分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，當(dāng)環(huán)控單元檢測(cè)到的環(huán)境溫度高于環(huán)境溫度閾值時(shí)，蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的主控模塊根據(jù)蓄電池的溫度信息對(duì)蓄電池組進(jìn)行降溫維護(hù)，使溫度高于第一溫度閾值的蓄電池組停止充電、放電和供電動(dòng)作，溫度在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間的蓄電池停止充電和放電動(dòng)作，溫度在第二穩(wěn)定閾值和第三溫度閾值之間的蓄電池停止放電動(dòng)作，穩(wěn)定低于第三溫度閾值的蓄電池繼續(xù)執(zhí)行充電、放電和供電動(dòng)作。本發(fā)明支持本地維護(hù)和遠(yuǎn)端管理部門(mén)對(duì)蓄電池組進(jìn)行在線(xiàn)維護(hù)，大大提高運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和效率、并延長(zhǎng)蓄電池組的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來(lái)我國(guó)電力和電信事業(yè)的快速發(fā)展，變電站和蓄電池組的數(shù)量每年都在高速增長(zhǎng)，同時(shí)變電站與供電公司管理單位的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，因此如何管理和及時(shí)維護(hù)蓄電池組已成為電力和電信系統(tǒng)的棘手問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，通過(guò)充電和放電電路實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組的充放電控制，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將蓄電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息發(fā)送給遠(yuǎn)端的管理部門(mén)，支持遠(yuǎn)端管理部分對(duì)蓄電池組進(jìn)行在線(xiàn)維護(hù)，還實(shí)現(xiàn)了本地地自動(dòng)維護(hù)工作。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，它包括以下多個(gè)步驟:
S1:蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的電池維護(hù)模塊對(duì)每個(gè)蓄電池組的工作狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集的信息內(nèi)容包括蓄電池組的實(shí)時(shí)電壓、電流和溫度信息；
52:環(huán)控單元檢測(cè)蓄電池組工作環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括檢測(cè)環(huán)境溫度信息，并通過(guò)通信模塊將該環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給蓄電池維護(hù)系統(tǒng)；
53:當(dāng)環(huán)境溫度高于環(huán)境溫度閾值時(shí)，蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的主控模塊根據(jù)蓄電池的溫度信息對(duì)蓄電池組進(jìn)行降溫維護(hù)，使溫度高于第一溫度閾值的蓄電池組停止充電、放電和供電動(dòng)作，溫度在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間的蓄電池停止充電和放電動(dòng)作，溫度在第二穩(wěn)定閾值和第三溫度閾值之間的蓄電池停止放電動(dòng)作，穩(wěn)定低于第三溫度閾值的蓄電池繼續(xù)執(zhí)行充電、放電和供電動(dòng)作；
S4:主控模塊根據(jù)該每個(gè)蓄電池組的實(shí)時(shí)信息，作出相應(yīng)的維護(hù)動(dòng)作，并將該實(shí)時(shí)信息和所執(zhí)行的動(dòng)作保存在存儲(chǔ)1吳塊中；
S5:當(dāng)主控模塊檢測(cè)到蓄電池組處于異常工作狀態(tài)時(shí)，并聯(lián)動(dòng)警報(bào)模塊進(jìn)行報(bào)警；所述的異常工作狀態(tài)包括溫度高于第三溫度閾值、過(guò)流充電/放電、過(guò)壓充電/放電、過(guò)量充電/放電和電池容量過(guò)低；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的溫度高于第三溫度閾值，主控模塊聯(lián)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)降低環(huán)境溫度，以解決蓄電池組的溫度異常；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)流充電/放電和過(guò)壓充電/放電時(shí)，主控模塊分別控制降低充電/放電的電流和電壓，并開(kāi)始為蓄電池組進(jìn)行均衡充電；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)量充電/放電時(shí)，主控模塊控制充電控制電路/放電控制電路停止充電/放電；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組電池容量過(guò)低時(shí)，主控模塊控制充電控制電路對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電；
S6:主控模塊將所有蓄電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和主控模塊的控制命令信息均通過(guò)通信模塊發(fā)送給管理監(jiān)控中心；
S7:主控模塊還記錄每個(gè)蓄電池組的充電時(shí)間、放電時(shí)間和供電時(shí)間；并根據(jù)該三種時(shí)間數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，控制蓄電池組的電池容量維護(hù)的執(zhí)行周期。
[0005]所述的電池容量維護(hù)為:主控模塊向需進(jìn)行電池容量維護(hù)的蓄電池組發(fā)送容量維護(hù)脈沖信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)為一個(gè)周期信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)的每個(gè)周期內(nèi)包括一個(gè)充電控制信號(hào)、一個(gè)停止信號(hào)和一個(gè)放電控制信號(hào)，所述的充電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的三倍，放電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的兩倍。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的蓄電池維護(hù)系統(tǒng)具有多個(gè)電源維護(hù)模塊，能完成對(duì)每個(gè)蓄電池組的檢測(cè)和控制。
[0007]本發(fā)明通過(guò)充電和放電電路實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)蓄電池組的充放電控制，本發(fā)明可采用無(wú)線(xiàn)檢測(cè)模塊采集蓄電池組的電壓、電流、溫度等信息，且該采集信息可直接通過(guò)無(wú)線(xiàn)檢測(cè)模塊發(fā)送給上級(jí)管理部門(mén)。
[0008]本發(fā)明還可通過(guò)通信模塊與上級(jí)管理部門(mén)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，特別是通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí)，相互間傳遞數(shù)據(jù)的安全性高、通信速率快、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。
[0009]本發(fā)明支持遠(yuǎn)端管理部門(mén)對(duì)蓄電池組進(jìn)行在線(xiàn)維護(hù)，在滿(mǎn)足蓄電池組日常運(yùn)行維護(hù)要求的同時(shí)，大大提高了運(yùn)行維護(hù)的質(zhì)量和效率、并延長(zhǎng)了蓄電池組的使用壽命。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明分布式電源在線(xiàn)維護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
圖2為本發(fā)明電源維護(hù)模塊的原理框圖；
圖3為本發(fā)明電壓、電流檢測(cè)模塊的電路原理圖；
圖4為本發(fā)明充放電模塊的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0012]如圖1所示，分布式電源在線(xiàn)維護(hù)系統(tǒng)，它包括由一個(gè)或多個(gè)蓄電池組組成的蓄電池單元、蓄電池維護(hù)系統(tǒng)、環(huán)控單元和管理監(jiān)控中心，所述的蓄電池維護(hù)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)電池維護(hù)模塊、主控模塊和通信模塊，所述的主控模塊通過(guò)電池維護(hù)模塊與蓄電池組連接，一個(gè)或多個(gè)電池維護(hù)模塊與一個(gè)或多個(gè)蓄電池組一一對(duì)應(yīng)連接，電池維護(hù)模塊的放電端與負(fù)載連接，電池維護(hù)模塊的充電端通過(guò)AC-DC轉(zhuǎn)換模塊與UPS電源連接，主控模塊通過(guò)通信模塊分別與環(huán)控單元和管理監(jiān)控中心連接。
[0013]所述的環(huán)控單元用于檢測(cè)環(huán)境的溫度、濕度等參數(shù)，并將其檢測(cè)到的參數(shù)信息通過(guò)通信模塊發(fā)送給主控模塊，主控模塊根據(jù)該環(huán)境參數(shù)信息，控制電池維護(hù)模塊對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電、放電、供電等操作。
[0014]蓄電池維護(hù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)蓄電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和傳輸，并將采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給遠(yuǎn)端的管理監(jiān)控中心。
[0015]管理監(jiān)控中心負(fù)責(zé)對(duì)蓄電池維護(hù)系統(tǒng)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)管理和分析，在運(yùn)行監(jiān)測(cè)狀態(tài)下，對(duì)每節(jié)電池電壓、電池組充放電電流、溫度進(jìn)行判斷，對(duì)超出設(shè)定的電壓和溫度閥值的電池予以報(bào)警。
[0016]所述的管理監(jiān)控中心包括數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、報(bào)表生成單元和報(bào)警單
J Li ο
[0017]所述的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收并保存蓄電池維護(hù)系統(tǒng)對(duì)蓄電池單元實(shí)時(shí)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
[0018]所述的數(shù)據(jù)分析單元對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，對(duì)蓄電池進(jìn)行電壓、電流、溫度的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)。所述的數(shù)據(jù)分析單元包括電池容量測(cè)量單元，電池容量測(cè)量單元根據(jù)蓄電池的電壓和電流，測(cè)量出該蓄電池的電池容量。
[0019]所述的報(bào)表生成單元把數(shù)據(jù)分析單元所得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果制作成數(shù)據(jù)報(bào)表，并通過(guò)打印機(jī)打印該數(shù)據(jù)報(bào)表。
[0020]所述的報(bào)警單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元所得到的分析結(jié)果，判斷當(dāng)前蓄電池是否處于正常狀態(tài)，若蓄電池處于異常狀態(tài)，則報(bào)警單元進(jìn)行警報(bào)，并與打印機(jī)聯(lián)動(dòng)控制打印機(jī)打印出警報(bào)報(bào)表。
[0021]如圖2所示，所述的電池維護(hù)模塊包括充電控制電路、放電控制電路、狀態(tài)檢測(cè)模塊和控制模塊，所述的控制模塊與主控模塊連接。所述的充電控制電路的電源輸入與AC-DC轉(zhuǎn)換模塊的電源輸出連接，充電控制電路的控制輸入與控制模塊的充電控制輸出連接，充電控制電路的電源輸出與蓄電池組的充電輸入連接。所述的放電控制電路的電源輸入與蓄電池組的輸出連接，放電控制電路的控制輸入與控制模塊的放電控制輸出連接，放電控制電路的電源輸出與負(fù)載連接。所述的狀態(tài)檢測(cè)模塊的檢測(cè)端與蓄電池組連接，狀態(tài)檢測(cè)模塊的輸出與控制模塊的檢測(cè)輸入連接。
[0022]所述的電池維護(hù)模塊通過(guò)矩形電連接器與蓄電池組連接，所述的矩形電連接器可采用 TJ20-02ZJH 或 TJ20-02TKYL。
[0023]所述的主控模塊和控制模塊均可采用Fujitsu公司的F2MC — 8FX系列單片機(jī)MB95F136 芯片。
[0024]所述的狀態(tài)檢測(cè)模塊包括溫度檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊中的一種或多種的組合。
[0025]本發(fā)明可采用美國(guó)Dallas公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為溫度檢測(cè)模塊來(lái)檢測(cè)蓄電池的溫度。溫度檢測(cè)模塊采用熱傳導(dǎo)的粘合劑粘附在蓄電池組的表面上，保證溫度傳感器的接地引腳與蓄電池組有良好的熱接觸。
[0026]如圖3所示，圖3為電壓、電流檢測(cè)模塊的電路原理圖。其中，電壓檢測(cè)模塊包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和運(yùn)算放大器Ul，電阻Rl的一端與蓄電池組的電壓輸出連接，電阻Rl的另一端通過(guò)電阻R3與運(yùn)算放大器Ul的同相輸入端連接，電阻Rl的另一端還通過(guò)電阻R2與運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端連接，運(yùn)算放大器Ul的反相輸入端還與地對(duì)接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端與控制模塊的電壓檢測(cè)輸入連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端還與運(yùn)算放大器Ul的正向輸入端連接。本發(fā)明可選用阻值為22kQ的電阻Rl、2kQ的電阻R2、100kQ的電阻R3，運(yùn)算放大器Ul可選用LM324AD。
[0027]電流檢測(cè)模塊包括電阻R4、電阻R5、電阻R6和運(yùn)算放大器U2，所述的電阻R4的一端與蓄電池組的電流輸出連接，即與采樣電阻的電流輸出連接，電阻R4的另一端與運(yùn)算放大器U2的同相輸入端連接，運(yùn)算放大器U2的反相輸入端通過(guò)電阻R5與電阻R2和運(yùn)算放大器Ul的交點(diǎn)連接，運(yùn)算放大器U2的輸出與控制模塊的電流檢測(cè)輸入連接，運(yùn)算放大器U2的輸出端還通過(guò)電阻R6與運(yùn)算放大器U2的反相輸入端連接，運(yùn)算放大器U2的供電電源正極與基準(zhǔn)電壓VCC連接，運(yùn)算放大器U2的供電電源負(fù)極與地對(duì)接。本發(fā)明可選用阻值為1kQ的電阻R4、1kQ的電阻R5和220kQ的電阻R6，運(yùn)算放大器U2可選用LM324AD。
[0028]如圖4所示，圖4為可控制的充放電模塊的電路原理圖。充放電模塊包括MOS管Q1、M0S管Q2、二極管D1、二極管D2、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電容Cl、電容C2、電容C3和電容C4，MOS管Ql的漏極通過(guò)電阻R8與蓄電池組的充電輸入端連接，即與蓄電池組的正極連接，MOS管Ql的源極與蓄電池組的負(fù)極連接，MOS管Ql的柵極與控制模塊的放電控制端連接，MOS管Q2的漏極與蓄電池組的負(fù)極連接，MOS管Q2的源極與地對(duì)接，MOS管Q2的柵極與控制模塊的充電控制端連接，MOS管Q2的源極和漏極之間還并聯(lián)有串聯(lián)的電阻Rll和電容C4 ;二極管Dl的正極與UPS電源輸入端連接，二極管Dl的負(fù)極通過(guò)電阻R7與地對(duì)接、通過(guò)電阻R9和二極管D2的負(fù)極與蓄電池組的正極連接、還與負(fù)載的電源輸入連接，電阻R7的兩端并聯(lián)有串聯(lián)的電容Cl和電容C2，蓄電池組的正極和負(fù)極之間還并聯(lián)有串聯(lián)的電阻RlO和電容C3。
[0029]控制模塊可包括智能功率模塊ΙΡΜ，智能功率模塊IPM是一種先進(jìn)的功率開(kāi)關(guān)器件，具有GTR(大功率晶體管)高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的優(yōu)點(diǎn)，以及MOSFET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)高輸入阻抗、高開(kāi)關(guān)頻率和低驅(qū)動(dòng)功率的優(yōu)點(diǎn)。而且IPM內(nèi)部集成了邏輯、控制、檢測(cè)和保護(hù)電路，使用起來(lái)方便，不僅減小了電源維護(hù)模塊的體積和開(kāi)發(fā)時(shí)間，也大大增強(qiáng)了電源維護(hù)模塊的可靠性。智能功率模塊IPM的輸入分別與控制模塊的放電控制端和充電控制端連接，智能功率模塊IPM的放電控制輸出與MOS管Ql的柵極連接，智能功率模塊IPM的充電控制輸出與MOS管Q2的柵極連接。
[0030]控制模塊發(fā)出充電信號(hào)時(shí)，MOS管Q2的柵極接收到充電信號(hào)，MOS管Q2的源極和漏極導(dǎo)通，蓄電池組開(kāi)始充電。控制模塊發(fā)出放電信號(hào)時(shí)，MOS管Ql的柵極接收到放電信號(hào)，MOS管Ql的源極和漏極導(dǎo)通，蓄電池組開(kāi)始通過(guò)電阻R8放電?？刂颇K發(fā)出為負(fù)載供電信號(hào)時(shí)，MOS管Ql、Q2的柵極均接收到供電信號(hào)，MOS管Ql、Q2的源極和漏極均導(dǎo)通，蓄電池組開(kāi)始為負(fù)載供電。
[0031]所述的通信模塊包括有線(xiàn)通信模塊和無(wú)線(xiàn)通信模塊中的一種或多種的組合。
[0032]所述的有線(xiàn)通信模塊包括RJ45網(wǎng)絡(luò)模塊、RS485網(wǎng)絡(luò)模塊和光纖通信模塊中的一種或多種的組合。
[0033]所述的無(wú)線(xiàn)通信模塊包括GSM通信模塊、GPRS通信模塊、3G通信模塊和WiFi模塊中的一種或多種的組合。
[0034]本發(fā)明也可直接采用無(wú)線(xiàn)檢測(cè)模塊，實(shí)現(xiàn)將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給上級(jí)管理部門(mén)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0035]所述的蓄電池維護(hù)系統(tǒng)還包括警報(bào)模塊，所述的警報(bào)模塊與主控模塊連接；警報(bào)模塊包括顯示模塊、指示燈和蜂鳴器中的一種或多種的組合。其中，顯示模塊可由三個(gè)LED數(shù)碼管，分別顯示蓄電池組的電壓狀態(tài)、電流狀態(tài)和溫度狀態(tài)，LED數(shù)碼管可由74HC595移位寄存器組成。顯示模塊也可為液晶顯示屏。當(dāng)警報(bào)模塊收到警報(bào)信號(hào)時(shí)，顯示模塊閃爍報(bào)警，警報(bào)指示燈點(diǎn)亮閃爍，蜂鳴器響鈴報(bào)警。
[0036]所述的蓄電池維護(hù)系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)模塊，所述的存儲(chǔ)模塊與主控模塊連接。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)狀態(tài)檢測(cè)模塊所采集的數(shù)據(jù)信息，便于管理控制中心對(duì)蓄電池組的歷史狀態(tài)信息進(jìn)行查詢(xún)，還可增設(shè)USB接口，滿(mǎn)足管理人員對(duì)蓄電池組的信息進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拷貝。
[0037]分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，它包括以下多個(gè)步驟:
S1:蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的電池維護(hù)模塊對(duì)每個(gè)蓄電池組的工作狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集的信息內(nèi)容包括蓄電池組的實(shí)時(shí)電壓、電流和溫度信息；
52:環(huán)控單元檢測(cè)蓄電池組工作環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括檢測(cè)環(huán)境溫度信息，并通過(guò)通信模塊將該環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給蓄電池維護(hù)系統(tǒng)；
53:當(dāng)環(huán)境溫度高于環(huán)境溫度閾值時(shí)，蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的主控模塊根據(jù)蓄電池的溫度信息對(duì)蓄電池組進(jìn)行維護(hù)，使溫度高于第一溫度閾值的蓄電池組停止充電、放電和供電動(dòng)作，溫度在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間的蓄電池停止充電和放電動(dòng)作，溫度在第二穩(wěn)定閾值和第三溫度閾值之間的蓄電池停止放電動(dòng)作，穩(wěn)定低于第三溫度閾值的蓄電池繼續(xù)執(zhí)行充電、放電和供電動(dòng)作；
S4:主控模塊根據(jù)該每個(gè)蓄電池組的實(shí)時(shí)信息，作出相應(yīng)的維護(hù)動(dòng)作，并將該實(shí)時(shí)信息和所執(zhí)行的動(dòng)作保存在存儲(chǔ)1吳塊中；
S5:當(dāng)主控模塊檢測(cè)到蓄電池組處于異常工作狀態(tài)時(shí)，并聯(lián)動(dòng)警報(bào)模塊進(jìn)行報(bào)警；所述的異常工作狀態(tài)包括溫度高于第三溫度閾值、過(guò)流充電/放電、過(guò)壓充電/放電、過(guò)量充電/放電和電池容量過(guò)低；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的溫度高于第三溫度閾值，主控模塊聯(lián)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)降低環(huán)境溫度，以解決蓄電池組的溫度異常；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)流充電/放電和過(guò)壓充電/放電時(shí)，主控模塊分別控制降低充電/放電的電流和電壓，并開(kāi)始為蓄電池組進(jìn)行均衡充電；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)量充電/放電時(shí)，主控模塊控制充電控制電路/放電控制電路停止充電/放電；
當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組電池容量過(guò)低時(shí)，主控模塊控制充電控制電路對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電；
S6:主控模塊將所有蓄電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和主控模塊的控制命令信息均通過(guò)通信模塊發(fā)送給管理監(jiān)控中心；
管理監(jiān)控中心中的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收并保存蓄電池維護(hù)系統(tǒng)對(duì)蓄電池單元實(shí)時(shí)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；
管理監(jiān)控中心中的數(shù)據(jù)分析單元對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，對(duì)蓄電池進(jìn)行電壓、電流、溫度的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)；所述的數(shù)據(jù)分析單元包括電池容量測(cè)量單元，電池容量測(cè)量單元根據(jù)蓄電池的電壓和電流，測(cè)量出該蓄電池的電池容量；
管理監(jiān)控中心中的報(bào)表生成單元把數(shù)據(jù)分析單元所得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果制作成數(shù)據(jù)報(bào)表，并通過(guò)打印機(jī)打印該數(shù)據(jù)報(bào)表；
管理監(jiān)控中心中的報(bào)警單元根據(jù)數(shù)據(jù)分析單元所得到的分析結(jié)果，判斷當(dāng)前蓄電池是否處于正常狀態(tài)，若蓄電池處于異常狀態(tài)，則報(bào)警單元進(jìn)行警報(bào)，并與打印機(jī)聯(lián)動(dòng)控制打印機(jī)打印出警報(bào)報(bào)表； S7:主控模塊還記錄每個(gè)蓄電池組的充電時(shí)間、放電時(shí)間和供電時(shí)間；并根據(jù)該三種時(shí)間數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，控制蓄電池組的電池容量維護(hù)的執(zhí)行周期。
[0038]所述的電池容量維護(hù)為:主控模塊向需進(jìn)行電池容量維護(hù)的蓄電池組發(fā)送容量維護(hù)脈沖信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)為一個(gè)周期信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)的每個(gè)周期內(nèi)包括一個(gè)充電控制信號(hào)、一個(gè)停止信號(hào)和一個(gè)放電控制信號(hào)，所述的充電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的三倍，放電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的兩倍。
[0039]蓄電池一般由正極板群、負(fù)極板群、電解液和容器等組成。鉛酸蓄電池充電時(shí)極板上的硫酸鉛分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，固定在其中的硫酸根離子釋放到電解液，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時(shí)陽(yáng)極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí)，陰陽(yáng)兩極板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長(zhǎng)期充電不足，則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶，使極板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過(guò)度充電，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力，使得蓄電池內(nèi)壓增大，導(dǎo)致氣體外溢，電解液減少，還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落，電池壽命大大縮短。
[0040]本發(fā)明電源維護(hù)模塊可以很好地解決這種問(wèn)題，由控制模塊發(fā)出維護(hù)脈沖信號(hào)，該維護(hù)脈沖信號(hào)為周期信號(hào)，每個(gè)周期中包括一個(gè)充電控制信號(hào)、一個(gè)停止信號(hào)和一個(gè)放電控制信號(hào)，使蓄電池組以“充電-停止-放電-充電-停止-放電”的規(guī)律循環(huán)充放電，在蓄電池的兩端瞬間放電以去除正電極和負(fù)電極上堆積的電荷，從而去除硫酸鉛結(jié)晶，增加電解液中的有效活性物質(zhì)，提高蓄電池的充電能力。
【權(quán)利要求】
1.分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，其特征在于:它包括以下多個(gè)步驟: S1:蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的電池維護(hù)模塊對(duì)每個(gè)蓄電池組的工作狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，采集的信息內(nèi)容包括蓄電池組的實(shí)時(shí)電壓、電流和溫度信息； 52:環(huán)控單元檢測(cè)蓄電池組工作環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括檢測(cè)環(huán)境溫度信息，并通過(guò)通信模塊將該環(huán)境實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送給蓄電池維護(hù)系統(tǒng)； 53:當(dāng)環(huán)境溫度高于環(huán)境溫度閾值時(shí)，蓄電池維護(hù)系統(tǒng)的主控模塊根據(jù)蓄電池的溫度信息對(duì)蓄電池組進(jìn)行降溫維護(hù)，使溫度高于第一溫度閾值的蓄電池組停止充電、放電和供電動(dòng)作，溫度在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間的蓄電池停止充電和放電動(dòng)作，溫度在第二穩(wěn)定閾值和第三溫度閾值之間的蓄電池停止放電動(dòng)作，穩(wěn)定低于第三溫度閾值的蓄電池繼續(xù)執(zhí)行充電、放電和供電動(dòng)作； S4:主控模塊根據(jù)該每個(gè)蓄電池組的實(shí)時(shí)信息，作出相應(yīng)的維護(hù)動(dòng)作，并將該實(shí)時(shí)信息和所執(zhí)行的動(dòng)作保存在存儲(chǔ)1吳塊中； S5:當(dāng)主控模塊檢測(cè)到蓄電池組處于異常工作狀態(tài)時(shí)，并聯(lián)動(dòng)警報(bào)模塊進(jìn)行報(bào)警； 所述的異常工作狀態(tài)包括溫度高于第三溫度閾值、過(guò)流充電/放電、過(guò)壓充電/放電、過(guò)量充電/放電和電池容量過(guò)低； 當(dāng)檢測(cè)到蓄電池的溫度高于第三溫度閾值，主控模塊聯(lián)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)降低環(huán)境溫度，以解決蓄電池組的溫度異常； 當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)流充電/放電和過(guò)壓充電/放電時(shí)，主控模塊分別控制降低充電/放電的電流和電壓，并開(kāi)始為蓄電池組進(jìn)行均衡充電； 當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組過(guò)量充電/放電時(shí)，主控模塊控制充電控制電路/放電控制電路停止充電/放電； 當(dāng)檢測(cè)到蓄電池組電池容量過(guò)低時(shí)，主控模塊控制充電控制電路對(duì)蓄電池組進(jìn)行均衡充電； S6:主控模塊將所有蓄電池組的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和主控模塊的控制命令信息均通過(guò)通信模塊發(fā)送給管理監(jiān)控中心，管理監(jiān)控中心對(duì)蓄電池組進(jìn)行管理和控制； S7:主控模塊還記錄每個(gè)蓄電池組的充電時(shí)間、放電時(shí)間和供電時(shí)間；并根據(jù)該三種時(shí)間數(shù)據(jù)和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)，控制蓄電池組的電池容量維護(hù)的執(zhí)行周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式電源在線(xiàn)維護(hù)方法，其特征在于:所述的電池容量維護(hù)為:主控模塊向需進(jìn)行電池容量維護(hù)的蓄電池組發(fā)送容量維護(hù)脈沖信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)為一個(gè)周期信號(hào)，該容量維護(hù)脈沖信號(hào)的每個(gè)周期內(nèi)包括一個(gè)充電控制信號(hào)、一個(gè)停止信號(hào)和一個(gè)放電控制信號(hào)，所述的充電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的三倍，放電控制信號(hào)的長(zhǎng)度是停止信號(hào)的兩倍。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104333081SQ201410646164
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月15日
【發(fā)明者】寧濤, 王景, 吳東海, 岑巍, 李貴平 申請(qǐng)人:成都九華圓通科技發(fā)展有限公司