本发明专利技术提供一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，包括多个监测及均衡单元、一数模采集芯片以及一中央处理器；每一监测及均衡单元分别对应与一蓄电池单体相连，还与数模采集芯片及中央处理器相连，且数模采集芯片还与中央处理器相连。每一蓄电池单体电压信号都经相连的监测及均衡单元传输至数模采集芯片进行计算，并完成信号模数转换后至中央处理器计算出整组蓄电池平均电压，根据每一蓄电池单体电压与整组蓄电池平均电压的比较结果，输出不同控制信号至相应的监测及均衡单元，实现控制与之相连蓄电池单体的工作状态。实施本发明专利技术，结合了蓄电池电压监测和电压均衡功能，延长了蓄电池单体及整组的使用寿命，确保变电站后备直流电源的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，包括多个监测及均衡单元、一数模采集芯片以及一中央处理器；每一监测及均衡单元分别对应与一蓄电池单体相连，还与数模采集芯片及中央处理器相连，且数模采集芯片还与中央处理器相连。每一蓄电池单体电压信号都经相连的监测及均衡单元传输至数模采集芯片进行计算，并完成信号模数转换后至中央处理器计算出整组蓄电池平均电压，根据每一蓄电池单体电压与整组蓄电池平均电压的比较结果，输出不同控制信号至相应的监测及均衡单元，实现控制与之相连蓄电池单体的工作状态。实施本专利技术，结合了蓄电池电压监测和电压均衡功能，延长了蓄电池单体及整组的使用寿命，确保变电站后备直流电源的可靠性。【专利说明】—种用于监测及均衡蓄电池电压的装置
本专利技术涉及电力系统变电站站用电系统
和蓄电池
，尤其涉及一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置。
技术介绍
蓄电池是变电站唯一的储备能源，是变电站交流电源失压时用以支撑站内关键设备运打的后备保障。 在变电站蓄电池的现行管理方式中:一方面，蓄电池的电压等重要参数主要依赖日常巡视、年度检查等人工手段进行检查记录，这种传统方式的缺点在于:依赖大量的人力工时支撑，又不能确保在蓄电池参数越限时及时发出告警，一旦运维人员未能及时获知蓄电池内部开路，将导致变电站交流电源失压时蓄电池无法供电的巨大风险。 另一方面，目前变电站蓄电池普遍存在电压偏差度超标及电压不均衡等现象。蓄电池电压不均衡，其缺点在于:一、电压过高的蓄电池长期处于过度充电状态，从而导致蓄电池失水、鼓胀，电压过低者则长期欠充，从而导致蓄电池硫化、结晶，最终由于蓄电池单体电压不均衡，使得整组蓄电池寿命缩短而退出运行；二、除去蓄电池本身的危害，还可能因蓄电池鼓胀，导致引发火灾、全站直流失压，甚至主变烧毁等恶劣情况。因此，采取措施降低所辖范围的蓄电池偏差度，使得蓄电池电压回复均衡，延长其使用寿命，以保障变电站后备直流电源的可靠性，十分必要。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，结合了实时在线监测蓄电池电压数据和均衡蓄电池电压功能，从而延长了蓄电池单体及整组的使用寿命，确保变电站后备直流电源的可靠性。 为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，其与相互串联形成一个或多个蓄电池组的每一蓄电池单体均相连，包括多个监测及均衡单元、一数模采集芯片以及一中央处理器；其中，每一监测及均衡单元分别对应与一蓄电池单体相连，还与所述数模采集芯片及所述中央处理器相连，用于检测相连蓄电池单体的电压信号，并将所述检测到的电压信号输出给所述数模采集芯片，以及接收所述中央处理器输出的控制信号，并根据所述接收到的控制信号来控制所述相连蓄电池单体的工作状态；其中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述工作状态包括充电状态、放电状态和正常状态；所述数模采集芯片还与所述中央处理器相连，用于获取所述每一监测及均衡单元输出的蓄电池单体的电压信号，并将所述获取的每一蓄电池单体的电压信号转变成对应的数字信号输出给所述中央处理器；所述中央处理器，用于统计所述每一蓄电池单体对应数字信号的电平值，且计算出每一蓄电池单体所属蓄电池组的平均电平值，将所述统计的每一蓄电池单体对应数字信号的电平值分别与其所属蓄电池组的平均电平值进行比较，并根据比较结果输出所述控制信号给对应的监测及均衡单元。 其中，所述监测及均衡单元包括与同一蓄电池单体相连的监测模块、放电模块以及充电模块，其中，所述监测模块还与所述数模采集芯片相连，所述放电模块还与负载及所述中央处理器相连，所述充电模块还与内置充电电源及所述中央处理器相连。 其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值高于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号为低电平信号且输出的所述第二控制信号为高电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述放电模块为当前工作模块，并控制所述高于平均电平值的蓄电池单体进入所述放电状态下放电。 其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值低于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号为高电平信号且输出的所述第二控制信号为低电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述充电模块为当前工作模块，并控制所述低于平均电平值的蓄电池单体进入所述充电状态下充电。 其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值等于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号及所述第二控制信号均为高电平信号，则所述监测及均衡单元确定所述监测模块为当前工作模块，保持所述正常状态下继续监测所述与平均电平值相等的蓄电池单体。 其中，所述监测模块包括第一光耦继电器和第二光耦继电器；其中，所述第一光耦继电器包括第一发光二极管和第一常开触点；所述第一发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的Bn+引脚相连；第一常开触点的一端与所述相连蓄电池单体的正极，另一端与所述数模采集芯片的正极相连；所述第二光耦继电器包括第二发光二极管和第二常开触点；所述第二发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的Bn-引脚相连；第二常开触点的一端与所述相连蓄电池单体的负极相连，另一端与所述数模采集芯片的负极相连；其中，η为正整数；所述VCC引脚用于所述中央处理器输出内部工作电压信号，所述内部工作电压信号为高电平信号；所述Bn+引脚和Bn-引脚均用于所述中央处理器输出低电平信号；所述放电模块包括第三光耦继电器和第四光耦继电器；其中，所述第三光耦继电器包括第三发光二极管和第三常开触点；所述第三发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的JH-引脚相连；第三常开触点的一端与所述数模采集芯片的正极，另一端与所述负载的一端相连；所述第四光耦继电器包括第四发光二极管和第四常开触点；所述第四发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的JH-引脚相连；第三常开触点的一端与所述数模采集芯片的负极，另一端与所述负载的另一端相连；其中，所述JH-引脚用于所述中央处理器输出所述第一控制信号;所述充电模块包括第五光耦继电器和第六光耦继电器；其中，所述第五光耦继电器包括第五发光二极管和第五常开触点；所述第五发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的JH+引脚相连；第五常开触点的一端与所述数模采集芯片的正极，另一端与所述内置充电电源的一端相连；所述第六光稱继电器包括第六发光二极管和第六常开触点；所述第六发光二极管的正极与所述中央处理器的VCC引脚相连，负极与所述中央处理器的JH+引脚相连；第六常开触点的一端与所述数模采集芯片的负极，另一端与所述内置充电电源的另一端相连；其中，所述JH+引脚用于所述中央处理器输出所述第二控制信号。 其中，当一蓄电池单体的电压信号的电平值高于其所属蓄电池组的平均电平值时，所述中央处理器输出的所述第一控制信号为低电平信号且输出的所述第二控制信号为高电平信号，则所述第一光耦继电器、第二光耦继电器、第三光耦继电器及第四光耦继电器均本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于监测及均衡蓄电池电压的装置，其与相互串联形成一个或多个蓄电池组的每一蓄电池单体均相连，其特征在于，包括多个监测及均衡单元、一数模采集芯片以及一中央处理器；其中，每一监测及均衡单元分别对应与一蓄电池单体相连，还与所述数模采集芯片及所述中央处理器相连，用于检测相连蓄电池单体的电压信号，并将所述检测到的电压信号输出给所述数模采集芯片，以及接收所述中央处理器输出的控制信号，并根据所述接收到的控制信号来控制所述相连蓄电池单体的工作状态；其中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述工作状态包括充电状态、放电状态和正常状态；所述数模采集芯片还与所述中央处理器相连，用于获取所述每一监测及均衡单元输出的蓄电池单体的电压信号，并将所述获取的每一蓄电池单体的电压信号转变成对应的数字信号输出给所述中央处理器；所述中央处理器，用于统计所述每一蓄电池单体对应数字信号的电平值，且计算出每一蓄电池单体所属蓄电池组的平均电平值，将所述统计的每一蓄电池单体对应数字信号的电平值分别与其所属蓄电池组的平均电平值进行比较，并根据比较结果输出所述控制信号给对应的监测及均衡单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周永光，佘楚云，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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