直流后備電源容量檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型具體涉及一種直流后備電源容量檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]直流后備電源是電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)行不可或缺的重要組成部分，其性能直接關(guān)系到供電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)程規(guī)定:配電自動(dòng)化直流后備電源能夠在系統(tǒng)主電源斷電后至少4小時(shí)內(nèi)保證站用設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。因此，在交流電源中斷后直流后備電源的供電時(shí)間可作為計(jì)算后備電源容量與判斷后備電源好壞的重要參數(shù)。
[0003]現(xiàn)階段，直流后備電源與交流電源的連接方式如圖I所示:交流220V電源通過(guò)交/直流轉(zhuǎn)換裝置連接直流后備電源，同時(shí)交/直流轉(zhuǎn)換裝置的另一路直流輸出端連接裝置電源、操作電源等負(fù)載。直流后備電源通常采用蓄電池或者超級(jí)電容等作為儲(chǔ)能設(shè)備?？梢钥粗羭J，電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，直流后備電源一直處于浮充狀態(tài)，負(fù)載的供電一直由220V交流電通過(guò)交/直流轉(zhuǎn)換裝置供應(yīng);一旦交流220V電源停電，則交直流轉(zhuǎn)換裝置立即轉(zhuǎn)換為通過(guò)直流后備電源對(duì)裝置電源、操作電源等負(fù)載供電，待交流220V供電恢復(fù)后，電源供電方式恢復(fù)正常狀態(tài)，同時(shí)交流220V電源為直流后備電源充電，以保持后備電源的電量充足。
[0004]然而，直流后備電源的儲(chǔ)能設(shè)備在使用一段時(shí)間后，都會(huì)產(chǎn)生性能的下降；正常情況下直流后備電源一直處于浮充狀態(tài)，如無(wú)交流電源失電情況發(fā)生，一般難以判斷直流后備電源的性能好壞;現(xiàn)在常用的手段是人工檢測(cè)，即檢修人員定時(shí)巡查各個(gè)站的直流后備電源，采用人工手動(dòng)的方式，對(duì)直流后備電源進(jìn)行充放電試驗(yàn)，并且手動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析直流后備電源性能好壞，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作成效受人為因素影響大，而且效率極低；另一種是通過(guò)內(nèi)阻檢測(cè)的方式確認(rèn)直流后備電源的性能，但內(nèi)阻在線監(jiān)測(cè)裝置(系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，且僅適用于蓄電池，適用范圍極其有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低廉、功能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高的直流后備電源容量檢測(cè)裝置。
[0006]本實(shí)用新型提供的這種直流后備電源容量檢測(cè)裝置，包括控制開(kāi)關(guān)、控制器、通信模塊和電壓檢測(cè)模塊;控制開(kāi)關(guān)安裝在220V交流輸入回路上；電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)直流后備電源的輸出電壓，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)上傳控制器;控制器用于控制控制開(kāi)關(guān)的通斷，采集直流后備電源的輸出電壓和控制開(kāi)關(guān)的分/合閘狀態(tài)，通過(guò)計(jì)算控制開(kāi)關(guān)的分/合閘時(shí)間差判斷直流后備電源的持續(xù)供電能力，以檢測(cè)直流后備電源的持續(xù)供電時(shí)間；通信模塊將控制器采集的信號(hào)和檢測(cè)到的直流后備電源的持續(xù)供電時(shí)間上傳到監(jiān)控主站。
[0007]所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置還包括監(jiān)控主站，監(jiān)控主站用于接收通信模塊上傳的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)將檢測(cè)后的直流后備電源持續(xù)供電時(shí)間與系統(tǒng)中設(shè)定值比對(duì)，得出不滿足運(yùn)行要求的設(shè)備，并以報(bào)表形式指導(dǎo)運(yùn)維人員開(kāi)展工作。
[0008]所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置的電能直接從電壓檢測(cè)模塊的輸入端口獲取。[0009 ] 所述的控制器為單片機(jī)、FPGA、DSP、PLC或?qū)Ｓ霉I(yè)控制器。
[0010]所述的通信模塊為有線通信模塊或無(wú)線通信模塊。
[0011]所述的控制開(kāi)關(guān)為繼電器或接觸器。
[0012]所述的有線通信模塊為工業(yè)總線通信模塊或光纖通信模塊。
[0013]所述的無(wú)線通信模塊為GPRS通信模塊。
[0014]本實(shí)用新型采用自動(dòng)控制裝置對(duì)直流后備電源進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和性能判定，避免了人為檢測(cè)或者內(nèi)阻檢測(cè)等檢測(cè)手段需要人為干預(yù)、成本高昂等缺點(diǎn)；采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)直流后備電源進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程全程自動(dòng)控制，檢測(cè)原理緊密結(jié)合電網(wǎng)作業(yè)規(guī)程中相關(guān)要求，檢測(cè)效果好，檢測(cè)效率高，適用于各類直流后備電源儲(chǔ)能設(shè)備(包括蓄電池、鋰電池、超級(jí)電容器等），可有效防范故障情況下直流后備電源無(wú)法對(duì)負(fù)載有效供電的情況發(fā)生。本實(shí)用新型僅包含現(xiàn)有的簡(jiǎn)單元器件，成本低廉，便于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖I為【背景技術(shù)】的電路連接示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的功能模塊圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型的電路連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖2所示，為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的功能模塊圖：本實(shí)施例提供的這種直流后備電源容量檢測(cè)裝置由控制器、通信模塊、控制開(kāi)關(guān)和電壓檢測(cè)模塊組成；電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)直流后備電源的輸出電壓，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)上傳控制器;控制器通過(guò)通信模塊接收監(jiān)控主站的控制信號(hào)，啟動(dòng)直流后備電源的檢測(cè)作業(yè):檢測(cè)開(kāi)始時(shí)，控制器斷開(kāi)控制開(kāi)關(guān)，交流輸入電源斷開(kāi)，此時(shí)直流后備電源給負(fù)載供電；當(dāng)直流后備電源的輸出電壓低于限定值時(shí)，控制器閉合控制開(kāi)關(guān)，恢復(fù)交流供電，并通過(guò)通信模塊將控制開(kāi)關(guān)的分/合閘信號(hào)上傳監(jiān)控主站，監(jiān)控主站通過(guò)計(jì)算控制開(kāi)關(guān)分/合閘信號(hào)時(shí)間差T對(duì)直流后備電源的性能進(jìn)行判斷，以檢測(cè)直流后備電源的容量;監(jiān)控主站得出不滿足運(yùn)行要求的設(shè)備，并以報(bào)表形式指導(dǎo)運(yùn)維人員開(kāi)展工作。
[0019]控制器自身也可以根據(jù)控制開(kāi)關(guān)的分/合閘信號(hào)時(shí)間差T對(duì)直流后備電源的性能和容量進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)通信模塊將檢測(cè)結(jié)果上傳到監(jiān)控主站。
[0020]直流后備電源容量檢測(cè)裝置的電能直接從電壓檢測(cè)模塊的輸入端口獲取;控制器可以采用單片機(jī)、FPGA、DSP、PLC或?qū)Ｓ霉I(yè)控制器;通信模塊可以采用有線通信模塊或無(wú)線通信模塊，而有線通信可以采用工業(yè)總線通信方式或光纖通信方式，無(wú)線通信可以采用GPRS通信;控制開(kāi)關(guān)可以采用繼電器或接觸器。
[0021]如圖3所示，為本實(shí)用新型的電路連接示意圖：本實(shí)用新型的控制開(kāi)關(guān)串接在站用電的220V交流電源上，采用常閉觸點(diǎn)，電壓檢測(cè)模塊連接在負(fù)載的輸入電源端口。
[0022]直流后備電源容量檢測(cè)裝置的工作過(guò)程如下:正常運(yùn)行情況下，控制開(kāi)關(guān)閉合，交流220V電源輸入交/直流轉(zhuǎn)換裝置，交/直流轉(zhuǎn)換裝置的直流輸出端輸出直流電能給設(shè)備負(fù)載供電，同時(shí)直流后備電源為浮充狀態(tài);監(jiān)控主站可通過(guò)定時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)方式對(duì)各站點(diǎn)直流后備電源進(jìn)行檢測(cè)。監(jiān)控主站通過(guò)直流后備電源容量檢測(cè)裝置的通信模塊將控制指令傳遞給控制器，控制器控制控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)交流220V電源，同時(shí)將控制開(kāi)關(guān)分閘信號(hào)上傳監(jiān)控主站，此時(shí)交/直流轉(zhuǎn)換裝置的交流輸入端斷電，交/直流轉(zhuǎn)換裝置立即啟動(dòng)直流后備電源，利用直流后備電源直接對(duì)設(shè)備負(fù)載進(jìn)行供電;此時(shí)直流后備電源容量檢測(cè)裝置的電壓檢測(cè)模塊持續(xù)檢測(cè)直流后備電源的電壓;直流后備電源持續(xù)放電，直至放電電壓低于設(shè)定的下限值，控制器立即控制控制開(kāi)關(guān)閉合，恢復(fù)交流電源供電（即正常供電），并完成該次容量檢測(cè)。控制器通過(guò)通信模塊將控制開(kāi)關(guān)的合閘信號(hào)上傳監(jiān)控主站；監(jiān)控主站通過(guò)計(jì)算控制開(kāi)關(guān)的分/合閘信號(hào)時(shí)間差T對(duì)直流后備電源的性能進(jìn)行判斷。
[0023]控制器自身也可以根據(jù)控制開(kāi)關(guān)的分/合閘信號(hào)時(shí)間差T對(duì)直流后備電源的性能和容量進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)通信模塊將檢測(cè)結(jié)果上傳到監(jiān)控主站。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于包括控制開(kāi)關(guān)、控制器、通信模塊和電壓檢測(cè)模塊;控制開(kāi)關(guān)安裝在220V交流輸入回路上；電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)直流后備電源的輸出電壓，并將檢測(cè)到的電壓信號(hào)上傳控制器;控制器用于控制控制開(kāi)關(guān)的通斷，采集直流后備電源的輸出電壓和控制開(kāi)關(guān)的分/合閘狀態(tài)，通過(guò)計(jì)算控制開(kāi)關(guān)的分/合閘時(shí)間差判斷直流后備電源的持續(xù)供電能力，以檢測(cè)直流后備電源的容量是否滿足要求;通信模塊將控制器采集的信號(hào)和檢測(cè)到的直流后備電源的持續(xù)供電時(shí)間上傳到監(jiān)控主站。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于還包括監(jiān)控主站，監(jiān)控主站用于接收通信模塊上傳的后備電容的容量和控制器采集的信號(hào)，通過(guò)計(jì)算繼電器分合時(shí)間差計(jì)算后備電源的持續(xù)供電能力，以檢測(cè)后備電源的容量是否滿足要求。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置的電能直接從電壓檢測(cè)模塊的輸入端口獲取。4.根據(jù)權(quán)利要求I?3之一所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的控制器為單片機(jī)、FPGA、DSP、PLC或?qū)Ｓ霉I(yè)控制器。5.根據(jù)權(quán)利要求I?3之一所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的通信模塊為有線通信模塊或無(wú)線通信模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求I?3之一所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的控制開(kāi)關(guān)為繼電器或接觸器。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的有線通信模塊為工業(yè)總線通信模塊或光纖通信模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流后備電源容量檢測(cè)裝置，其特征在于所述的無(wú)線通信模塊為GPRS通信模塊。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直流后備電源容量檢測(cè)裝置，包括控制開(kāi)關(guān)、控制器、通信模塊和電壓檢測(cè)模塊；控制開(kāi)關(guān)安裝在交流輸入回路上；電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)后備電源的輸出電壓并上傳控制器；控制器控制控制開(kāi)關(guān)的通斷，計(jì)算控制開(kāi)關(guān)的分/合閘時(shí)間差判斷直流后備電源的持續(xù)供電能力是否滿足要求；通信模塊將采集的信號(hào)和檢測(cè)結(jié)果上傳到監(jiān)控主站。本實(shí)用新型采用自動(dòng)控制裝置對(duì)直流后備電源進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和性能判定，監(jiān)控主站通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)判斷直流后備電源性能并形成報(bào)表，便于維護(hù)人員及時(shí)處置，也避免了人工檢測(cè)或者內(nèi)阻檢測(cè)等需要人為干預(yù)、成本高昂等缺點(diǎn)，降低后備電源在真正使用時(shí)的故障率，提高供電系統(tǒng)可靠性；檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)控制，檢測(cè)效率高。
【IPC分類】G01R31/40
【公開(kāi)號(hào)】CN205157750
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520992067
【發(fā)明人】楊阜, 唐炅, 楊建平, 侯婧媖, 帥勇, 牛璞
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電分公司
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月4日