[发明专利]一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统及方法

权利要求书

1.一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统，该系统包括阀控铅酸蓄电池组，所述阀控铅酸蓄电池组连接于电力厂站直流电源系统的直流母线上，所述阀控铅酸蓄电池组配备有充电装置；其特征在于，还包括分段容量转换器、锂电池组、阀控铅酸蓄电池组在线监测装置和自愈系统控制装置；

阀控铅酸蓄电池组分为若干段，每段包括若干只阀控铅酸蓄电池；

每个阀控铅酸蓄电池段上配置有1个分段容量转换器，所述分段容量转换器均与锂电池组并联；所述锂电池组连接于直流母线；

所述阀控铅酸蓄电池组在线监测装置连接所述阀控铅酸蓄电池组，用于监测阀控铅酸蓄电池组的蓄电池状态，包括单只电池故障情况；

所述自愈系统控制装置连接阀控铅酸蓄电池组在线监测装置、分段容量转换器和锂电池组，用于当阀控铅酸蓄电池组在线监测装置监测到阀控铅酸蓄电池组出现蓄电池故障时，通过蓄电池单体电压、电池内部温度参数确定故障蓄电池，在锂电池组无间隔地连续为直流母线供电的状态下，控制启动无故障蓄电池段的分段容量转换器，使正常的蓄电池段继续为直流母线供电，恢复阀控铅酸蓄电池组供电功能；同时自愈系统控制装置根据实时的运行状况，为锂电池组补充放出的容量，以备好锂电池组容量；

还包括一组降压硅链，所述降压硅链设于锂电池组与直流母线之间，所述降压硅链一端连接锂电池组、另一端连接直流母线；

所述锂电池组配备有补充充电装置和电池管理系统BMS，结合补充充电装置和电池管理系统BMS对锂电池组进行维护管理；

所述锂电池组为非浮充式的小容量铁锂蓄电池组；补充充电装置为非浮充锂电池组的补充充电装置；

结合分段容量转换器及锂电池组，形成电力厂站直流电源蓄电池组故障自愈系统，解决了DC/DC变换器冲击电流输出时自保护造成的直流母线电压降低。

2.根据权利要求1所述的一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统，其特征在于，所述阀控铅酸蓄电池组均匀分为4段，每段包括相等只数的阀控铅酸蓄电池。

3.根据权利要求2所述的一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统，其特征在于，所述电力厂站直流电源系统的标称电压包括220V和110V，所述阀控铅酸蓄电池的标称电压包括2V、6V和12V；

电力厂站直流电源的系统标称电压为220V时，对应阀控铅酸蓄电池组中标称电压2V的阀控铅酸蓄电池只数为104只，每段则包括26只阀控铅酸蓄电池；当系统标称电压为110V时，对应阀控铅酸蓄电池组中标称电压2V的阀控铅酸蓄电池只数为52只，每段则包括13只阀控铅酸蓄电池。

4.根据权利要求1所述的一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统，其特征在于，所述锂电池组的蓄电池为磷酸铁锂蓄电池组。

5.一种电力厂站用蓄电池组故障自愈方法，其特征在于，该方法应用于如权利要求1至4中任一所述的一种电力厂站用蓄电池组故障自愈系统，该方法包括：

阀控蓄电池组正常运行时：

阀控铅酸蓄电池组内所有蓄电池在阀控铅酸蓄电池组在线监测装置的监测下，全部蓄电池以串联方式接至直流母线，充电装置以浮充电的运行方式在为直流母线供电的同时，也为阀控铅酸蓄电池组进行补充充电；

当充电装置停止工作时，阀控铅酸蓄电池组保持其串联方式不间断地向直流母线供电；

阀控铅酸蓄电池组有蓄电池故障时：

当阀控铅酸蓄电池组有个别蓄电池出现其内部开路故障时，首先，非浮充锂电池组将无缝连接地不间断地向直流母线供电；然后，根据阀控铅酸蓄电池组在线监测装置检测到的故障蓄电池位置，启动非故障蓄电池段的分段容量转换器，以并联的方式通过锂电池组向直流母线供电；同时自愈系统控制装置根据实时的运行状况，为锂电池组补充放出的容量，以备好锂电池组容量；

阀控铅酸蓄电池组故障自愈工作步骤：

首先，通过对阀控铅酸蓄电池组的蓄电池单体电压、组压、单体内阻、电池内部温度参数进行在线监测，根据监测的参数数据，判定故障蓄电池；

其次，阀控铅酸蓄电池组故障时，锂电池组将无缝连接地不间断地向直流母线供电，保障直流负荷的供电不中断，同时根据蓄电池组监测装置对故障电池判断，自愈系统控制装置恢复阀控铅酸蓄电池组中非故障蓄电池的放电。