应急锂电池管理控制方法及锂电池应急电路技术

本发明专利技术公开了应急锂电池管理控制方法及锂电池应急电路，该方法适用于包括至少一个锂电池组的应急供电系统，该方法包括：对各锂电池组进行循环充放电处理，其中，循环充放电处理包括在设定时间内循环执行的涓流充放电阶段和恒压阶段：在涓流充放电阶段中，控制锂电池组以第一预设电流放电第一预设时间后，控制锂电池组以第二预设电流充电第二预设时间，然后，执行恒压阶段；在恒压阶段中，将锂电池组的充电电压设置为第一预设电压值，并保持第三预设时间。实施本发明专利技术可以延长锂电池组的使用寿命，降低故障风险，有效提高后备电源系统的可靠性，对维系核电站的工作稳定起到积极作用。对维系核电站的工作稳定起到积极作用。对维系核电站的工作稳定起到积极作用。

【技术实现步骤摘要】
应急锂电池管理控制方法及锂电池应急电路


[0001]本专利技术涉及后备电源
，尤其涉及一种应急锂电池管理控制方法及锂电池应急电路。

技术介绍

[0002]后备电源系统是核电站、变电站、通信基站及其他电力工程中保护、控制及通信负荷的重要工作电源之一，在交流电源或充电器失效时，需要利用后备电源系统中的电池组为重要的直流负载不间断供电。
[0003]目前，核电站中的后备电源系统使用的均为阀控式铅酸蓄电池，适合长期浮充运行，但其存在使用寿命短、内部开路难以发现、能量密度低、环境要求高、维护工作量大的缺点。
[0004]而锂电池具有使用寿命长、能量密度高、易于在线监测、安全无污染等优点，虽然部分方案提出直接以锂电池替换铅酸蓄电池，但锂电池长期浮充会引起锂电池内部电解液与负极发生副反应，导致电池内阻增大，寿命加速衰减，且随着浮充电压的升高，该副反应会指数加剧。
[0005]在现有技术中，为解决锂电池无法长期浮充运行的问题，部分方案提出在锂电池组充满后主动将其切出，转为热备用状态，待到需要放电时再通过压差等信号闭合回路，从而向直流负荷供电。但上述方法中，由热备用状态到放电状态切换均需数十毫秒的时间，而这些控制回路存在故障概率，且很难及时在线发现，无法满足核电站对后备电源系统的可靠性、电能质量要求。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种应急锂电池管理控制方法及锂电池应急电路。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应急锂电池管理控制方法，适用于包括至少一个锂电池组的应急供电系统，包括：
[0008]S1、对各所述锂电池组进行循环充放电处理，其中，所述循环充放电处理包括在设定时间内循环执行的涓流充放电阶段和恒压阶段：
[0009]在所述涓流充放电阶段中，控制所述锂电池组以第一预设电流放电第一预设时间后，控制所述锂电池组以第二预设电流充电第二预设时间，然后，执行所述恒压阶段；
[0010]在所述恒压阶段中，将所述锂电池组的充电电压设置为第一预设电压值，并保持第三预设时间。
[0011]优选地，在所述S1中，所述循环充放电处理还包括在所述恒压阶段结束后执行的静置阶段；
[0012]在所述静置阶段中，控制所述锂电池组在第四预设时间内不进行放电和充电，然后，执行所述涓流充放电阶段。
[0013]优选地，在所述S1中，还包括：
[0014]在各所述锂电池组进行放电过程中，根据所述第一预设电流和所述锂电池组的公共输出端的当前负荷电流控制充电设备的当前输入电流；在各所述锂电池组进行充电过程中，根据所述第二预设电流和所述锂电池组的公共输出端的当前负荷电流控制所述充电设备的当前输入电流。
[0015]优选地，该应急锂电池管理控制方法还包括：
[0016]S2、对各所述锂电池组进行日常核容处理。
[0017]优选地，在所述S2中，所述日常核容处理包括：
[0018]根据预设周期依次对每一个所述锂电池组进行核容放电，在单个所述锂电池组进行核容放电过程中，不进行所述核容放电的锂电池组组成临时应急电源。
[0019]优选地，还包括：
[0020]S3、在所述锂电池组的公共输出端设置保护输出回路，根据分级控制处理控制所述保护输出回路的电压。
[0021]优选地，在所述S3中，所述分级控制处理包括：
[0022]使用若干二极管组成降压链，并在每一个所述二极管的两端设置旁路回路，根据所述应急供电系统的输出电压控制所述旁路回路是否导通，以控制所述降压链的降压值，进而根据预设保护电压对所述保护输出回路的电压进行分级降压。
[0023]优选地，该应急锂电池管理控制方法还包括：
[0024]S4、获取并显示各所述锂电池组的性能参数；其中，所述性能参数包括输出电压、输出电流、实时温度和当前电量状态中的至少一种。
[0025]本专利技术还构造了一种锂电池应急电路，其特征在于，包括：
[0026]至少一个锂电池组；
[0027]充放电电路，与各所述锂电池组连接，用于根据循环充放电指令控制各所述锂电池组进行循环充放电处理；其中，所述循环充放电处理包括在设定时间内循环执行的涓流充放电阶段和恒压阶段：在所述涓流充放电阶段中，控制所述锂电池组以第一预设电流放电第一预设时间后，控制所述锂电池组以第二预设电流充电第二预设时间，然后，执行所述恒压阶段；在所述恒压阶段中，将所述锂电池组的充电电压设置为第一预设电压值，并保持第三预设时间；
[0028]主控单元，与所述充放电电路连接，用于输出所述循环充放电指令。
[0029]优选地，该锂电池应急电路还包括：
[0030]核容单元，与各所述锂电池组连接，用于根据所述主控单元输出的核容指令控制所述锂电池组进行日常核容处理。
[0031]优选地，每一个所述锂电池组包括电池单元、第一旁路开关和放电开关；
[0032]所述电池单元连接所述第一旁路开关的第二端和放电开关的第二端，第一旁路开关的第一端连接所述核容单元，所述放电开关的第一端连接所述充电电路；在所述锂电池组进行所述核容放电时，所述核容指令使所述第一旁路开关导通以及所述放电开关关断；在所述锂电池组不进行所述核容放电时，所述核容指令使所述放电开关导通以及所述第一旁路开关关断。
[0033]优选地，该锂电池应急电路还包括：
[0034]分级控制电路，其一端与各所述锂电池组的公共输出端连接，其另一端为保护输出回路的输出端，并根据所述主控单元输出的分级控制指令控制所述保护输出回路的输出电压。
[0035]优选地，所述分级控制电路包括若干降压单元；各所述降压单元依次串联连接；
[0036]其中，每一个所述降压单元包括二极管和第二旁路开关；所述二极管的与所述第二旁路开关并联连接，所述二极管的阳极为所述降压单元的输入端用于连接所述锂电池组的公共输出端或位于前端的降压单元的输出端，所述二极管的阴极为所述降压单元的输出端用于连接位于后端的降压单元或作为所述保护输出回路的输出端，所述主控单元通过控制所述第二旁路开关是否导通，以控制所述分级控制电路的降压值，进而根据预设保护电压对所述保护输出回路进行分级降压。
[0037]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过对锂电池组进行循环充放电处理，大大减小锂电池组涓流浮充的时长，从而尽可能地降低锂电池组的损耗，有效提高其使用寿命；还通过对锂电池组进行日常核容处理，使工作人员可以在短周期内对锂电池组的容量变化进行监控，不仅方便工作人员及时对后备电源系统进行检修，还能使对锂电池组的容量衰减趋势预测更加准确；还通过锂电池组的公共输出端设置保护输出回路，有效降低了锂电池组在进行循环充放电处理过程中输出电压的波动影响到电压敏感类负载的寿命。实施本专利技术可以延长锂电池组的使用寿命，降低故障风险，有效提高后备电源系统的可靠性，对维系核电站的工作稳定起到积极作用。
附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应急锂电池管理控制方法，适用于包括至少一个锂电池组的应急供电系统，其特征在于，包括：S1、对各所述锂电池组进行循环充放电处理，其中，所述循环充放电处理包括在设定时间内循环执行的涓流充放电阶段和恒压阶段：在所述涓流充放电阶段中，控制所述锂电池组以第一预设电流放电第一预设时间后，控制所述锂电池组以第二预设电流充电第二预设时间，然后，执行所述恒压阶段；在所述恒压阶段中，将所述锂电池组的充电电压设置为第一预设电压值，并保持第三预设时间。2.根据权利要求1所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，在所述S1中，所述循环充放电处理还包括在所述恒压阶段结束后执行的静置阶段；在所述静置阶段中，控制所述锂电池组在第四预设时间内不进行放电和充电，然后，执行所述涓流充放电阶段。3.根据权利要求2所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，在所述S1中，还包括：在各所述锂电池组进行放电过程中，根据所述第一预设电流和所述锂电池组的公共输出端的当前负荷电流控制充电设备的当前输入电流；在各所述锂电池组进行充电过程中，根据所述第二预设电流和所述锂电池组的公共输出端的当前负荷电流控制所述充电设备的当前输入电流。4.根据权利要求1至3任一项所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，还包括：S2、对各所述锂电池组进行日常核容处理。5.根据权利要求4所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，在所述S2中，所述日常核容处理包括：根据预设周期依次对每一个所述锂电池组进行核容放电，在单个所述锂电池组进行核容放电过程中，不进行所述核容放电的锂电池组组成临时应急电源。6.根据权利要求1至3任一项所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，还包括：S3、在所述锂电池组的公共输出端设置保护输出回路，根据分级控制处理控制所述保护输出回路的电压。7.根据权利要求6所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，在所述S3中，所述分级控制处理包括：使用若干二极管组成降压链，并在每一个所述二极管的两端设置旁路回路，根据所述应急供电系统的输出电压控制所述旁路回路是否导通，以控制所述降压链的降压值，进而根据预设保护电压对所述保护输出回路的电压进行分级降压。8.根据权利要求1至3任一项所述的应急锂电池管理控制方法，其特征在于，还包括：S4、获取并显示各所述锂电池组的性能参数；其中，所述性能参数包括输出电压、输出电流、实时温度和当前电量状态中的至少一种。9.一种锂电池应急电路，其特征在于，包括：至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尧，黎亚，张顺，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：