本发明专利技术提供了一种兼容多电压等级的多用途智能蓄电池放电装置，包括监控模块和放电功率模块组，其中所述放电功率模块组包括一块或者多块并联的放电功率模块，每一所述放电功率模块包括全桥整流电路、Boost升压单元电路、Boost单元控制电路、PWM调节负载单元、PWM调节控制电路、开关调节负载单元、开关调节控制电路和通信接口电路，其中放电功率模块的通信接口电路与监控模块相连接。本发明专利技术所提出的装置具有能兼容多电压等级，能快速地满足用户定制化的一体化产品的要求，能作为交流负载使用，产品用途多样化等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种蓄电池放电装置，尤其是一种可兼容各种电压等级的蓄电池组的多用途智能蓄电池放电装置，属于电力电子技术及微机控制技术在工业检测控制领域中的应用。
技术介绍
随着社会的发展及人民生活水平的不断提高，对生产的安全性、可靠性的要求越来越高，生产的安全性及可靠性很多情况下是由生产设备供电情况决定的。为生产设备可靠地供电是保证生产的安全性及可靠性的基础，因此各种保证生产设备供电可靠性的交、直流不间断电源系统在金融、电信、电力、铁路、地铁等行业中广泛地使用。如电信行业、电力行业使用的-48V通信电源系统、电信和金融行业广泛使用的UPS、这两年开始推广将来有可能替代UPS的HVDC电源系统、电力行业使用的110V、220V等级的电力操作电源系统等。这些交直流电源系统基本上都是以蓄电池组作为后备能源。当市电正常时，电源系统经过电源变换装置将市电变为需要的交流电或直流电供给负载；当市电停电时由蓄电池组经电源变换装置变换继续为负载供电。因此了解掌握蓄电池组的荷电量及荷电能力对于保证电源系统的供电可靠性就显得很重要很有意义。目前判断蓄电池组电池组的荷电量及荷电能力最准确最有效的手段就是容量核对性放电试验(简称核容放电)，即定期给蓄电池组进行一次实际的放电，放电结束时统计计算蓄电池组实际的放电安时数来判断蓄电池组的荷电量和荷电能力是否还能满足运行要求。核容放电以恒流方式进行，放电过程中需要监测蓄电池组的端电压、每个蓄电池单体的端电压、放电时间、放电容量，当其中任意一项达到预设的停止放电条件时就应停止放电，以免放电过度而损坏蓄电池。电力行业标准DL/T724-2000《电力系统用直流电源装置运行与维护技术规程》第6条对蓄电池核容放电进行了相关规定。早期的蓄电池放电设备是由电源系统的运行维护人员根据现场的实际情况，用可调电阻、电炉丝做为放电负载，用多个空气开关在放电过程中手动调节负载的大小来维持放电电流基本恒定，在放电过程中用人工记录各种放电数据、需要人工终止放电。这种方法存在着设备体积大、笨重、不安全、不可靠、费时、费力、工作效率低、不能精确计算实际放电容量等问题等缺点。近年来出现使用PTC发热器作为负载的智能型蓄电池恒流放电装置，实现恒流的自动控制、终止放电的自动控制、放电数据的自动记录等功能，这种新型的放电装置使用的PTC发热器具有体积小、重量轻、安全性好等优点，而且整个放电过程基本上都是自动完成的，很大程度的减轻了电源系统运行维护人员的工作量，因此非常受运行维护人员的欢迎。但现有的蓄电池智能恒流放电装置也有不足之处，其中最大的不足是不能兼容不同电压等级的蓄电池组。不同的电源系统配置的蓄电池组的电压有区别，比如说大型发电厂同时存在48V的通信电源系统、IlOV和220V的操作电源系统、UPS等，它们的蓄电池组的标称电压分别是48V、110V、220V、400V。因为低电压的PTC不能用于高电压，否则PTC将被击穿。又因为PTC不是一个线性电阻，高电压的PTC在低电压时功率将大幅降低，放电容量大幅下降，例如一个1800W/220V的PTC，在IlOV电压时，功率大约250w不到。因此现在的PTC蓄电池智能恒流放电仪都只能适用于一个电压等级，不能兼容多个电压等级，如上述的电厂用户必须购置4种电压等级的放电装置，非常不经济。另外因为不同行业不同地方不同用途的电源系统的蓄电池组的容量有比较大的区别，分布范围很宽，因此对放电仪的容量需求也很分散，无法进行标准化设计。这给放电仪生产厂家的设计与生产带来很大麻烦，必须定制设计定制生产，因此无法快速满足用户的需求。有些厂家采取多机并联工作的方式进行扩容，但这种方式并不受用户的认可，用户更希望一体化结构设计的产品。一体化结构的产品使用时接线简单'、操作也更接近用户的习惯，更容易掌握，保管、运输、维护也更方便、简单，总体成本也较低。现有的产品都只能作为直流负载使用，不能作为交流负载使用。这是因为两个原因1、现有产品都是用IGBT、MOSFET等半导体开关器件作为开关控制调节负载，这些器件是单向器件不适合用于交流情况；2、以额定电压220Vdc的放电装置为例说明问题，放电装置选用220V额定电压的PTC发热器作为负载，接入220V的直流可正常工作。但接入220Vac的交流时，220Vac交流电经过整流滤波后(整流滤波是为了解决IGBT、MOSFET等半导体开关器件不适合用于交流的问题)变成310V的直流电压，有效值比交流时高了 I. 414，但电网电压往往高于220Vac，有时甚至可达265Vac，经整流滤波后的直流电压最高可达375V。这么高的电压很容易损坏220V的PTC发热器，如果改用高电压PTC，在220V的额定直流电压时PTC的功率又出不来。基于这两原因，现在的PTC蓄电池恒流放电装置不能作为交流负载使用。综上所述，现有的产品都只能进行蓄电池组的恒流放电，产品的用途比较单一，没有把装置充分利用起来。
技术实现思路
为了克服以上缺陷并满足市场的需要，本专利技术的目的在于提供本专利主要是解决上述提到的现有产品的四个问题1、不能兼容多电压等级；2、不能快速地满足用户定制化的一体化产品的要求；3、不能作为交流负载使用；4、产品用途太单一。本专利技术采取的技术方案是 一种兼容多电压等级的多用途智能蓄电池放电装置，包括监控模块和放电功率模块组，所述放电功率模块组包括一块或者多块并联的放电功率模块，每一所述放电功率模块包括全桥整流电路、Boost升压单元电路、Boost单元控制电路、PWM调节负载单元、PWM调节控制电路、开关调节负载单元、开关调节控制电路和通信接口电路；其中，全桥整流电路与需放电的蓄电池相连接，Boost单元控制电路将其稳压值设定在放电装置欲满足的最高的电压等级的蓄电池组的标称电压上，当装置输入电压低于这个电压时Boost升压单元电路工作将电压升至设定的稳压值供给后面的PWM调节负载单元和开关调节负载单元；当装置输入电压等于或略高于设定的稳压值时，Boost升压单元电路不工作，输入电压相当于被直接施加到后面的PWM调节负载单元和开关调节负载单元之上；通信接口电路与监控模块相连接，放电功率模块根据监控模块发来的指令来启停装置的放电及控制放电的电流、电压或温度，同时放电功率模块将自己的工作状态信息回传给监控模块。作为以上技术方案的一种改进，所述监控模块包括MCU (嵌入式单片机)、数据储存单元、上行通信接口、IXD显示器、USB接口、输入按键、开关量输入输出接口、第一下行通信接口、第二下行通信接口、监控模块辅助电源，其中第一下行通信接口与放电功率模块的通信接口电路通过RS485串行通信接口相连接，第二下行通信接口( 18)以及开关量输入输出接口(16)与电池巡检装置联接。作为以上技术方案的一种改进，每一所述放电功率模块还包括功率输入接口端子、散热风扇组、散热风扇控制电路、控制电路工作电源、散热风扇组工作电源和工作电源输入接口电路。作为以上技术方 案的一种改进，所述PWM调节负载单元和开关调节负载单元采用PTC加热器作为负载。作为以上技术方案的一种改进，所述装置还包括工作电源开关、工作电源“交流/直流”选择开关、交流输入插座、主功率输入开关和蓄电池组接入端子，其中蓄电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种兼容多电压等级的多用途智能蓄电池放电装置，其特征在于：包括监控模块（1）和放电功率模块组（7），所述放电功率模块组（7）包括一块或者多块并联的放电功率模块（71~7n），每一所述放电功率模块（71~7n）包括全桥整流电路、Boost升压单元电路、Boost单元控制电路、PWM调节负载单元、PWM调节控制电路、开关调节负载单元、开关调节控制电路和通信接口电路;其中，全桥整流电路与需放电的蓄电池相连接，？Boost单元控制电路将其稳压值设定在放电装置欲满足的最高的电压等级的蓄电池组的标称电压上，当装置输入电压低于这个电压时Boost升压单元电路工作将电压升至设定的稳压值供给后面的PWM调节负载单元和开关调节负载单元，当装置输入电压等于或略高于设定的稳压值时，Boost升压单元电路不工作，输入电压相当于直接加到后面的PWM调节负载单元和开关调节负载单元之上；通信接口电路与监控模块（1）相连接，放电功率模块（71~7n）根据监控模块（1）发来的指令来启停装置的放电及控制放电的电流、电压或温度，同时放电功率模块（71~7n）将自己的工作状态信息回传给监控模块（1）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王苹，关平，
申请(专利权)人：关平，
类型：发明
国别省市：
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