放电模块采用了大功率的电子负载技术,能瞬间承受高达100A(或200A)的冲击电流,以实现对电池负荷能力的检测。放电模块也可作为长时间放电负载,实现对电池容量的核对性测试及电池的活化维护。
大电流瞬间直流内阻测试法是一种标准内阻测量方法,主要特点是准确度高,但实现难度较大,关键在于需要一个大电流负载电阻。本系统的大功率放电模块,能瞬间承受高达100A的冲击电流,以达到瞬间大电流内阻测试的要求。放电模块具有三重保护,用以保证设备使用安全可靠:第一级是一个能瞬时分断kA级电流的空气开关,第二级为大电流熔丝,第三级为带延时的保护继电器组。示意图如图二所示:
核对性放电容量测试:以0.1C10的放电电流进行核对性放电,从而测得蓄电池的真实容量。
放电模块接到来自放电控制模块的放电指令时,放电负载接通,电池通过负载放电,同时采集模块将快速采集每节电池电压的每一变化量,在监控主机中显示每节电池的特性曲线,实时显示每节电池电压的电压值和容量。
除放电控制设备对放电模块的放电启动/停止指令外,放电模块内部也设有计时器,如放电超时,将自动切断放电回路,即使电子开关损坏,放电回路也将被切断,从而大大提高了放电模块工作的可靠性。
放电模块还设有过流、超温等异常保护。同时放电模块工作时还受控于交流市电,在放电时如发生交流市电失电,放电模块将自动终止放电,保证直流系统向负载供电。
2.2蓄电池组监测系统特点
系统组成:监控主机、电池电压采集模块、放电模块、通讯接口板、服务器(网络版)。
在线自动监测单体电池电压、电池组组端电压、充放电电流和温度,数据采集快速准确,可记录电池充放电过程每一瞬间的变化,保证对电池的准确判别。
动态放电瞬间测量每一单体电池内阻及负载能力,快速判别电池性能。
核对性放电测量电池组容量,放电过程各项参数、曲线全程显示。
放电保护:出现单体电池电压低于设定值,放电时间、容量到达设定值,交流失电等情况之一,设备自动停止放电。
多种故障报警功能:电压超限、温度超限、电压均差值超限等,报警阀值自由设定。
自动存储报警
信息及动态放电、静态放电数据。
2.3远程监控系统的设计
远程实现对蓄电池组的核对性放电和内阻测试,可大大提高蓄电池组运行维护的效率,因此本远程监控系统的关键和难点是如何实现远程控制,为实现远程控制和操作,设计后的二次接线有关蓄电池部分如图三所示。
接合二次接线图,将原处于常闭状态的1Q3改为常开状态,图中J1-2、J1-4平时均为常闭状态,JM、J1-5平时为常开状态;远程控制的实现时序如下描述;
内阻测试时序:
① 断开J1-4,延时1秒后闭合J1-5;
② FD-B放电模块接收内阻测试命令后开始内阻测试;
③ FD-B放电模块充分散热后断开J1-5
④ 延时1分钟,闭合J1-4,完成内阻测试。
核对性放电时序:
① 闭合母联直流接触器JM;实现二段母线的联合;
② 断开J1-2,使充电装置和蓄电池组退出母线;
③ 断开J1-4,闭合J1-5
④ FD-B放电模块接收核对性放电命令,开始放电
⑤ 放电结束时,FD-B放电模块接收结束放电终止放电;
⑥ FD-B放电模块充分散热后断开J1-5
⑦ 闭合J1-4,对蓄电池组进行充电,同时检测组端电压和充电电流
⑧ 判断蓄电池组转入浮充后,闭合J1-2,投入母线
⑨ 断开JM,完成核对性放电和母线分段。
实现对放电模块控制的功能由安装与现场的放电控制模块完成,放电控制模块接收远程放电开始和终止命令的同时,分别根据内阻测试和核对性放电命令,完成对JM、J1-2、J1-2、J1-5直流接触器的闭合和断开操作,整个远程控制系统的结构图如图四所示。
如上图所示,整个监控系统包括三大部分:
服务器计算机管理和监控软件:软件实现远程核对性放电和内阻测试的控制,同时实时接收现场蓄电池监测系统上传的各
信息,统一进行数据存储、分析和WEB发布,以及各类报表的生成;
蓄电池组监测系统:实时监测蓄电池组状态,转发远程核对性放电和内阻测试命令,实时上传蓄电池组信息和放电状态
信息;
放电控制模块和放电模块:接收远程核对性放电和内阻测试命令,核对性放电和内阻测试的实现,以及对直流系统二次回路的控制。
6、结束语
本文介绍的蓄电池组远程维护管理系统具有模块化、
智能化、网络化的特点,不仅实现了蓄电池组
信息的实时在线监测,同时也具备了核对性放电和内阻测试功能,提供了蓄电池组监测维护的必要和可靠的手段。同时实现了对以上操作的远程控制和管理,体现了先进的设计思想,实现对蓄电池的维护方法由传统的定期检测转变为远程状态检测,提高了系统的
自动化程度和可靠性,具有较强的实际推广意义。