[发明专利]一种兼容多电压等级的多用途智能蓄电池放电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池放电装置，尤其是一种可兼容各种电压等级的蓄电池组的多用途智能蓄电池放电装置，属于电力电子技术及微机控制技术在工业检测控制领域中的应用。

背景技术

随着社会的发展及人民生活水平的不断提高，对生产的安全性、可靠性的要求越来越高，生产的安全性及可靠性很多情况下是由生产设备供电情况决定的。为生产设备可靠地供电是保证生产的安全性及可靠性的基础，因此各种保证生产设备供电可靠性的交、直流不间断电源系统在金融、电信、电力、铁路、地铁等行业中广泛地使用。如电信行业、电力行业使用的-48V通信电源系统、电信和金融行业广泛使用的UPS、这两年开始推广将来有可能替代UPS的HVDC电源系统、电力行业使用的110V、220V等级的电力操作电源系统等。这些交直流电源系统基本上都是以蓄电池组作为后备能源。当市电正常时，电源系统经过电源变换装置将市电变为需要的交流电或直流电供给负载；当市电停电时由蓄电池组经电源变换装置变换继续为负载供电。因此了解掌握蓄电池组的荷电量及荷电能力对于保证电源系统的供电可靠性就显得很重要很有意义。

目前判断蓄电池组电池组的荷电量及荷电能力最准确最有效的手段就是容量核对性放电试验（简称核容放电），即定期给蓄电池组进行一次实际的放电，放电结束时统计计算蓄电池组实际的放电安时数来判断蓄电池组的荷电量和荷电能力是否还能满足运行要求。核容放电以恒流方式进行，放电过程中需要监测蓄电池组的端电压、每个蓄电池单体的端电压、放电时间、放电容量，当其中任意一项达到预设的停止放电条件时就应停止放电，以免放电过度而损坏蓄电池。电力行业标准DL/T724-2000《电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程》第6条对蓄电池核容放电进行了相关规定。

早期的蓄电池放电设备是由电源系统的运行维护人员根据现场的实际情况，用可调电阻、电炉丝做为放电负载，用多个空气开关在放电过程中手动调节负载的大小来维持放电电流基本恒定，在放电过程中用人工记录各种放电数据、需要人工终止放电。这种方法存在着设备体积大、笨重、不安全、不可靠、费时、费力、工作效率低、不能精确计算实际放电容量等问题等缺点。近年来出现使用PTC发热器作为负载的智能型蓄电池恒流放电装置，实现恒流的自动控制、终止放电的自动控制、放电数据的自动记录等功能，这种新型的放电装置使用的PTC发热器具有体积小、重量轻、安全性好等优点，而且整个放电过程基本上都是自动完成的，很大程度的减轻了电源系统运行维护人员的工作量，因此非常受运行维护人员的欢迎。

但现有的蓄电池智能恒流放电装置也有不足之处，其中最大的不足是不能兼容不同电压等级的蓄电池组。不同的电源系统配置的蓄电池组的电压有区别，比如说大型发电厂同时存在48V的通信电源系统、110V和220V的操作电源系统、UPS等，它们的蓄电池组的标称电压分别是48V、110V、220V、400V。因为低电压的PTC不能用于高电压，否则PTC将被击穿。又因为PTC不是一个线性电阻，高电压的PTC在低电压时功率将大幅降低，放电容量大幅下降，例如一个1800W/220V的PTC，在110V电压时，功率大约250w不到。因此现在的PTC蓄电池智能恒流放电仪都只能适用于一个电压等级，不能兼容多个电压等级，如上述的电厂用户必须购置4种电压等级的放电装置，非常不经济。另外因为不同行业不同地方不同用途的电源系统的蓄电池组的容量有比较大的区别，分布范围很宽，因此对放电仪的容量需求也很分散，无法进行标准化设计。这给放电仪生产厂家的设计与生产带来很大麻烦，必须定制设计定制生产，因此无法快速满足用户的需求。有些厂家采取多机并联工作的方式进行扩容，但这种方式并不受用户的认可，用户更希望一体化结构设计的产品。一体化结构的产品使用时接线简单、操作也更接近用户的习惯，更容易掌握，保管、运输、维护也更方便、简单，总体成本也较低。