[发明专利]一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统变电站站用电系统技术领域和蓄电池技术领域，尤其涉及一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置。

背景技术

蓄电池是变电站唯一的储备能源，是变电站交流电源失压时用以支撑站内关键设备运行的后备保障。

在变电站蓄电池的现行管理方式中：一方面，蓄电池的电压等重要参数主要依赖日常巡视、年度检查等人工手段进行检查记录，这种传统方式的缺点在于：依赖大量的人力工时支撑，又不能确保在蓄电池参数越限时及时发出告警，一旦运维人员未能及时获知蓄电池内部开路，将导致变电站交流电源失压时蓄电池无法供电的巨大风险。

另一方面，目前变电站蓄电池普遍存在电压偏差度超标及电压不均衡等现象。蓄电池电压不均衡，其缺点在于：一、电压过高的蓄电池长期处于过度充电状态，从而导致蓄电池失水、鼓胀，电压过低者则长期欠充，从而导致蓄电池硫化、结晶，最终由于蓄电池单体电压不均衡，使得整组蓄电池寿命缩短而退出运行；二、除去蓄电池本身的危害，还可能因蓄电池鼓胀，导致引发火灾、全站直流失压，甚至主变烧毁等恶劣情况。因此，采取措施降低所辖范围的蓄电池偏差度，使得蓄电池电压回复均衡，延长其使用寿命，以保障变电站后备直流电源的可靠性，十分必要。                                                    

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，结合了实时在线监测蓄电池电压数据和均衡蓄电池电压功能，从而延长了蓄电池单体及整组的使用寿命，确保变电站后备直流电源的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，其与相互串联形成一个或多个蓄电池组的每一蓄电池单体均相连，包括多个监测及均衡单元、一数模采集芯片以及一中央处理器；其中，

每一监测及均衡单元分别对应与一蓄电池单体相连，还与所述数模采集芯片及所述中央处理器相连，用于检测相连蓄电池单体的电压信号，并将所述检测到的电压信号输出给所述数模采集芯片，以及接收所述中央处理器输出的控制信号，并根据所述接收到的控制信号来控制所述相连蓄电池单体的工作状态；其中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述工作状态包括充电状态、放电状态和正常状态；

所述数模采集芯片还与所述中央处理器相连，用于获取所述每一监测及均衡单元输出的蓄电池单体的电压信号，并将所述获取的每一蓄电池单体的电压信号转变成对应的数字信号输出给所述中央处理器；

所述中央处理器，用于统计所述每一蓄电池单体对应数字信号的电平值，且计算出每一蓄电池单体所属蓄电池组的平均电平值，将所述统计的每一蓄电池单体对应数字信号的电平值分别与其所属蓄电池组的平均电平值进行比较，并根据比较结果输出所述控制信号给对应的监测及均衡单元。

其中，所述监测及均衡单元包括与同一蓄电池单体相连的监测模块、放电模块以及充电模块，其中，所述监测模块还与所述数模采集芯片相连，所述放电模块还与负载及所述中央处理器相连，所述充电模块还与内置充电电源及所述中央处理器相连。

其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值高于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号为低电平信号且输出的所述第二控制信号为高电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述放电模块为当前工作模块，并控制所述高于平均电平值的蓄电池单体进入所述放电状态下放电。

其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值低于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号为高电平信号且输出的所述第二控制信号为低电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述充电模块为当前工作模块，并控制所述低于平均电平值的蓄电池单体进入所述充电状态下充电。

其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值等于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号及所述第二控制信号均为高电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述监测模块为当前工作模块，保持所述正常状态下继续监测所述与平均电平值相等的蓄电池单体。