【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变电站直流系统，具体涉及一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置。
技术介绍
1、目前，电力控制系统的二次直流系统主要采用的是蓄电池供电，由于蓄电池供电出现故障，导致电力设施损坏、直流系统故障、事故扩大至电网故障，甚至造成人身伤亡等事故屡有发生，因此，研究二次直流系统中的蓄电池维护技术非常必要；蓄电池有着直流电源系统“血液”之称，是确保设备正常运行的最好一道防线，特别在超特高压变电站内，直流蓄电池组一旦出现故障将造成无法估量的后果；目前国内更换单支不合格电池的方法一般将该组蓄电池断开直流母线和浮充机的联络，将该不合格电池拆除后，单独做三次充放电试验，仍然不合格后再更换新的单支合格蓄电池，接线正确后再加入直流母线和浮充机联络；这种方法更换不合格蓄电池，不仅大大降低了更换速度，还存在以下弊端：1)拆除更换不合格蓄电池池时，需要停运该组蓄电池，长时间单组蓄电池运行，若运行组蓄电池充电机出线故障停机，会造成直流母线全停，影响直流系统可靠性，易造成其它安全事故；2)更换蓄电池时存在改接线，存在极性接反的危险，若极性接反，有蓄电池爆炸危险，对人员和设备造成危害；3)更换蓄电池的过程中蓄电池组电流电压会产生变化，不能及时掌握其变化情况，若变化量超过限定值而操作人员不知，也会影响直流系统可靠性，易造成其它安全事故；4)若摘除不合格蓄电池后，需继续进行核对性充放电实验检查其它蓄电池容量是否合格，也需要改接线，需要核对极性，若极性接反会造成蓄电池爆炸等危险；因此，提供一种结构合理、无需停电可在线更换、防止极性接反误操作、提高更换
技术实现思路
1、(一)技术问题
2、针对上述现有技术现状，本申请主要针对以下技术问题：
3、1.拆除更换不合格蓄电池池时，需要停运该组蓄电池，会造成直流母线全停，影响直流系统可靠性，易造成其它安全事故；
4、2.更换蓄电池时存在改接线，存在极性接反的危险，若极性接反，有蓄电池爆炸危险，对人员和设备造成危害；
5、3.更换蓄电池的过程中蓄电池组电流电压会产生变化，会影响直流系统可靠性，易造成其它安全事故；
6、4.若摘除不合格蓄电池后，需继续进行核对性充放电实验检查其它蓄电池容量是否合格，也需要改接线，需要核对极性，若极性接反会造成蓄电池爆炸等危险。
7、(二)技术方案
8、本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构合理、便于操作使用、减少病痛的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置。
9、本专利技术的目的是这样实现的：一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，它包括蓄电池多功能接线盒，所述蓄电池多功能接线盒中设有控制器u1，所述控制器u1的输入端连接有用于向所述控制器u1提供基准电压的基准电压单元及用于测量蓄电池电压的测量单元，在所述测量单元的输入端连接有电池短接单元；所述控制器u1的输出端连接有光耦隔离驱动电路，所述光耦隔离驱动电路的输出端与所述电池短接单元的输入端连接。
10、进一步地，所述基准电压单元包括电阻r1、与电阻r1串联的电阻r3以及与电阻r1并联的电容c4；所述电阻r1的一端接地、另一端连接控制器u1的输入端，并经电阻r3接高电平。
11、进一步地，所述测量单元包括电阻r7、r8以及二极管vd1；所述电阻r7的一端与控制器u1的输入端相连、另一端经二极管vd1接地，并经电阻r8连接晶闸管vs的阳极。
12、进一步地，所述蓄电池多功能接线盒还包括报警单元，所述报警单元包括指示灯h1、h2、h3；所述指示灯h1的正极连接高电平、负极经电阻r4连接控制器u1，并经电阻r4连接晶闸管vs的阴极；所述报警单元的报警形式采用通过指示灯提示。
13、进一步地，所述蓄电池多功能接线盒还包括防误单元，所述防误单元包括二极管vd2、vd3以及光耦隔离模块u2；所述光耦隔离模块u2的vcc端接电源端vcc(+5v)、gnd端接地、a端经电阻r2接电源端vcc(+5v)、k端与所述控制器u1的p1.5端相连、vo端经电阻r9与晶闸管vs的控制极(g)相连。
14、进一步地，所述二极管vd2的负极与晶闸管vs的控制极(g)相连、正极与二极管vd3的正极相连。
15、进一步地，所述二极管vd3的负极与晶闸管vs的阴极(k)相连，且负极接地；所述晶闸管vs的阴极(k)与蓄电池的负极相连、阳极(a)与蓄电池的正极相连。
16、进一步地，所述蓄电池多功能接线盒还包括供电单元，所述供电单元包括dc-dc电源转换器u3；所述dc-dc电源转换器u3的vi n-端与12v高性能锂电池的负极相连，vi n+端经熔断器f1与12v高性能锂电池的正极相连。
17、进一步地，在所述dc-dc电源转换器u3的vi n-端与vi n+端之间设有极性电容c1和电容c2；在所述dc-dc电源转换器u3的com端与vo+端之间设有极性电容c3和电容c5；在所述极性电容c3的正极接电源端vcc(+5v)、负极接地。
18、进一步地，所述蓄电池多功能接线盒还包括状态显示单元，所述状态显示单元由检测电路、16位a/d转换模块、内置5ppm电压基准源以及集成板卡组成。
19、(三)有益效果
20、1.本专利技术提出的落后蓄电池多功能置换装置，无需退出充电解除双备即可在浮充状态下更换落后蓄电池，且能实时监测蓄电池电流电压变化情况，防止极性接反等误操作的发生，充分保证变电站直流系统的安全、可靠运行；
21、2.本专利技术装置通过实时显示的电流，实现了工作的高效减负，提高工作效率的同时，降低了直流系统蓄电池检修过程中变电站自动化及保护设备的运行风险，保障电网的安全稳定运行，具有推广价值。
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1.一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，它包括蓄电池多功能接线盒，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒中设有控制器U1，所述控制器U1的输入端连接有用于向所述控制器U1提供基准电压的基准电压单元及用于测量蓄电池电压的测量单元，在所述测量单元的输入端连接有电池短接单元；所述控制器U1的输出端连接有光耦隔离驱动电路，所述光耦隔离驱动电路的输出端与所述电池短接单元的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述基准电压单元包括电阻R1、与电阻R1串联的电阻R3以及与电阻R1并联的电容C4；所述电阻R1的一端接地、另一端连接控制器U1的输入端，并经电阻R3接高电平。
3.如权利要求2所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述测量单元包括电阻R7、R8以及二极管VD1；所述电阻R7的一端与控制器U1的输入端相连、另一端经二极管VD1接地，并经电阻R8连接晶闸管VS的阳极。
4.如权利要求3所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池
5.如权利要求4所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒还包括防误单元，所述防误单元包括二极管VD2、VD3以及光耦隔离模块U2；所述光耦隔离模块U2的VCC端接电源端Vcc、GND端接地、A端经电阻R2接电源端Vcc、K端与所述控制器U1的P1.5端相连、VO端经电阻R9与晶闸管VS的控制极相连。
6.如权利要求5所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述二极管VD2的负极与晶闸管VS的控制极相连、正极与二极管VD3的正极相连。
7.如权利要求6所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述二极管VD3的负极与晶闸管VS的阴极相连，且负极接地；所述晶闸管VS的阴极与蓄电池的负极相连、阳极与蓄电池的正极相连。
8.如权利要求5所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒还包括供电单元，所述供电单元包括DC-DC电源转换器U3；所述DC-DC电源转换器U3的Vin-端与12V高性能锂电池的负极相连，Vin+端经熔断器F1与12V高性能锂电池的正极相连。
9.如权利要求8所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：在所述DC-DC电源转换器U3的Vin-端与Vin+端之间设有极性电容C1和电容C2；在所述DC-DC电源转换器U3的COM端与Vo+端之间设有极性电容C3和电容C5；在所述极性电容C3的正极接电源端Vcc、负极接地。
10.如权利要求8所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒还包括状态显示单元，所述状态显示单元由检测电路、16位A/D转换模块、内置5PPM电压基准源以及集成板卡组成。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，它包括蓄电池多功能接线盒，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒中设有控制器u1，所述控制器u1的输入端连接有用于向所述控制器u1提供基准电压的基准电压单元及用于测量蓄电池电压的测量单元，在所述测量单元的输入端连接有电池短接单元；所述控制器u1的输出端连接有光耦隔离驱动电路，所述光耦隔离驱动电路的输出端与所述电池短接单元的输入端连接。
2.如权利要求1所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述基准电压单元包括电阻r1、与电阻r1串联的电阻r3以及与电阻r1并联的电容c4；所述电阻r1的一端接地、另一端连接控制器u1的输入端，并经电阻r3接高电平。
3.如权利要求2所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述测量单元包括电阻r7、r8以及二极管vd1；所述电阻r7的一端与控制器u1的输入端相连、另一端经二极管vd1接地，并经电阻r8连接晶闸管vs的阳极。
4.如权利要求3所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒还包括报警单元，所述报警单元包括指示灯h1、h2、h3；所述指示灯h1的正极连接高电平、负极经电阻r4连接控制器u1，并经电阻r4连接晶闸管vs的阴极；所述报警单元的报警形式采用通过指示灯提示。
5.如权利要求4所述的一种变电站直流蓄电池组失效电池用多功能置换装置，其特征在于：所述蓄电池多功能接线盒还包括防误单元，所述防误单元包括二极管vd2、vd3以及光耦隔离模块u2；所述光耦...
【专利技术属性】
技术研发人员：石博，孙桐妍，刘文静，王坛，谢华珣，爨雨萌，阮鑫磊，朱穆，黄朝阳，贾罡，阎显伟，薛保星，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：
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