一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的制作方法

本发明涉及铅酸蓄电池组辅助设备，特别是一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置。

背景技术：

1、铅酸蓄电池作为优秀的后备能源，在多个领域得到应用，以其高性价比和重复利用性在电力机房通信系统中大量使用[2]。现阶段电力机房多采用阀控式铅酸蓄电池作为后备能源，要求蓄电池与直流母线并联，在交流中断时立即接入直流系统，保障重要通信设备的运行稳定。研究资料表明，由于缺乏主动的维护，在实际运用中蓄电池作为应急能源的使用情况并不乐观，在对投入使用3至4年的蓄电池容量检测时，部分电池出现容量下降，单体电压不均衡的现象，使用6年以上的蓄电池，大多数电池不能达到设计使用标准。这就导致蓄电池难以承担后备能源的责任，对用电系统的运行产生不利影响。

2、蓄电池在使用过程中，因蓄电池单体可能存在性能的不一致性，导致在充电放电过程中存在过充、过放的状况，引发蓄电池单体故障，继而影响蓄电池组性能，降低蓄电池可靠性，此外温度、蓄电池内阻等因素都将导致蓄电池运行状况不稳定，及时掌握蓄电池运行状况，准确、方便的测定蓄电池容量，评估蓄电池性能，显得十分重要。

3、根据《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》中的规定，对于长期处于浮充状态的蓄电池，需要对其进行核容放电，使电池性能得到活化，有效容量得到恢复，可延长使用寿命，根据要求对投入使用四年以上电池每年进行一次容量测试。对蓄电池进行核容放电和充电一次，需要二十几个小时的时间，每个电力检修公司都在蓄电池组核容放电维护工作上花费了大量人力、物力，并且操作过程存在安全风险，操作要求严格，在偏远地区的电力机房蓄电池维护成本更高。现阶段，蓄电池核容放电多采用电阻式放电的方式，将蓄电池容量经由电阻丝消耗，该过程产生大量的热量，浪费了资源，不符合环保和可持续发展的理念。此外，电阻式放电的方式需要蓄电池组完全脱离母线放电，破坏了电力机房后备电源系统的完整性，当交流中断时难以实现蓄电池组快速接入，存在较大安全风险。

技术实现思路

1、鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其能够解决背景技术中提到的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其包括蓄电池组、单体采集单元、蓄电池远程充放电装置、网关和上位机软件，

4、所述的蓄电池组包含两组48v蓄电池单元；

5、所述的单体采集单元在蓄电池远程充放电系统中，通过信号线连接蓄电池单体，采集蓄电池单体参数并通过信号线传送给蓄电池远程充放电装置；

6、所述的蓄电池远程充放电装置是充放电系统的核心，采用stm32单片机控制，实时采集蓄电池核容充放电过程数据，控制双向dc/dc变换模块执行充放电操作，通过通信模块与上位机通信，实现装置的远程控制；

7、所述的网关作为协议转换设备，实现蓄电池远程充放电装置协议与协议的转换；

8、所述的上位机软件是远程控制端，通过网络端口与网关连接，负责远程控制本地装置，实现参数采集、告警和执行充放电功能。

9、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的蓄电池远程充放电装置包括参数采集模块、无缝连接模块、双向dc/dc变换模块、切换控制模块、显示模块、通信模块，其中，主控芯片通过信号线与参数采集模块、双向dc/dc变换模块、切换控制模块、显示模块、通信模块电性连接，切换控制模块分别与无缝连接模块、双向dc/dc变换模块电性连接，另外，参数采集模块、双向dc/dc变换模块、切换控制模块与蓄电池组电性连接。

10、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的参数采集模块采用交流电压变送器、霍尔传感器等器件对交流电压、母线电压、蓄电池组电压和放电电流进行采集。

11、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的无缝连接模块与直流母线连接，模块由大功率二极管和直流接触器并联组成，利用二极管的单向导电性，使交流失电时蓄电池无需切换，自动连接直流母线，实现后备电源的无缝接入。

12、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的显示模块采用触摸屏设计，可以通过触摸板进行充放电操作，显示核容放电信息。

13、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的通信模块实现蓄电池单体采集单元的通信以及与网关的通信。

14、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的切换控制模块由控制电路和直流母线开关、充放电开关组成，设计开关选择电路和继电器驱动电路，在stm32单片机的控制下，实现充放电过程的开关切换，同时兼具继电器状态反馈功能。

15、作为本发明所述铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置的一种优选方案，其中：所述的dc/dc模块采用双向功率流动设计，输入端通过充放电开关连接蓄电池，输出端连接直流母线和负载，在交流正常情况下蓄电池电压与直流母线电压相同，蓄电池处于浮充状态，蓄电池对直流负载不起作用，依靠直流母线供能，补充电池自身的自放电损耗。

16、本发明的有益效果：本发明通过上位机软件下发指令给蓄电池充放电装置，远程控制装置指令充电和放电工作；通过充放电装置内部的双向dc/dc模块将蓄电池电压升高供给变电站实际负载，实现节能放电；在放电结束后，通过双向dc/dc模块对核容蓄电池组进行恒流限压充电；实时监测蓄电池组电压、电流、容量，交流电压，环境温度，蓄电池单体电压、温度、内阻等信息，对异常状况进行告警；通过专用传输网络进行监测和充放电控制，兼容标准，分析充放电数据，进行电池性能估算。

技术特征：

1.一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

3.如权利要求2所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

4.如权利要求3所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

5.如权利要求4所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

6.如权利要求5所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

7.如权利要求6所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

8.如权利要求7所述的铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种铅酸蓄电池组远程逆变放电控制装置，涉及铅酸蓄电池组辅助设备技术领域，包括，蓄电池组、单体采集单元、蓄电池远程充放电装置、网关和上位机软件，的蓄电池组包含两组48V蓄电池单元。本发明的有益效果为通过上位机软件下发指令给蓄电池充放电装置，远程控制装置指令充电和放电工作；通过充放电装置内部的双向DC/DC模块将蓄电池电压升高供给变电站实际负载，实现节能放电。

技术研发人员：蒙宣任,王晓明,林翔宇,聂小勇,李文伟,孙志媛,覃剑,宋益,刘鹏,张翌晖
受保护的技术使用者：广西电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13