[发明专利]用于在线更换配电终端蓄电池组中蓄电池的跨接装置

说明书

本发明公开了一种适用于在线更换配电终端蓄电池组中不良电池的跨接装置，包括接线线夹、跨接二极管、倒换开关、检测和控制单元、升降压单元和非接触电流检测单元。检测和控制单元通过检测接线线夹和非接触电流检测单元监测蓄电池组电压和电流，通过PWM控制信号控制升降压单元的输出电压和电流使之与代替换的蓄电池匹配，并可以实现应急供电功能。本发明能够适用多种规格蓄电池，不但可以用于替换蓄电池单体，也可同时替换多块蓄电池，能够实现替换过程中电池组电压维持和应急供电，提供与配电网其它业务系统信息交换等接口，成本低廉、使用方便灵活，业务融合度高。

技术领域

本发明涉及配电直流技术领域，涉及一种用于在线更换配电二次设备落后蓄电池的跨接装置和保护装置。

背景技术

蓄电池是配电二次设备直流供电系统中不可缺少的重要组成部分；蓄电池主要作为储能设备，当外部交流供电突然中断时，蓄电池作为系统供电的后备保护，可为二次设备的正常工作提供1～20小时或更长时间的不停电供电电源；蓄电池组由多节蓄电池单体串联构成。串联电路中，任何一个蓄电池单体失效，将导致整组蓄电池的充电、放电能力减少或者丧失。蓄电池组在长期的工作过程中，由于各种使用条件、环境因素和维护水平的影响，会造成容量逐步下降直至失效，而且这个失效往往是个别的单体电池落后导致整组蓄电池失效。

目前，当出现落后的蓄电池单体时，几乎都是更换蓄电池组。而配电二次设备由于一般只有一组蓄电池组，直接整组替换蓄电池组将给配电二次设备的安全运行带来隐患。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种用于在线逐节或连续多节更换落后蓄电池的跨接装置，以解决现有更换落后蓄电池的跨接装置不能智能检测与控制的问题，以及整组替换蓄电池给配电二次设备带来停电风险的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于在线更换配电终端蓄电池组中蓄电池的跨接装置，其特征在于，包括第一接线夹、第二接线夹、第三接线夹、第四接线夹、第一二极管、第二二极管、第一开关、第二开关、非接触电流检测单元、升降压单元、检测和控制单元；

所述第一接线夹的一端同时与所述第一二极管的负极以及第二二极管的正极连接；所述第二接线夹的一端与所述升降压单元的负极连接；所述第一二极管的正极与所述第一开关的一端相连接，第一开关的另一端与所述升降压单元的正极相连接；所述第二二极管的负极与所述第二开关的一端相连接，第二开关的另一端与所述升降压单元的正极相连接；所述第三接线夹的一端与蓄电池组的负极连接，所述第三接线夹的另一端与检测和控制单元相连接；所述第四接线夹的一端与蓄电池组的正极连接，所述第四接线夹的另一端与检测和控制单元相连接；所述非接触电流检测单元套接于蓄电池组正极接线处；所述检测和控制单元与所述第一接线夹、第二接线夹、第三接线夹、第四接线夹、第一开关、第二开关、非接触电流检测单元、升降压单元相连。

优选方式下，所述检测和控制单元主要由电压采样保持电路、电压采集电路、电流采集电路和判断与控制电路构成。

优选方式下，所述电压采样保持电路的一个模组主要由隔离/保持元件U24和分压电阻网络构成,所述电压采样保持电路的一个模组具有两个输入端，分别与所测量的蓄电池的正负极相连接并与隔离/保持元件的输入相连，所述隔离/保持元件的输出端与分压电阻网络中的R130的一端相连，电阻R130的另一端与所述电压采样保持电路的输出端，起到稳压作用的二极管D11的一端以及电阻R131的一端相连，电阻R131的另一端接地，所述二极管D11的另一端接高电平，所述电压采样保持电路的输出端与所述电压采集电路相连。

优选方式下，所述电压采集电路主要由多路高精度高速A/D采样元件组成，所述电压采集电路的输入端与电压采样保持电路的输出端相连，所述电压采集电路的输入端与所述多路高精度高速A/D采样元件U21,U22的输入端相连，所述多路高精度高速A/D采样元件U21,U22的输出端通过SPI总线与电压采集电路的输出端相连，所述电压采集电路的输出端与判断与控制电路相连。