放電模塊采用了大功率的電子負載技術,能瞬間承受高達100A(或200A)的沖擊電流,以實現對電池負荷能力的檢測。放電模塊也可作為長時間放電負載,實現對電池容量的核對性測試及電池的活化維護。
大電流瞬間直流內阻測試法是一種標準內阻測量方法,主要特點是準確度高,但實現難度較大,關鍵在于需要一個大電流負載電阻。本系統的大功率放電模塊,能瞬間承受高達100A的沖擊電流,以達到瞬間大電流內阻測試的要求。放電模塊具有三重保護,用以保證設備使用安全可靠:第一級是一個能瞬時分斷kA級電流的空氣開關,第二級為大電流熔絲,第三級為帶延時的保護繼電器組。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,放電負載接通,電池通過負載放電,同時采集模塊將快速采集每節電池電壓的每一變化量,在監控主機中顯示每節電池的特性曲線,實時顯示每節電池電壓的電壓值和容量。
除放電控制設備對放電模塊的放電啟動/停止指令外,放電模塊內部也設有計時器,如放電超時,將自動切斷放電回路,即使電子開關損壞,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。
放電模塊還設有過流、超溫等異常保護。同時放電模塊工作時還受控于交流市電,在放電時如發生交流市電失電,放電模塊將自動終止放電,保證直流系統向負載供電。
2.2蓄電池組監測系統特點
系統組成:監控主機、電池電壓采集模塊、放電模塊、通訊接口板、服務器(網絡版)。
在線自動監測單體電池電壓、電池組組端電壓、充放電電流和溫度,數據采集快速準確,可記錄電池充放電過程每一瞬間的變化,保證對電池的準確判別。
動態放電瞬間測量每一單體電池內阻及負載能力,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、曲線全程顯示。
放電保護:出現單體電池電壓低于設定值,放電時間、容量到達設定值,交流失電等情況之一,設備自動停止放電。
多種故障報警功能:電壓超限、溫度超限、電壓均差值超限等,報警閥值自由設定。
自動存儲報警
信息及動態放電、靜態放電數據。
2.3遠程監控系統的設計
遠程實現對蓄電池組的核對性放電和內阻測試,可大大提高蓄電池組運行維護的效率,因此本遠程監控系統的關鍵和難點是如何實現遠程控制,為實現遠程控制和操作,設計后的二次接線有關蓄電池部分如圖三所示。
接合二次接線圖,將原處于常閉狀態的1Q3改為常開狀態,圖中J1-2、J1-4平時均為常閉狀態,JM、J1-5平時為常開狀態;遠程控制的實現時序如下描述;
內阻測試時序:
① 斷開J1-4,延時1秒后閉合J1-5;
② FD-B放電模塊接收內阻測試命令后開始內阻測試;
③ FD-B放電模塊充分散熱后斷開J1-5
④ 延時1分鐘,閉合J1-4,完成內阻測試。
核對性放電時序:
① 閉合母聯直流接觸器JM;實現二段母線的聯合;
② 斷開J1-2,使充電裝置和蓄電池組退出母線;
③ 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
⑤ 放電結束時,FD-B放電模塊接收結束放電終止放電;
⑥ FD-B放電模塊充分散熱后斷開J1-5
⑦ 閉合J1-4,對蓄電池組進行充電,同時檢測組端電壓和充電電流
⑧ 判斷蓄電池組轉入浮充后,閉合J1-2,投入母線
⑨ 斷開JM,完成核對性放電和母線分段。
實現對放電模塊控制的功能由安裝與現場的放電控制模塊完成,放電控制模塊接收遠程放電開始和終止命令的同時,分別根據內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,整個遠程控制系統的結構圖如圖四所示。
如上圖所示,整個監控系統包括三大部分:
服務器計算機管理和監控軟件:軟件實現遠程核對性放電和內阻測試的控制,同時實時接收現場蓄電池監測系統上傳的各
信息,統一進行數據存儲、分析和WEB發布,以及各類報表的生成;
蓄電池組監測系統:實時監測蓄電池組狀態,轉發遠程核對性放電和內阻測試命令,實時上傳蓄電池組信息和放電狀態
信息;
放電控制模塊和放電模塊:接收遠程核對性放電和內阻測試命令,核對性放電和內阻測試的實現,以及對直流系統二次回路的控制。
6、結束語
本文介紹的蓄電池組遠程維護管理系統具有模塊化、
智能化、網絡化的特點,不僅實現了蓄電池組
信息的實時在線監測,同時也具備了核對性放電和內阻測試功能,提供了蓄電池組監測維護的必要和可靠的手段。同時實現了對以上操作的遠程控制和管理,體現了先進的設計思想,實現對蓄電池的維護方法由傳統的定期檢測轉變為遠程狀態檢測,提高了系統的
自動化程度和可靠性,具有較強的實際推廣意義。