一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统，采集蓄电池的电压、电流及表面温度，根据采集的这些数据对蓄电池的运行状态进行分析，防止蓄电池过充电或过放电，从而延长蓄电池的工作寿命，节约成本。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统
本技术涉及蓄电池的维护，特别是一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统。
技术介绍
支持配电自动化功能的开关设备、配电终端均分散在广阔的各个配电线路上，其电动操作及设备运行需要的电能在配电线路有电时由电压互感器提供，配电线路无电时则由后备电源提供，由于电动操作需要能量大且安装空间有限、数量众多，故目前在配电自动化领域一般选用具有能效比大、成本较低的免维护中容量铅酸蓄电池作为其后备电源。但是，免维护中容量铅酸蓄电池运行维护随着配电自动化的推广使用也有其不利的一面，如:蓄电池安装在室外，其运行环境恶劣，运行温度随季节、天气变化而变动，高低温变化幅度大；蓄电池充电方式多采用在电源模块中通过集成芯片实现的简单固定不变的恒流、恒压、活化方式，未能根据电池实际运行情况作出最佳的控制，从而导致电池过充；蓄电池在没有交流电源输入时，有电就放，导致电池过放。由于配电设备在地域上分散安装，分布广、量大，运维配置人员又少，导致蓄电池运行监视困难、维护难等，使得蓄电池实际运行寿命远小于设计寿命。蓄电池维护困难、失效后又无法及时发现，从而影响到了配电自动化实用化的推广，合理有效地监控蓄电池的充放电过程及对电池健康状况的评估，延长蓄电池的使用寿命对提高配电可靠性具有重要意义。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统，防止蓄电池过放电或过充电，延长蓄电池的寿命。本技术解决其问题所采用的技术方案是:一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统，包括:数据采集模块，与蓄电池电气连接，用于采集蓄电池的电压、电流和表面温度；逻辑处理控制模块，与数据采集模块电气连接，用于接收数据采集模块采集的蓄电池的电压、电流和表面温度数据,并根据接收到的数据,生成对应的控制参数；反馈控制模块，与逻辑处理控制模块和蓄电池电气连接，用于接收所述逻辑处理控制模块生成的控制参数，并根据控制参数调整与蓄电池相关的电压和电流的大小与方向；直流输入模块，与反馈控制模块电气连接，用于为蓄电池提供充电电流。所述系统还包括:数据通信模块，与逻辑处理控制模块电气连接，用于接收逻辑处理控制模块所接收的数据及生成的控制参数，并通过有线或无线方式将接收到的数据及控制参数发送至相应的接收设备。本技术的有益效果是:本技术采用一种中容量免维护蓄电池的充放电维护及系统，采集蓄电池的电压、电流及表面温度，根据采集的这些数据对蓄电池的运行状态进行分析，防止蓄电池过充电或过放电,从而延长蓄电池的工作寿命,节约成本。【附图说明】下面结合附图和实例对本技术作进一步说明。图1是本实用蓄电池恒压恒流充电时的线性示意图；图2是本实用所述系统结构组成框图。【具体实施方式】对蓄电池进行充电时，参照图1所示，最初是从图中的A点对蓄电池通过恒定电流进行充电，伴随充电的进行，蓄电池的电压上升，当其电压达到B点时，则进行恒压充电，随着充电的时行，蓄电池的电流逐渐减小，最终电流减少到C点变成微电流，此时C点的电流大小约为0.01C，实用应用当中，当蓄电池的充电电流小于0.0lC时视为电池充电完成，若此时依然以原电压继续长时间充电，则造成过充电，将折损电池的寿命。同时，蓄电池表面温度的变化也会对蓄电池的寿命造成影响，本实用结合实际应用，解决过充电及温度对蓄电池寿命的影响，延长蓄电池的寿命，减少蓄电池更换次数，降低相应的电力设备成本。参照图2所示的系统组成框图,所述系统包括:数据采集模块，与蓄电池电气连接，用于采集蓄电池的电压、电流和表面温度；逻辑处理控制模块，与数据采集模块电气连接，用于接收数据采集模块采集的蓄电池的电压、电流和表面温度数据,并根据接收到的数据,生成对应的控制参数；反馈控制模块，与逻辑处理控制模块和蓄电池电气连接，用于接收所述逻辑处理控制模块生成的控制参数，并根据控制参数调整与蓄电池相关的电压和电流的大小与方向；直流输入模块，与反馈控制模块电气连接，用于为蓄电池提供充电电流；数据通信模块，与逻辑处理控制模块电气连接，用于接收逻辑处理控制模块所接收的数据及生成的控制参数，并通过有线或无线方式将接收到的数据及控制参数发送至相应的接收设备。所述数据通信模块可以实现蓄电池监测信息上传和远程控制蓄电池活化等功能。在对蓄电池充电时，数据采集模块采集蓄电池的电压Uo、电流1和表面温度T，逻辑处理控制模块接收后，根据以下步骤对数据进行分析:(I)检测蓄电池电压Uo及其表面温度T，如果Uo大于浮充电压Uf，即图1中所示C点时的电压，则进入步骤(4)，否则，进入步骤(2 );(2)对蓄电池进行恒流充电，在充电的同时，若检测到的蓄电池端电压Uo达到设定值Ul时，即图1中所示B点时的电压，则进入步骤(3)；(3)以恒定电压U2对蓄电池进行充电，同时根据检测到的蓄电池的表面温度T调整恒定电压U2的大小，当充电过程符合设置条件时，则进入步骤(4)；(4)以浮弃电压Uf对蓄电池进行浮充充电，同时根据检测到的蓄电池的表面温度T调整浮充电压Uf的大小。在所述步骤(3)中，根据检测到的蓄电池的表面温度T调整恒定电压U2的大小具体为:当表面温度T大于等于5°C且小于等于35°C时，则保持恒定电压U2大小不变；当表面温度T大于(TC小于5°C或者大于35°C小于40°C时，电压U2以公式U2 = U2-K (T-20°C)V进行变化，其中K为蓄电池的系数。此处所设置的温度值是根据具体的实际应用所设定，实际应用以20°C为蓄电池工作的最佳温度值，当蓄电池的表面温度在20°C上下变动时，根据不同情况，则需要调整充电电压的大小。目前，蓄电池以2.40?2.50V/单格(20°C时的设定值)进行定电压充电，蓄电池恒压充电时的电压值U2 = 28.8V，以20°C作为为中间界，上下变动15°C，蓄电池的表面温度T大于等于5°C且小于等于35°C时，说明蓄电池的表面温度正常，以恒压28.8V进行充电，否则，若表面温度T大于0°C小于5°C或者大于35°C小于40°C时，说明蓄电池的温度已经不利于继续恒压充电，以20°C为起点，每变化一度充电电压调整-4mV/单格，调整充电电压U2的值，使其以公式U2 = U2_K (T_20°C )V进行变化，通常K值为0.48，因此，U2 = 28.8 — 0.48 (T — 20°C)V。对蓄电池进行恒压充电时，若检测到蓄电池的电流1小于0.01C，则说明蓄电池已经充电完成，则需要转入浮充充电，即进入步骤(4);实际应用中，若恒压充电的时间t大于设定值Tzd或蓄电池的电压Uo在单位时间内的增大值大于设定值AUzd时，同样表明蓄电池充电完成，则需要转入步骤(4)进入浮充阶段。在所述步骤(4)中，通常浮充电压Uf以2.275V/单格(20°C时的设定值)进行充电，蓄电池的表面温度T在0°C以下或40°C以上时，需对充电电压进行修正，以20V为起点，每变化一度，单格电压变化_3mV，则当表面温度T大于等于0°C且小于等于40°C时，保持浮充电压Uf的大小不变，以28.8V进行充电；当表面温度T小于(TC或者大于40°C时，则停止充电，此时充电电压为0V。逻辑处理模块在进行分析的同时，当符合某一步骤时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统，其特征在于，包括：数据采集模块，与蓄电池电气连接，用于采集蓄电池的电压、电流和表面温度；逻辑处理控制模块，与数据采集模块电气连接，用于接收数据采集模块采集的蓄电池的电压、电流和表面温度数据，并根据接收到的数据，生成对应的控制参数；反馈控制模块，与逻辑处理控制模块和蓄电池电气连接，用于接收所述逻辑处理控制模块生成的控制参数，并根据控制参数调整与蓄电池相关的电压和电流的大小与方向；直流输入模块，与反馈控制模块电气连接，用于为蓄电池提供充电电流。

【技术特征摘要】
1.一种中容量免维护蓄电池的充放电维护系统，其特征在于，包括: 数据采集模块，与蓄电池电气连接，用于采集蓄电池的电压、电流和表面温度； 逻辑处理控制模块，与数据采集模块电气连接，用于接收数据采集模块采集的蓄电池的电压、电流和表面温度数据，并根据接收到的数据，生成对应的控制参数； 反馈控制模块，与逻辑处理控制模块和蓄电池电气连接，用于接收所述逻辑处理控...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤定阳，罗宏管，曾祥飞，
申请(专利权)人：珠海许继电气有限公司，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：