变电站蓄电池组核容用智能电阻箱及其采用的核容方法技术

本发明专利技术涉及一种变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，用于连接变电站内的蓄电池组并对其进行核容测试，其包括能够与蓄电池组相串联而构成核容回路且接入阻值可调的可变电阻箱、在核容过程中检测核容回路中的电流值的电流检测单元、与电流检测单元和可变电阻箱相连接且能够在核容过程中根据核容回路中的电流值控制调整可变电阻箱的接入阻值并记录核容过程中各项参数而计算蓄电池组容量的控制器以及电源模块，电源模块分别与控制器、电流检测单元、可变电阻箱相连接并供电。本发明专利技术能够自动化地调节核容回路中的接入阻值而对蓄电池组进行自动核容测试，测试全程人工参与度低，且电阻调节精确，使得测试结果也更加精确可靠。

Intelligent resistor box for nuclear storage capacity of transformer storage battery and nuclear capacitance method adopted by the same

The invention relates to an intelligent box substation battery capacity for nuclear batteries, connected in substation and its nuclear capacity test, which can include and batteries connected in series and a variable resistance box, nuclear volume loop and access resistance adjustable in nuclear volume detection in the process of nuclear capacity in the current loop the value of the current detection unit, and a current detection unit and a variable resistor connected to the controller in the nuclear volume process according to the nuclear capacity in the current loop control parameters adjustment value of the variable resistance box access resistance and record the nuclear capacity in the process of batteries and power supply module, power supply module and controller respectively. The current detecting unit, variable resistance box and connected power supply. The invention can automatically adjust the nuclear capacity in the loop and access resistance automatic nuclear capacity testing on battery test manual low participation, precise regulation and resistance, make the test results more accurate and reliable.

【技术实现步骤摘要】
变电站蓄电池组核容用智能电阻箱及其采用的核容方法
本专利技术涉及一种属于电气设备领域，具体涉及一种用于对变电站蓄电池组进行自动核容测试的智能电阻箱。
技术介绍
蓄电池组作为变电站备用电源在系统中起着极其重要的作用，在交流电失电或其他事故状态下，蓄电池组是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及其他重大运行事故。蓄电池组正常处于浮充电状态，长期浮充电将造成极板硫化、失水等，导致性能下降。蓄电池核容试验是判断蓄电池性能最准确、最权威的方法。运行规程规定：运行超过5年的直流蓄电池组需要每年进行一次核容放电测试，不满5年的直流蓄电池组需要每2年进行一次核容放电测试。目前，针对蓄电池核容放电测试的设备方案主要有基于纯电阻放电技术和基于电力电子技术的电子负载放电技术。现场应用结果表明，基于电力电子技术的电子负载放电技术方案虽具有人工参与度低，劳动强度低的优点，但是由于高频开关电子负载在放电过程中会产生谐波和尖峰，无法实现严格意义上的恒定直流放电；而传统的基于纯电阻放电技术则需要人工不断调节回路电阻值才能维持恒定直流放电，人工参与度高，控制精度较差，但其最大的优点就是放电过程中不存在谐波和电流尖峰，理论上的数据更可靠。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种人工参与度低、数据可靠且精度高的用于对蓄电池组进行核容测试的智能电阻箱。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，用于连接变电站内的蓄电池组并对其进行核容测试，所述变电站蓄电池组核容用智能电阻箱包括能够与所述蓄电池组相串联而构成核容回路且接入阻值可调的可变电阻箱、在核容过程中检测所述核容回路中的电流值的电流检测单元、与所述电流检测单元和所述可变电阻箱相连接且能够在核容过程中根据所述核容回路中的电流值控制调整所述可变电阻箱的接入阻值并记录核容过程中各项参数而计算所述蓄电池组容量的控制器以及电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述电流检测单元、所述可变电阻箱相连接并供电。优选的，所述可变电阻箱包括若干个串联的电阻单元；每个电阻单元包括两条并接的支路、与所述控制器相连接并在所述控制器输出的控制信号的控制下选择接入任一条所述支路的可控开关，一条所述支路中连接有电阻，另一条所述支路中包括导线。优选的，所述电阻单元分为两组，一组所述电阻单元中采用阻值为整数且各不相同的电阻，另一组所述电阻单元中采用阻值为小于1的小数且各不相同的电阻。优选的，所述可控开关采用继电器。优选的，每个所述电阻单元还包括与所述可控开关相连接并将所述控制器输出的控制信号放大的控制电路。优选的，所述控制电路包括三极管Q1和二极管D1，所述三极管Q1的基极与所述控制器相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电源模块一路接至所述可控开关的正极，一路经所述二极管D1接入所述可控开关的负极，所述三极管Q1的集电极与所述可控开关的负极相连接。优选的，所述电流检测单元包括串联于所述核容回路中的电流传感器、连接于所述电流传感器与所述控制器之间并与所述电流传感器配合的输出电路。优选的，所述输出电路包括二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2；所述电源模块与所述电流传感器的电源端相连接，所述电流传感器的电源端与地之间连接所述电容C1，所述电阻R1和所述二极管D2串联并连接在所述电流传感器的第一个输出端与所述控制器之间，所述电流传感器的第二个输出端经所述电容C2接地，所述电流传感器的第三个输出端接地，所述电阻R1和所述二极管D2的共同端经所述电阻R2接地，所述二极管D2与所述控制器的共同端经所述电容C3接地。优选的，所述控制器包括单片机及其外围电路。一种上述变电站蓄电池组核容用智能电阻箱采用的核容方法，包括以下步骤：步骤一：将所述蓄电池与所述变电站蓄电池组核容用智能电阻箱连接而构成所述核容回路；所述控制器控制所述可变电阻箱调节其接入阻值为最大值，所述电流检测单元测量所述核容回路的电流值，所述控制器根据所述可变电阻箱的接入阻值和所述核容回路中的电流值计算所述蓄电池组的端电压；步骤二：所述控制器根据所述蓄电池组当前的端电压和核容测试所需的测试电流计算所述可变电阻箱当前所需的接入阻值；步骤三：所述控制器控制所述可变电阻箱调节其接入阻值为计算出的当前所需的接入阻值，开始核容测试，所述控制器记录所述蓄电池组的核容开始时刻，所述电流检测单元实时检测所述核容回路中的实际电流值，当所述核容回路中的实际电流值超出所述核容测试所需的测试电流的允许误差范围时，所述控制器重新根据此时所述核容回路中的实际电流值和所述可变电阻箱的接入阻值计算所述蓄电池组当前的端电压；若计算出的所述蓄电池组当前的端电压降低至所述蓄电池组的放电电压下限，则核容测试结束，所述控制器记录所述蓄电池组的核容结束时刻并进行步骤四，若计算出的所述蓄电池组当前的端电压未降低至所述蓄电池组的放电电压下限，则返回步骤二；步骤四：所述控制器根据所述蓄电池组的核容开始时刻和核容结束时刻计算所述蓄电池组的累计放电时间，并根据所述蓄电池组的累计放电时间和所述核容回路中的实际电流值计算所述蓄电池组的容量。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术能够自动化地调节核容回路中的接入阻值而对蓄电池组进行自动核容测试，测试全程人工参与度低，且电阻调节精确，使得测试结果也更加精确可靠。附图说明附图1为本专利技术的智能电阻箱的拓扑结构图。附图2为本专利技术的智能电阻箱中可变电阻箱的电路图。附图3为本专利技术的智能电阻箱中控制电路的电路图。附图4为本专利技术的智能电阻箱中电流检测模块的电路图。具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：参见附图1所示，一种变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，它能够与变电站内的蓄电池组相连接。它包括接入阻值可调的可变电阻箱、电流检测模块、控制器以及电源模块。控制器分别与电流检测模块和可变电阻箱相连接。电源模块分别与控制器、电流检测模块、可变电阻箱相连接并供电。控制器包括单片机及其外围电路。变电站直流电源系统电压等级一般为直流110V或直流220V，通常是由9节或18节蓄电池串联组成，为了测量每节蓄电池的电压及核容回路放电电流等参数，主控制器至少需要10或19个ADC采样接口。本实施例中，单片机选用意法半导体公司的STM32F103ZET6单片机。STM32F103ZET6单片机是基于ARMCortex内核开发的，集成了32位数字信号处理核，芯片外围支持21路16位ADC采样通道，采样频率最高可达6MHz，同时片上集成了512K’B的Flash以及高达64K’B的SRAM，具有112路的可编程I/O。在进行核容测试时，蓄电池组与可变电阻箱相串联而构成核容回路。如附图2所示，可变电阻箱包括若干个串联的电阻单元，每个电阻单元包括两条并接的支路、与控制器相连接并在控制器输出的控制信号的控制下选择接入任一条支路的可控开关K’；一条支路中连接有电阻，另一条支路中包括导线。其中，可控开关K’采用单刀双掷的继电器，本实施例中选择施耐德公司的RXM2AB2BD12A直流中间继电器，用于实现电阻的投切。控制器通过对可控开关K’的开闭进行控制而实现将不同的电阻接入核容回路中，并实现对接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，用于连接变电站内的蓄电池组并对其进行核容测试，其特征在于：所述变电站蓄电池组核容用智能电阻箱包括能够与所述蓄电池组相串联而构成核容回路且接入阻值可调的可变电阻箱、在核容过程中检测所述核容回路中的电流值的电流检测单元、与所述电流检测单元和所述可变电阻箱相连接且能够在核容过程中根据所述核容回路中的电流值控制调整所述可变电阻箱的接入阻值并记录核容过程中各项参数而计算所述蓄电池组容量的控制器以及电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述电流检测单元、所述可变电阻箱相连接并供电。

【技术特征摘要】
1.一种变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，用于连接变电站内的蓄电池组并对其进行核容测试，其特征在于：所述变电站蓄电池组核容用智能电阻箱包括能够与所述蓄电池组相串联而构成核容回路且接入阻值可调的可变电阻箱、在核容过程中检测所述核容回路中的电流值的电流检测单元、与所述电流检测单元和所述可变电阻箱相连接且能够在核容过程中根据所述核容回路中的电流值控制调整所述可变电阻箱的接入阻值并记录核容过程中各项参数而计算所述蓄电池组容量的控制器以及电源模块，所述电源模块分别与所述控制器、所述电流检测单元、所述可变电阻箱相连接并供电。2.根据权利要求1所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：所述可变电阻箱包括若干个串联的电阻单元；每个电阻单元包括两条并接的支路、与所述控制器相连接并在所述控制器输出的控制信号的控制下选择接入任一条所述支路的可控开关，一条所述支路中连接有电阻，另一条所述支路中包括导线。3.根据权利要求2所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：所述电阻单元分为两组，一组所述电阻单元中采用阻值为整数且各不相同的电阻，另一组所述电阻单元中采用阻值为小于1的小数且各不相同的电阻。4.根据权利要求2所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：所述可控开关采用继电器。5.根据权利要求2或3所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：每个所述电阻单元还包括与所述可控开关相连接并将所述控制器输出的控制信号放大的控制电路。6.根据权利要求4所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：所述控制电路包括三极管Q1和二极管D1，所述三极管Q1的基极与所述控制器相连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电源模块一路接至所述可控开关的正极，一路经所述二极管D1接入所述可控开关的负极，所述三极管Q1的集电极与所述可控开关的负极相连接。7.根据权利要求1所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于：所述电流检测单元包括串联于所述核容回路中的电流传感器、连接于所述电流传感器与所述控制器之间并与所述电流传感器配合的输出电路。8.根据权利要求7所述的变电站蓄电池组核容用智能电阻箱，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青龙，浦建新，温增飞，蒋斯琪，沈小军，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司苏州供电公司，上海慕荣电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32