蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)，涉及蓄電池檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。該電源至少有一個(gè)蓄電池以及與蓄電池連接的高頻模塊；所述的高頻模塊包括EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一DC/DC變換器和第二DC/DC變換器，所述的第一DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二DC/DC變換器輸出直流110V或220V通過(guò)斷路器QF1連接輸出導(dǎo)線(xiàn)給外部設(shè)備供電；在輸出到線(xiàn)上通過(guò)開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)一放電電阻R1；每個(gè)高頻模塊中的EMI電路均通過(guò)一開(kāi)關(guān)K1與外部交流電連接，多個(gè)高頻模塊之間通過(guò)通信均流線(xiàn)連接。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)蓄電池全生命周期的管理，提高蓄電池的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的電力直流系統(tǒng)中，蓄電池由9只至108只不等的數(shù)量逐個(gè)串聯(lián)使用，并入直流母線(xiàn)中。傳統(tǒng)直流電源中對(duì)蓄電池的管理十分有限，僅由電池巡檢儀、電流傳感器等元件采集蓄電池的充放電電流、單體端電壓、蓄電池組端電壓、溫度等參數(shù)。通過(guò)控制系統(tǒng)中的充電模塊的輸出電壓、電流來(lái)對(duì)蓄電池的進(jìn)行管理。再定期的安排維護(hù)人員對(duì)直流電源中的蓄電池進(jìn)行“蓄電池核容”、“蓄電池定期活化”以及電池極柱除銹等簡(jiǎn)單粗放的管理維護(hù)工作。
[0003]傳統(tǒng)電力直流電源中因蓄電池為串聯(lián)使用，系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量的采集及管理也都是十分粗放的，無(wú)法做到針對(duì)每一只蓄電池做到精準(zhǔn)、系統(tǒng)地全生命周期的管理。在蓄電池串聯(lián)使用過(guò)程中，如一只蓄電池?fù)p壞將使整組蓄電池性能下降，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)控制充電機(jī)增加蓄電池的浮充電壓、電流。此過(guò)程也將加速蓄電池的損壞，使得整組蓄電池必須更換。這種過(guò)于粗放的蓄電池管理方式，一直無(wú)法得到更好的解決。定期人工的蓄電池核容、蓄電池活化工作，需要增加設(shè)備采購(gòu)、維護(hù)成本。且蓄電池的核容、活化工作量大，占用時(shí)間多的原因，這個(gè)問(wèn)題一直讓用戶(hù)大為疼痛，但是卻一直無(wú)法解決。
[0004]如何設(shè)計(jì)一種新型的直流電源，將蓄電池的管理精細(xì)到每一只，從而大大提高蓄電池的使用及管理效率，深度挖掘蓄電池的使用潛能，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前在電力直流電源系統(tǒng)中應(yīng)用因蓄電池串聯(lián)使用過(guò)程中無(wú)法實(shí)現(xiàn)全面、精細(xì)、全生命周期的管理，使電池的實(shí)際使用壽命大大短于試驗(yàn)壽命。本發(fā)明提供一種蓄電池全生命周期管理的直流電源，實(shí)現(xiàn)蓄電池全生命周期的管理，從而提高蓄電池的使用壽命。
[0006]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)，包括作為儲(chǔ)能單元的至少一個(gè)蓄電池以及與蓄電池連接用于全生命周期管理的高頻模塊，每個(gè)蓄電池對(duì)應(yīng)一個(gè)高頻模塊；所述的高頻模塊包括EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一 DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器，所述的第一 DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流IlOV或220V通過(guò)斷路器QFl連接輸出導(dǎo)線(xiàn)給外部設(shè)備供電；在輸出到線(xiàn)上通過(guò)開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)一放電電阻Rl ;每個(gè)高頻模塊中的EMI電路均通過(guò)一開(kāi)關(guān)Kl與外部交流電連接，多個(gè)高頻模塊之間通過(guò)通信均流線(xiàn)連接，具體控制過(guò)程如下:
I)在交流供電正常情況下，進(jìn)入蓄電池浮充階段，高頻模塊為蓄電池提供浮充電壓、電流，以保證蓄電池處于飽滿(mǎn)狀態(tài)；2)在交流供電異常情況，蓄電池放電通過(guò)高頻模塊為負(fù)載供電；當(dāng)放電至蓄電池終止電壓，高頻模塊停止工作，防止蓄電池過(guò)放，事故放電至放電結(jié)束；
3)當(dāng)交流供電恢復(fù)正常，進(jìn)入蓄電池均充電階段，高頻模塊對(duì)蓄電池提供均充電壓、電
流；
4)系統(tǒng)正常情況下通過(guò)浮充階段后，高頻模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行定時(shí)充電，激活蓄電池化學(xué)性能，使蓄電池恢復(fù)最佳狀態(tài)；
5)交流供電正常，手動(dòng)控制或自動(dòng)使高頻模塊由蓄電池進(jìn)行放電為電阻Rl供電，高頻模塊采集分Λ t對(duì)蓄電池的放電電流、電壓數(shù)據(jù)采集，通過(guò)微積分公式:
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)，包括作為儲(chǔ)能單元的至少一個(gè)蓄電池(11)以及與蓄電池(11)連接用于全生命周期管理的高頻模塊(31)，每個(gè)蓄電池對(duì)應(yīng)一個(gè)高頻模塊(31);所述的高頻模塊(31) EMI電路，與EMI電路連接的功率因素校正電路，分別與功率因素校正電路連接的控制器、第一 DC/DC變換器和第二 DC/DC變換器，所述的第一DC/DC變換器輸出直流12V連接蓄電池，所述的第二 DC/DC變換器輸出直流11(^或22(^通過(guò)斷路器QFl連接輸出導(dǎo)線(xiàn)給外部設(shè)備供電；在輸出到線(xiàn)上通過(guò)開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)一放電電阻Rl ;每個(gè)高頻模塊(31)中的EMI電路均通過(guò)一開(kāi)關(guān)Kl與外部交流電連接，多個(gè)高頻模塊(31)之間通過(guò)通信均流線(xiàn)連接，具體控制過(guò)程如下: 1)在交流供電正常情況下，進(jìn)入蓄電池浮充階段，高頻模塊為蓄電池提供浮充電壓、電流，以保證蓄電池處于飽滿(mǎn)狀態(tài)； 2)在交流供電異常情況，蓄電池放電通過(guò)高頻模塊為負(fù)載供電；當(dāng)放電至蓄電池終止電壓，高頻模塊停止工作，防止蓄電池過(guò)放，事故放電至放電結(jié)束； 3)當(dāng)交流供電恢復(fù)正常，進(jìn)入蓄電池均充電階段，高頻模塊對(duì)蓄電池提供均充電壓、電流； 4)系統(tǒng)正常情況下通過(guò)浮充階段后，高頻模塊對(duì)蓄電池進(jìn)行定時(shí)充電，激活蓄電池化學(xué)性能，使蓄電池恢復(fù)最佳狀態(tài)； 5)交流供電正常，手動(dòng)控制或自動(dòng)使高頻模塊由蓄電池進(jìn)行放電為電阻Rl供電，高頻模塊采集分Λ t對(duì)蓄電池的放電電流、電壓數(shù)據(jù)采集，通過(guò)微積分公式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)，其特征在于:所述放電電阻Rl的參數(shù)為20Ω200(Μ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池全生命周期管理的直流電源系統(tǒng)，其特征在于:蓄電池(11)與其對(duì)應(yīng)的高頻模塊(31)之間設(shè)有熔斷器Fl。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103607025SQ201310642583
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】曹亞非, 姜華, 胡凱, 周賢培, 謝永剛, 楊思安, 陳波波 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司徐州供電公司, 江蘇省電力公司, 深圳市泰昂能源科技股份有限公司