一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，包括配網(wǎng)電源模塊和蓄電池組，所述蓄電池組包括多個(gè)相同參數(shù)串聯(lián)的蓄電池，所述配網(wǎng)電源模塊包括：第一電壓轉(zhuǎn)換模塊、第一輸出端、第二電壓轉(zhuǎn)換模塊、第二輸出端、蓄電池充電管理模塊、蓄電池放電管理模塊、集中監(jiān)控模塊、蓄電池檢測(cè)模塊。其中，第一輸出端與蓄電池組連接，用于接收所述蓄電池組輸出的電壓或輸出第一電壓至蓄電池組。其中，所述集中監(jiān)控模塊根據(jù)蓄電池檢測(cè)模塊的檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算蓄電池的內(nèi)阻值。本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)，進(jìn)一步提高了配網(wǎng)電源系統(tǒng)的安全性。
【專利說明】-種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及配網(wǎng)電源系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的 配網(wǎng)電源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 配網(wǎng)電源系統(tǒng)的供電對(duì)象既有二次設(shè)備也有一次設(shè)備，通常情況下輸出電壓對(duì)于 二次設(shè)備一般為24V。配網(wǎng)電源模塊是配網(wǎng)電源系統(tǒng)的核心部件，能夠?qū)斎攵溯斎氲碾妷?進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而為供電對(duì)象提供合適的電壓。由于配網(wǎng)電源系統(tǒng)要求在交流電消失后須工 作一段時(shí)間，因此要求配網(wǎng)電源系統(tǒng)具有不間斷供電的功能，這就要求配網(wǎng)電源系統(tǒng)配備 儲(chǔ)能元件，如蓄電池。蓄電池作為配網(wǎng)電源系統(tǒng)的重要組成部分，其儲(chǔ)能量決定了配網(wǎng)電源 系統(tǒng)交流失電后的工作時(shí)間長(zhǎng)短。
[0003] 在具體實(shí)施中，將蓄電池與配網(wǎng)電源模塊連接，當(dāng)配網(wǎng)電源模塊的主輸入端交流 失電后，通過蓄電池為配網(wǎng)電源模塊提供電能。因此蓄電池的性能對(duì)于配網(wǎng)電源系統(tǒng)的影 響較大，而蓄電池的性能又受蓄電池內(nèi)阻的影響。蓄電池內(nèi)阻越大，蓄電池自身消耗的能量 越多，蓄電池的使用效率就越低。此外，蓄電池內(nèi)阻很大的蓄電池在充電時(shí)產(chǎn)生的熱量較 多，當(dāng)熱量無法及時(shí)散發(fā)時(shí)，會(huì)進(jìn)一步引發(fā)蓄電池的熱失控，將在蓄電池的內(nèi)部產(chǎn)生很大的 壓強(qiáng)，一旦壓強(qiáng)超過電池的最大承受能力，將導(dǎo)致蓄電池發(fā)生爆炸，后果將十分嚴(yán)重。
[0004] 現(xiàn)有的蓄電池內(nèi)阻檢測(cè)系統(tǒng)，只能將蓄電池?cái)嚯?，并脫離配網(wǎng)電源模塊再進(jìn)行測(cè) 量，需要耗費(fèi)較多的時(shí)間以及成本。在脫離配網(wǎng)電源模塊的情況下，如果配網(wǎng)電源模塊的主 輸入端交流失電，則配網(wǎng)電源模塊將無電能輸出，無法滿足向負(fù)荷提供不間斷的供電。另 夕卜，由于蓄電池內(nèi)阻會(huì)隨著蓄電池充電、放電、工作時(shí)間以及工作環(huán)境發(fā)生較大的變化，而 現(xiàn)有的蓄電池內(nèi)阻檢測(cè)系統(tǒng)無法隨時(shí)檢測(cè)蓄電池內(nèi)阻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，用于對(duì)蓄電 池的內(nèi)阻值進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系 統(tǒng)，包括配網(wǎng)電源模塊和蓄電池組，所述蓄電池組包括多個(gè)相同參數(shù)串聯(lián)的蓄電池，所述配 網(wǎng)電源模塊包括：與單相交流輸出端連接的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述單相交流輸出 端輸出的電壓轉(zhuǎn)換為第一電壓，并輸出至所述配網(wǎng)電源模塊的第一輸出端；
[0007] 與所述第一電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為 第二電壓，并輸出至所述配網(wǎng)電源模塊的第二輸出端；
[0008] 與所述蓄電池組連接的蓄電池充電管理模塊和蓄電池放電管理模塊，用于管理所 述蓄電池組的充電和放電；
[0009] 與所述第一電壓模塊連接的集中監(jiān)控模塊，用于在單相交流輸出端交流失電時(shí)控 制所述蓄電池放電管理模塊管理所述蓄電池組放電，否則控制所述蓄電池充電管理模塊管 理所述蓄電池組充電；
[0010] 連接于所述集中監(jiān)控模塊和蓄電池之間的蓄電池檢測(cè)模塊，用于在接收到所述集 中監(jiān)控模塊的檢測(cè)指令后對(duì)所述蓄電池進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述集中監(jiān)控模 塊；
[0011] 所述第一輸出端與所述蓄電池組連接，用于在所述蓄電池組放電的情況下，接收 所述蓄電池組輸出的電壓，并輸出至所述第二電壓轉(zhuǎn)換模塊；在所述蓄電池組充電的情況 下，輸出所述第一電壓至所述蓄電池組；
[0012] 其中，所述集中監(jiān)控模塊根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算所述蓄電池的內(nèi)阻值；所述蓄電 池組的輸出電壓為所述第一電壓。
[0013] 優(yōu)選的，所述蓄電池檢測(cè)模塊包括：
[0014] 與所述蓄電池并聯(lián)的第一檢測(cè)電路和與所述蓄電池并聯(lián)的第二檢測(cè)電路；
[0015] 所述第一檢測(cè)電路包括：第一電阻和第一開關(guān)，所述第一電阻和所述第一開關(guān)串 聯(lián)；
[0016] 用于在接收到所述檢測(cè)指令的情況下，閉合所述第一開關(guān)，將所述第一電阻的電 壓Ui和電流Ii反饋至所述集中監(jiān)控模塊并斷開所述第一開關(guān)；
[0017] 所述第二檢測(cè)電路包括：第二電阻和第二開關(guān)，所述第二電阻和所述第二開關(guān)串 聯(lián)；
[0018] 用于在所述第一檢測(cè)電路將所述第一電阻的電壓Ui和電流Ii反饋至所述集中監(jiān) 控模塊的情況下，閉合所述第二開關(guān)，將所述第二電阻的電壓u 2和電流12反饋至所述集中 監(jiān)控模塊并斷開所述第二開關(guān)；
[0019] 所述集中監(jiān)控模塊依據(jù)計(jì)算公式計(jì)算所述蓄電池的內(nèi)阻Rb ;
[0020] 其中，計(jì)算公式為

【權(quán)利要求】
1. 一種實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，包括配網(wǎng)電源模塊和蓄電池組，所 述蓄電池組包括多個(gè)相同參數(shù)串聯(lián)的蓄電池，其特征在于，所述配網(wǎng)電源模塊包括： 與單相交流輸出端連接的第一電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述單相交流輸出端輸出的電壓 轉(zhuǎn)換為第一電壓，并輸出至所述配網(wǎng)電源模塊的第一輸出端； 與所述第一電壓轉(zhuǎn)換模塊連接的第二電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一電壓轉(zhuǎn)換為第二 電壓，并輸出至所述配網(wǎng)電源模塊的第二輸出端； 與所述蓄電池組連接的蓄電池充電管理模塊和蓄電池放電管理模塊，用于管理所述蓄 電池組的充電和放電； 與所述第一電壓模塊連接的集中監(jiān)控模塊，用于在單相交流輸出端交流失電時(shí)控制所 述蓄電池放電管理模塊管理所述蓄電池組放電，否則控制所述蓄電池充電管理模塊管理所 述蓄電池組充電； 連接于所述集中監(jiān)控模塊和蓄電池之間的蓄電池檢測(cè)模塊，用于在接收到所述集中監(jiān) 控模塊的檢測(cè)指令后對(duì)所述蓄電池進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至所述集中監(jiān)控模塊； 所述第一輸出端與所述蓄電池組連接，用于在所述蓄電池組放電的情況下，接收所述 蓄電池組輸出的電壓，并輸出至所述第二電壓轉(zhuǎn)換模塊；在所述蓄電池組充電的情況下，輸 出所述第一電壓至所述蓄電池組； 其中，所述集中監(jiān)控模塊根據(jù)所述檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算所述蓄電池的內(nèi)阻值；所述蓄電池組 的輸出電壓為所述第一電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述蓄電池檢測(cè)模塊包括： 與所述蓄電池并聯(lián)的第一檢測(cè)電路和與所述蓄電池并聯(lián)的第二檢測(cè)電路； 所述第一檢測(cè)電路包括：第一電阻和第一開關(guān)，所述第一電阻和所述第一開關(guān)串聯(lián)； 用于在接收到所述檢測(cè)指令的情況下，閉合所述第一開關(guān)，將所述第一電阻的電壓A 和電流Ii反饋至所述集中監(jiān)控模塊并斷開所述第一開關(guān)； 所述第二檢測(cè)電路包括：第二電阻和第二開關(guān)，所述第二電阻和所述第二開關(guān)串聯(lián)； 用于在所述第一檢測(cè)電路將所述第一電阻的電壓Α和電流^反饋至所述集中監(jiān)控模 塊的情況下，閉合所述第二開關(guān)，將所述第二電阻的電壓U 2和電流12反饋至所述集中監(jiān)控 模塊并斷開所述第二開關(guān)； 所述集中監(jiān)控模塊依據(jù)計(jì)算公式計(jì)算所述蓄電池的內(nèi)阻Rb ; 其中，計(jì)算公式為
；η為蓄電池組包含的蓄電池的數(shù)目。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，還 包括與所述集中監(jiān)控模塊通訊的上位機(jī)，用于向所述集中監(jiān)控模塊發(fā)送檢測(cè)指令或獲取所 述集中監(jiān)控模塊計(jì)算的所述蓄電池的內(nèi)阻值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述第一電壓轉(zhuǎn)換模塊包括： 與單相交流輸出端連接的電磁兼容電路，用于獲取單相交流輸出端輸出的信號(hào)，并對(duì) 所述信號(hào)進(jìn)行電磁隔離保護(hù)； 與所述電磁兼容電路連接的功率因數(shù)校正電路，用于提高所述配網(wǎng)電源模塊的功率因 數(shù)； 與所述功率因數(shù)校正電路連接的電壓轉(zhuǎn)換電路，用于將所述功率因數(shù)校正電路輸出的 電壓轉(zhuǎn)換為所述第一電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述第二電壓轉(zhuǎn)換模塊為： 直流-直流轉(zhuǎn)換電路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述蓄電池檢測(cè)模塊通過電纜與所述蓄電池連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述單相交流輸出端輸出的電壓為220V。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述第二電壓為24V。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述第一電壓為48V。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)蓄電池內(nèi)阻在線檢測(cè)的配網(wǎng)電源系統(tǒng)，其特征在于，所 述蓄電池組包括4個(gè)蓄電池，每個(gè)蓄電池的電壓為12V，所述蓄電池檢測(cè)模塊為4個(gè)。
【文檔編號(hào)】G01R27/08GK104297697SQ201410643923
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】王凱, 鄭偉彥, 袁喆, 何衛(wèi)斌 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司