壓測試模塊的DB25端口連接蓄電池組各單體電池信號線，單體電池信號線上串接保險(xiǎn)；單體電池電壓測試模塊的RJ45網(wǎng)口與總電壓/電流測試模塊RJ45網(wǎng)口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。
[0043]系統(tǒng)具體施工中，各單體電池信號線采用0.5平方阻燃低阻電纜，以減少因線路過長，線阻偏大，造成采集數(shù)據(jù)失準(zhǔn)；內(nèi)阻測試線采用2.5平方阻燃銅芯電纜，以確保內(nèi)阻測試時(shí)，負(fù)載電流安全通過；各單元之間數(shù)據(jù)傳輸線，采用國標(biāo)屏蔽網(wǎng)線，以防止信號干擾。
[0044]系統(tǒng)采用電流傳感器采集電池串充放電電流、用溫度傳感器采集環(huán)境溫度、直接循環(huán)測量單電池電壓。系統(tǒng)對電池串中的單電池進(jìn)行分組:2伏的電池6節(jié)一組、6伏的電池2節(jié)一組、12伏的電池一節(jié)為一組，每組和內(nèi)阻測試模塊內(nèi)的大功率低阻值電阻構(gòu)成一個(gè)放電回路，對放電回路中的電池進(jìn)行大電流放電(幾十安)，利用放電前后電池端電壓的電壓差和放電電流，采用歐姆定律計(jì)算電池內(nèi)阻。
[0045]系統(tǒng)采用的單電池電壓、充放電電流、溫度形成當(dāng)前電壓記錄；用采集的電池內(nèi)阻形成當(dāng)前內(nèi)阻記錄；用當(dāng)前電壓記錄、內(nèi)阻記錄、電池參數(shù)、電池電壓和內(nèi)阻的變化等確定電池剩余電量，用當(dāng)前電壓記錄和設(shè)定的報(bào)警條件產(chǎn)生報(bào)警事件記錄并實(shí)時(shí)向用戶報(bào)警，并定時(shí)或在報(bào)警時(shí)將當(dāng)前記錄轉(zhuǎn)化為歷史記錄，報(bào)警事件記錄產(chǎn)生后立即報(bào)告給分析軟件、分析軟件可實(shí)時(shí)或定期從監(jiān)控設(shè)備提取當(dāng)前或歷史記錄、分析軟件依據(jù)獲得的數(shù)據(jù)完成必要的診斷任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.中繼站和微波站中蓄電池組智能診斷系統(tǒng)，所述蓄電池組用于通信負(fù)載設(shè)備備用電源，其特征在于所述系統(tǒng)包括: 內(nèi)阻測試模塊，用于采集蓄電池組中各單體電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)，所述內(nèi)阻測試模塊內(nèi)的電阻和每組蓄電池構(gòu)成一個(gè)放電回路,對放電回路中的電池進(jìn)行大電流放電； 單體電池電壓測試模塊，用于檢測蓄電池組中各單體電池電壓數(shù)據(jù)； 總電壓/電流測試模塊，用于檢測蓄電池組運(yùn)行總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)； 電流傳感器，用于采集蓄電池組充/放電時(shí)的電流； 溫度傳感器，用于采集蓄電池組環(huán)境溫度； 蓄電池組監(jiān)測主機(jī)，用于接收上述各模塊檢測數(shù)據(jù)信息，所述監(jiān)測主機(jī)的RS232接口通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連； 所述蓄電池組包括24節(jié)電池，所述內(nèi)阻測試模塊的RTU端口與蓄電池組第I節(jié)、第12節(jié)、第24節(jié)電池連接，內(nèi)阻測試模塊的RJ45網(wǎng)口通過網(wǎng)線與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連，用于接收監(jiān)測主機(jī)的操作指令，并將采集到的電池內(nèi)阻數(shù)據(jù)傳回至監(jiān)測主機(jī)； 所述總電壓/電流測試模塊的CURTl端口連接蓄電池組第I節(jié)、第24節(jié)單體電池極柱，CURT2端口連接蓄電池組電流互感器端口 ；用于采集蓄電池組總電壓和充/放電電流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過RJ45網(wǎng)口與監(jiān)測主機(jī)RJ45網(wǎng)口相連； 所述單體電池電壓測試模塊的DB25端口連接蓄電池組各單體電池信號線，單體電池信號線上串接保險(xiǎn)；單體電池電壓測試模塊的RJ45網(wǎng)口與總電壓/電流測試模塊RJ45網(wǎng)口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。
【文檔編號】H04L29/06GK204086497SQ201420620299
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】占永紅, 張凱, 陳征宇, 孔巋然, 吳麗莎, 嚴(yán)孝順, 王淋漓, 王東 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司安慶供電公司