一种电力蓄电池智能在线维护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力蓄电池智能在线维护系统，其包括远程监控终端、数据中心服务器、本地监控装置、电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块；所述电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块均与本地监控装置通信连接；所述本地监控装置外接充电机通讯单元，从而与充电机连接；所述充电机通过动力电缆与蓄电池组连接；所述远程监控终端通过数据中心服务器与本地监控装置连接。本发明专利技术实现在线自主均衡、同时能监控蓄电池单体电压、电流，实现蓄电池远程遥控充放电，安全、节能环保，节省大量人力物力。本发明专利技术适用于蓄电池维护领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电力蓄电池智能在线维护系统
本专利技术涉及蓄电池维护
，更具体的，涉及一种电力蓄电池智能在线维护系统。
技术介绍
由于蓄电池单体的内阻、容量、自放电的影响，造成蓄电池单体的性能不一致，蓄电池单体通过串并联成蓄电池组后进行充放电，蓄电池单体的性能进一步扩大，大大缩短蓄电池使用寿命。而目前无论电力通讯、合闸电源、无人值守变电站、UPS供电系统都应用到蓄电池组供电。一旦蓄电池出现问题，遥控/遥调操作、保护信号、运行信息、视频监控等重要信号的传输通道将全部中断，整个电力系统失去控制，后果不堪设想。现有直流通信电源监测系统只是实现了蓄电池主要遥测、遥信，无法得到蓄电池运行状态的全面信息，同时蓄电池应用站点众多,核容放电费时费力、效率低下，蓄电池过欠充电及硫化现象极为普遍，严重影响蓄电池的运行安全和维护效率。
技术实现思路
本专利技术为了能延长蓄电池使用寿命，避免蓄电池出现过充或硫化现象，导致蓄电池故障，采用电池均衡除硫模块，同时为了全面监控蓄电池运行状态，方便查看蓄电池运行安全和维护，提供了一种电力蓄电池智能在线维护系统。为实现上述本专利技术目的，采用的技术方案如下：一种电力蓄电池智能在线维护系统，包括远程监控终端、数据中心服务器、本地监控装置、电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块；所述电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块均与本地监控装置通信连接；所述本地监控装置外接充电机通讯单元，从而与充电机连接；所述本地监控装置通过电池均衡除硫模块采集蓄电池单体电压及内阻，控制蓄电池在线均衡和在线脉冲谐振除硫活化；所述本地监控装置通过电池温度检测模块采集蓄电池组各单体电池温度；所述电池智能放电负载与蓄电池组连接，通过DC/AC逆变方式对蓄电池组进行遥控放电；所述本地监控装置通过馈线开关量模块采集各馈线支路开关的合、分位置及脱扣状况；所述数据中心服务器安装于通讯机房，所述数据中心服务器与本地监控装置讯通连接，用于接收本地监控装置上传的数据，并对数据进行处理、分析；所述远程监控终端与数据中心服务器通讯连接，用于显示各种数据信息、告警信息、参数修改。本专利技术所述本地监控装置安装于各个变电站端，通过RS485总线与电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块连接。优选地，所述电池均衡除硫模块包括电流采集模块、若干个均衡除硫模块；所述电流采集模块、若干个均衡除硫模块分别与本地监控装置通信连接；所述电流采集模块包括第一电源模块、第一RS485通信模块、电流采集器、模拟信号调理电路、第一主控制芯片；所述第一电源模块分别与第一RS485通信模块、模拟信号调理电路、第一主控制芯片连接；所述第一RS485通信模块与主控制芯片连接；所述电流采集器通过模拟信号调理电路与第一主控制芯片连接；所述均衡除硫模块包括电压采集模块、被动均衡模块、第二电源模块、第二RS485通信模块、第二主控制芯片MSP430f2351；所述被动均衡模块包括充电开关电路、放电开关电路、若干个电池电压选择切换电路；所述第二电源模块分别与电压采集模块、被动均衡模块、第二RS485通信模块、第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述电池电压选择切换电路的输入端分别与蓄电池单体的正、负极连接；所述电池电压选择切换电路的输出端分别与充电开关电路、放电开关电路连接；所述电池电压选择切换电路的控制端、充电开关电路的控制端、放电开关电路的控制端分别与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述电压采集模块的输入端与电池电压选择切换电路的输出端连接，所述电压采集模块的输出端与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述第二RS485通信模块与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述模拟信号调理电路的一端与电池电压选择切换电路输出端连接。进一步地，所述电路采集器采用霍尔传感器，所述第一主控制芯片型号采用MSP430F单片机；所述模拟信号调理电路包括电阻RA1、电阻RA2、电阻RA3、电容C12、双向瞬变抑制二极管T2、电阻RH1、电阻RH2、电阻RH3、电容C11、双向瞬变抑制二极管T1、运算放大器AD8607、模拟开关IC芯片74HC4052；所述模拟开关IC芯片74HC4052的S0引脚与MSP430F单片机的IO端口P10连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的S1引脚与MSP430F单片机的IO端口P11连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的AN引脚与MSP430F单片机的IO端口P15连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的引脚与MSP430F单片机的IO端口P13连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的A0、A1、A2、A3、VEE、GND引脚接地；所述模拟开关IC芯片74HC4052的BN引脚与运算放大器AD8607的3引脚连接；所述运算放大器AD8607的7引脚与运算放大器AD8607的6引脚连接；所述运算放大器AD8607的2引脚与运算放大器AD8607的1引脚连接，运算放大器AD8607的1引脚与MSP430F单片机的IO端口P14连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的B1引脚分别与双向瞬变抑制二极管T2的一端、电容C12的正极、电阻RA3的一端连接；所述双向瞬变抑制二极管T2的另一端、电容C11的负极接地；所述电阻RA3的另一端分别与电阻RA1的一端、电阻RA2的一端连接；所述电阻RA2的另一端接地；所述电阻RA1的另一端接霍尔传感器；所述模拟开关IC芯片74HC4052的B0引脚分别与双向瞬变抑制二极管T1的一端、电容C11的正极、电阻RH3的一端连接；所述双向瞬变抑制二极管T1的另一端、电容C11的负极接地；所述电阻RH3的另一端分别与电阻RH1的一端、电阻RH2的一端连接；所述电阻RH2的另一端接地；所述电阻RH1的另一端接电池电压选择切换电路的输出端。本专利技术所述的第一电源模块包括AD-DC电源模块LH250-10B、电容E01、电容E30、电容C7、电容C8、隔离电源模块A0515S、DC-DC电源模块WRB4805CS、线性稳压器SPX3819M5、电感L2、电容E32、电容C4、电容Cdi、电容C6、电容Cdo、电感L1、电源模块B0505LM、电容E31、电阻R23、电容C3；所述AD-DC电源模块LH25-10B的L、N、FG引脚分别对应接交流电PL、PN、FG端；所述AD-DC电源模块LH25-10B的V+引脚接DC-DC电源模块WRB4805CS的I+引脚；所述AD-DC电源模块LH25-10B的V-引脚接DC-DC电源模块WRB4805CS的I-引脚；所述AD-DC电源模块LH25-10B的V+引脚接电容E01的正极，所述AD-DC电源模块LH25-10B的V-引脚接电容E01的负极；所述DC-DC电源模块WRB4805CS的+O引脚通过电感L1与隔离电源模块A0515S的I+引脚连接；所述DC-DC电源模块WRB4805CS的-O引脚接地，并接电容E32的负极，电容E32的正极接DC-DC电源模块WRB4805CS的CS引脚；所述隔离电源模块A0515S的I-引脚接地，所述电容E30的正极接隔离电源模块A0515S的I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：包括远程监控终端、数据中心服务器、本地监控装置、电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块；所述电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块均与本地监控装置通信连接；所述本地监控装置外接充电机通讯单元，从而与充电机连接；所述本地监控装置通过电池均衡除硫模块采集蓄电池单体电压及内阻，控制蓄电池在线均衡和在线脉冲谐振除硫活化；所述本地监控装置通过电池温度检测模块采集蓄电池组各单体电池温度；所述电池智能放电负载与蓄电池组连接，通过DC/AC逆变方式对蓄电池组进行遥控放电；所述本地监控装置通过馈线开关量模块采集各馈线支路开关的合、分位置及脱扣状况；所述数据中心服务器与本地监控装置讯通连接，用于接收本地监控装置上传的数据，并对数据进行处理、分析；所述远程监控终端与数据中心服务器通讯连接，用于显示各种数据信息、告警信息、参数修改。

【技术特征摘要】
1.一种电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：包括远程监控终端、数据中心服务器、本地监控装置、电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块；所述电池均衡除硫模块、电池温度检测模块、电池智能放电负载、馈线开关量模块均与本地监控装置通信连接；所述本地监控装置外接充电机通讯单元，从而与充电机连接；所述本地监控装置通过电池均衡除硫模块采集蓄电池单体电压及内阻，控制蓄电池在线均衡和在线脉冲谐振除硫活化；所述本地监控装置通过电池温度检测模块采集蓄电池组各单体电池温度；所述电池智能放电负载与蓄电池组连接，通过DC/AC逆变方式对蓄电池组进行遥控放电；所述本地监控装置通过馈线开关量模块采集各馈线支路开关的合、分位置及脱扣状况；所述数据中心服务器与本地监控装置讯通连接，用于接收本地监控装置上传的数据，并对数据进行处理、分析；所述远程监控终端与数据中心服务器通讯连接，用于显示各种数据信息、告警信息、参数修改。2.根据权利要求1所述的电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：所述电池均衡除硫模块包括电流采集模块、若干个均衡除硫模块；所述电流采集模块、若干个均衡除硫模块分别与本地监控装置通信连接；所述电流采集模块包括第一电源模块、第一RS485通信模块、电流采集器、模拟信号调理电路、第一主控制芯片；所述第一电源模块分别与第一RS485通信模块、模拟信号调理电路、第一主控制芯片连接；所述第一RS485通信模块与主控制芯片连接；所述电流采集器通过模拟信号调理电路与第一主控制芯片连接；所述均衡除硫模块包括电压采集模块、被动均衡模块、第二电源模块、第二RS485通信模块、第二主控制芯片MSP430f2351；所述被动均衡模块包括充电开关电路、放电开关电路、若干个电池电压选择切换电路；所述第二电源模块分别与电压采集模块、被动均衡模块、第二RS485通信模块、第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述电池电压选择切换电路的输入端分别与蓄电池单体的正、负极连接；所述电池电压选择切换电路的输出端分别与充电开关电路、放电开关电路连接；所述电池电压选择切换电路的控制端、充电开关电路的控制端、放电开关电路的控制端分别与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述电压采集模块的输入端与电池电压选择切换电路的输出端连接，所述电压采集模块的输出端与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述第二RS485通信模块与第二主控制芯片MSP430f2351连接；所述模拟信号调理电路的一端与电池电压选择切换电路输出端连接。3.根据权利要求2所述的电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：所述电路采集器采用霍尔传感器，所述第一主控制芯片型号采用MSP430F单片机；所述模拟信号调理电路包括电阻RA1、电阻RA2、电阻RA3、电容C12、双向瞬变抑制二极管T2、电阻RH1、电阻RH2、电阻RH3、电容C11、双向瞬变抑制二极管T1、运算放大器AD8607、模拟开关IC芯片74HC4052；所述模拟开关IC芯片74HC4052的S0引脚与MSP430F单片机的IO端口P10连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的S1引脚与MSP430F单片机的IO端口P11连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的AN引脚与MSP430F单片机的IO端口P15连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的引脚与MSP430F单片机的IO端口P13连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的A0、A1、A2、A3、VEE、GND引脚接地；所述模拟开关IC芯片74HC4052的BN引脚与运算放大器AD8607的3引脚连接；所述运算放大器AD8607的7引脚与运算放大器AD8607的6引脚连接；所述运算放大器AD8607的2引脚与运算放大器AD8607的1引脚连接，运算放大器AD8607的1引脚与MSP430F单片机的IO端口P14连接；所述模拟开关IC芯片74HC4052的B1引脚分别与双向瞬变抑制二极管T2的一端、电容C12的正极、电阻RA3的一端连接；所述双向瞬变抑制二极管T2的另一端、电容C11的负极接地；所述电阻RA3的另一端分别与电阻RA1的一端、电阻RA2的一端连接；所述电阻RA2的另一端接地；所述电阻RA1的另一端接霍尔传感器；所述模拟开关IC芯片74HC4052的B0引脚分别与双向瞬变抑制二极管T1的一端、电容C11的正极、电阻RH3的一端连接；所述双向瞬变抑制二极管T1的另一端、电容C11的负极接地；所述电阻RH3的另一端分别与电阻RH1的一端、电阻RH2的一端连接；所述电阻RH2的另一端接地；所述电阻RH1的另一端接电池电压选择切换电路的输出端。4.根据权利要求3所述的电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：所述电池电压选择切换电路包括光电耦合器M1、光电耦合器M2；所述光电耦合器M1的1引脚接第二主控制芯片MSP430f2351的IO端口；所述光电耦合器M1的2引脚接地；所述光电耦合器M1的3引脚外接蓄电池单体的正极；所述光电耦合器M1的4引脚为输出端，分别与电阻RH1的另一端、充电开关电路、放电开关电路连接；所述光电耦合器M2的1引脚为控制端，接第二主控制芯片MSP430f2351的IO端口；所述光电耦合器M2的2引脚接地；所述光电耦合器M2的3引脚蓄电池单体的负极；所述光电耦合器M2的4引脚接地；所述电池电压选择切换电路数量为12路；12路电池电压选择切换电路采集12个串联连接的蓄电池单体，12路电池电压选择切换电路中的输出端并联连接，12路电池电压选择切换电路中的控制端分别与第二主控制芯片MSP430f2351不同的IO端口连接；所述充电开关电路包括MOS管Q1、电阻RM25、光电耦合器U6、电阻R6、电阻R01、电源模块U8、电容C81；所述MOS管Q1的源极通过R01与光电耦合器M1的4引脚连接；所述MOS管Q1的漏极与第二电源模块连接；所述MOS管Q1的栅极通过电阻RM25分别与光电耦合器U6的两个OUT端口连接；所述光电耦合器U6的2引脚与第二主控制芯片MSP430f2351的IO端口连接；所述光电耦合器U6的3引脚接地；所述光电耦合器U6的VCC引脚与电源模块U8的+O引脚连接；所述光电耦合器U6的GND引脚与电源模块U8的-O引脚连接；所述电容C81的一端接电源模块U8的I+引脚，另一端接电源模块的I-引脚；所述电源模块U8的I+引脚接第二电源模块；所述放电开关电路包括MOS管Q2、电阻RM26、光电耦合器U7、电阻R7、电源模块U9、电容C91；所述MOS管Q2的漏极与MOS管Q1的源极连接；所述MOS管Q2的源极接地；所述MOS管Q2的栅极通过RM26分别与光电耦合器U7的两个OUT端口连接；所述光电耦合器U7的2引脚通过电阻R7与第二主控制芯片MSP430f2351的IO端口连接；所述光电耦合器U7的3引脚接地；所述光电耦合器U7的VCC引脚与电源模块U9的+O引脚连接；所述光电耦合器U7的GND引脚与电源模块U9的-O引脚连接；所述电容C91的一端接电源模块U9的I+引脚，另一端接电源模块U9的I-引脚；所述电源模块U9的I+引脚与第二电源模块连接，电源模块U9的I-引脚接地。5.根据权利要求3所述的电力蓄电池智能在线维护系统，其特征在于：所述电压采集模块包括双电压比较器U4、电容C51、双向瞬变抑制二极管T2；所述双电压比较器U4的6引脚与7引脚连接；所述双电压比较器U4的5引脚接地，并与电容C51的一端连接；所述双电压比较器U4的8引脚接第二电源模块，并与电容C51的另一端连接；所述双电压比较器U4的1引脚与2引脚连接后接第二主控制芯片MSP430f2351的IO端口；所述双电压比较器U4的3引脚接第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余勇，钟少恒，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44