[发明专利]一种阀控式铅酸蓄电池失效的在线判断系统

说明书

技术领域

本发明涉及配电终端中阀控式铅酸蓄电池的检测领域，特别是一种阀控式铅酸蓄电池失效的在线判断系统。

背景技术

阀控式铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）是一种能量密度高的免维护电池，被大量应用在配电自动化系统中，可在配电线路故障停电时保障配电终端设备正常运行，实现馈线自动化功能。馈线自动化功能是提高供电可靠性、实现配电自动化系统最基本、核心的功能。

由于配电设备点多面广，因此与之配套的蓄电池实际应用数量巨大；同时配电设备分布面广，常安装于户外或简单遮蔽场所，运行时温度随时间、季节、气候变化，温差变化大，其运行环境恶劣；现有蓄电池多采用简单的恒流、恒压充电模式，蓄电池过充、过放是常态；配电设备维护人员少，开展定期检查和维护困难重重。

由于以上原因，蓄电池在应用中蓄电池失效快、实际运行寿命与设计寿命差距巨大，严重影响到配电自动化系统实用化的推进。因此，在蓄电池应用的过程中，需要对蓄电池进行失效检查，保障配电终端设备正常运行。

目前配网中对蓄电池失效检查多采用定期巡视外观和测量电池内阻的方法。定期巡视外观难以准确判断，失误率较高。测量电池内阻采用电池内阻测试仪，该方法需要先将电池离线取回到专业的实验室进行测量，必须中断配电终端运行，因此只能安排在设备检修时进行，这种方法虽然准确度高，但检测设备昂贵，检测时需要停电、操作时间长、复杂、及时性差，难以满足供电可靠性的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种阀控式铅酸蓄电池失效的在线判断系统，在线判断蓄电池是否失效，提高配电终端设备的在线率、可靠性，为配电网中蓄电池运行维护的难题提供一种可行实用解决方案。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种阀控式铅酸蓄电池失效的在线判断系统，包括阀控式铅酸蓄电池组、监控模块和蓄电池管理模块，所述蓄电池管理模块电气连接阀控式铅酸蓄电池组，所述监控模块电气连接蓄电池管理模块；

所述监控模块控制蓄电池管理模块自动活化所述阀控式铅酸蓄电池组，所述阀控式铅酸蓄电池组的一个自动活化包括一个完整的充电与放电过程，所述蓄电池管理模块自动活化所述阀控式铅酸蓄电池组时，自动采集充电与放电过程中的电压、电流及对应的充放电时间；

所述监控模块接收蓄电池管理模块所采集的充电与放电过程中的电压、电流及对应的充放电时间数据，并根据接收的数据自动评估所述阀控式铅酸蓄电池组是否失效。

进一步，所述阀控式铅酸蓄电池组的一个周期性自动活化包括的一个完整的充电与放电过程，所述过程包括以下步骤：

蓄电池管理模块关闭充电电源并启动蓄电池组放电；

采集放电电流Ifi及电压U；

当蓄电池组的电压U小于设定的活化终止电压时，停止放电，并计算放电容量Sfi及放电时间t；

打开充电电源转化为充电状态，并按设定的充电控制策略进行充电；

采集充电过程中的电流Ici及电压U；

当充电电流Ici 小于设定的浮充电流值时，设置充电完成标志，并计算充电容量Sci及充电时间t；

所述字母i表示自动活化的次数。

进一步，所述监控模块通过以下方法判断蓄电池组是否失效：

（1）监控模块对接收到的电压、电流及对应的充放电时间进行如下判断：

判断条件1：第i次蓄电池活化充电容量Sci是否小于或等于K×相对充电额定容量Sxcn；

判断条件2：第i次蓄电池活化放电容量Sf是否小于或等于K×相对放电额定容量Sxfn；

判断条件3：Max{Sci，Sfi}是否小于或等于0.25×Max{Sn，Sxcn}，Sn为蓄电池组的额定容量；

其中，K大于等于0且小于等于1；

（2）当判断条件1、2与3任何一个成立时，则判断此次蓄电池组失效；

（3）随着i值的增加，循环步骤（1）与（2），若连续三次满足步骤（2），则判断此蓄电池组失效。

进一步，所述第i次充电容量Sci与放电容量Sfi采用如下公式计算：

第i次蓄电池活化充电容量计算：Sci=△t×∑Icij，(j=0,....n)；

第i次蓄电池活化放电容量计算：Sfi=△t×∑Ifij，(j=0,....m）；

其中，△t为对应充电或放电过程中的等间隔时间，所述相对充电额定容量Sxcn=Max{Sci}，所述相对放电额定容量Sxfn=Sxcn。

进一步，所述K＝0.8。

本发明的有益效果是：