放電模塊采用了大功率的電子負(fù)載技術(shù),能瞬間承受高達(dá)100A(或200A)的沖擊電流,以實現(xiàn)對電池負(fù)荷能力的檢測。放電模塊也可作為長時間放電負(fù)載,實現(xiàn)對電池容量的核對性測試及電池的活化維護(hù)。
大電流瞬間直流內(nèi)阻測試法是一種標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻測量方法,主要特點是準(zhǔn)確度高,但實現(xiàn)難度較大,關(guān)鍵在于需要一個大電流負(fù)載電阻。本系統(tǒng)的大功率放電模塊,能瞬間承受高達(dá)100A的沖擊電流,以達(dá)到瞬間大電流內(nèi)阻測試的要求。放電模塊具有三重保護(hù),用以保證設(shè)備使用安全可靠:第一級是一個能瞬時分?jǐn)鄈A級電流的空氣開關(guān),第二級為大電流熔絲,第三級為帶延時的保護(hù)繼電器組。示意圖如圖二所示:
核對性放電容量測試:以0.1C10的放電電流進(jìn)行核對性放電,從而測得蓄電池的真實容量。
放電模塊接到來自放電控制模塊的放電指令時,放電負(fù)載接通,電池通過負(fù)載放電,同時采集模塊將快速采集每節(jié)電池電壓的每一變化量,在監(jiān)控主機(jī)中顯示每節(jié)電池的特性曲線,實時顯示每節(jié)電池電壓的電壓值和容量。
除放電控制設(shè)備對放電模塊的放電啟動/停止指令外,放電模塊內(nèi)部也設(shè)有計時器,如放電超時,將自動切斷放電回路,即使電子開關(guān)損壞,放電回路也將被切斷,從而大大提高了放電模塊工作的可靠性。
放電模塊還設(shè)有過流、超溫等異常保護(hù)。同時放電模塊工作時還受控于交流市電,在放電時如發(fā)生交流市電失電,放電模塊將自動終止放電,保證直流系統(tǒng)向負(fù)載供電。
2.2蓄電池組監(jiān)測系統(tǒng)特點
系統(tǒng)組成:監(jiān)控主機(jī)、電池電壓采集模塊、放電模塊、通訊接口板、服務(wù)器(網(wǎng)絡(luò)版)。
在線自動監(jiān)測單體電池電壓、電池組組端電壓、充放電電流和溫度,數(shù)據(jù)采集快速準(zhǔn)確,可記錄電池充放電過程每一瞬間的變化,保證對電池的準(zhǔn)確判別。
動態(tài)放電瞬間測量每一單體電池內(nèi)阻及負(fù)載能力,快速判別電池性能。
核對性放電測量電池組容量,放電過程各項參數(shù)、曲線全程顯示。
放電保護(hù):出現(xiàn)單體電池電壓低于設(shè)定值,放電時間、容量到達(dá)設(shè)定值,交流失電等情況之一,設(shè)備自動停止放電。
多種故障報警功能:電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等,報警閥值自由設(shè)定。
自動存儲報警
信息及動態(tài)放電、靜態(tài)放電數(shù)據(jù)。
2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
遠(yuǎn)程實現(xiàn)對蓄電池組的核對性放電和內(nèi)阻測試,可大大提高蓄電池組運行維護(hù)的效率,因此本遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵和難點是如何實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,為實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和操作,設(shè)計后的二次接線有關(guān)蓄電池部分如圖三所示。
接合二次接線圖,將原處于常閉狀態(tài)的1Q3改為常開狀態(tài),圖中J1-2、J1-4平時均為常閉狀態(tài),JM、J1-5平時為常開狀態(tài);遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)時序如下描述;
內(nèi)阻測試時序:
① 斷開J1-4,延時1秒后閉合J1-5;
、 FD-B放電模塊接收內(nèi)阻測試命令后開始內(nèi)阻測試;
、 FD-B放電模塊充分散熱后斷開J1-5
、 延時1分鐘,閉合J1-4,完成內(nèi)阻測試。
核對性放電時序:
① 閉合母聯(lián)直流接觸器JM;實現(xiàn)二段母線的聯(lián)合;
、 斷開J1-2,使充電裝置和蓄電池組退出母線;
、 斷開J1-4,閉合J1-5
④ FD-B放電模塊接收核對性放電命令,開始放電
、 放電結(jié)束時,F(xiàn)D-B放電模塊接收結(jié)束放電終止放電;
、 FD-B放電模塊充分散熱后斷開J1-5
、 閉合J1-4,對蓄電池組進(jìn)行充電,同時檢測組端電壓和充電電流
、 判斷蓄電池組轉(zhuǎn)入浮充后,閉合J1-2,投入母線
、 斷開JM,完成核對性放電和母線分段。
實現(xiàn)對放電模塊控制的功能由安裝與現(xiàn)場的放電控制模塊完成,放電控制模塊接收遠(yuǎn)程放電開始和終止命令的同時,分別根據(jù)內(nèi)阻測試和核對性放電命令,完成對JM、J1-2、J1-2、J1-5直流接觸器的閉合和斷開操作,整個遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖四所示。
如上圖所示,整個監(jiān)控系統(tǒng)包括三大部分:
服務(wù)器計算機(jī)管理和監(jiān)控軟件:軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程核對性放電和內(nèi)阻測試的控制,同時實時接收現(xiàn)場蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)上傳的各
信息,統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、分析和WEB發(fā)布,以及各類報表的生成;
蓄電池組監(jiān)測系統(tǒng):實時監(jiān)測蓄電池組狀態(tài),轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)程核對性放電和內(nèi)阻測試命令,實時上傳蓄電池組信息和放電狀態(tài)
信息;
放電控制模塊和放電模塊:接收遠(yuǎn)程核對性放電和內(nèi)阻測試命令,核對性放電和內(nèi)阻測試的實現(xiàn),以及對直流系統(tǒng)二次回路的控制。
6、結(jié)束語
本文介紹的蓄電池組遠(yuǎn)程維護(hù)管理系統(tǒng)具有模塊化、
智能化、網(wǎng)絡(luò)化的特點,不僅實現(xiàn)了蓄電池組
信息的實時在線監(jiān)測,同時也具備了核對性放電和內(nèi)阻測試功能,提供了蓄電池組監(jiān)測維護(hù)的必要和可靠的手段。同時實現(xiàn)了對以上操作的遠(yuǎn)程控制和管理,體現(xiàn)了先進(jìn)的設(shè)計思想,實現(xiàn)對蓄電池的維護(hù)方法由傳統(tǒng)的定期檢測轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程狀態(tài)檢測,提高了系統(tǒng)的
自動化程度和可靠性,具有較強(qiáng)的實際推廣意義。