一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法，将测试线路接入到蓄电池组中，并通过设置的两组单刀双掷开关将蓄电池组分为前半组和后半组，通过对前班组蓄电池组和后半组蓄电池组的内阻进行测量，并根据蓄电池标准内阻信息表来判断蓄电池的硫化程度，从而可以根据硫化程度来选择相应频率的脉冲信号，保证除硫效果，同时可以防止脉冲信号频率过低无法除硫，以及防止脉冲信号频率过高损坏蓄电池，另一方面，通过切换单刀双掷开关向另一动端闭合，可以将前半组蓄电池组和后半组蓄电池组互换，从而提高蓄电池内阻的测量精度，防止内阻测量的误差影响到硫化程度的判断，保证除硫效果，同时减少资源的浪费以及人力的使用。

An on-line desulfurization system and method of battery based on frequency conversion signal

【技术实现步骤摘要】
一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法
本专利技术涉及蓄电池除硫
，特别涉及一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法。
技术介绍
阀控式铅酸蓄电池在电力系统应用广泛，主要作为蓄电池组后备电源，在长期的使用中，铅酸蓄电池会产生硫酸铅物质，充电过程中硫酸铅会分解成铅和硫酸，重新参与蓄电池的电化学反应，而硫酸铅的存在会减少蓄电池的有效反应面积，降低蓄电池的容量，为保证电力系统安全可靠运行，需要对蓄电池进行大量的维护。常见的除硫方法是采用脉冲信号进行除硫，但是目前的除硫工作都是直接对蓄电池施加脉冲信号，并没有依据蓄电池的硫化程度来选择对应频率的脉冲信号，从而导致除硫效果不佳，甚至还会降低蓄电池的容量，从而降低蓄电池的使用寿命
技术实现思路
鉴以此，本专利技术提出一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法，可以在线测量蓄电池的内阻值，从而可以根据蓄电池的内阻值来选择相应频率的脉冲信号，不仅可以降低检修部门人力成本，还可以准确的对蓄电池进行除硫，减缓蓄电池硫化速度，延长蓄电池的使用寿命。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，包括直流系统、测试线路、内阻检测模块、硫化程度判断模块以及脉冲信号发生器，所述直流系统包括并联连接的蓄电池组、负荷电阻以及充电机，所述蓄电池组分别与测试线路、内阻检测模块以及脉冲信号发生器电连接，所述内阻检测模块分别与测试线路以及硫化程度判断模块信号连接，所述硫化程度判断模块与脉冲信号发生器信号连接；所述测试线路包括信号源、第一单刀双掷开关以及第二单刀双掷开关，所述信号源的正极电连接到第一单刀双掷开关的不动端，负极电连接到第二单刀双掷开关的不动端，所述第一单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的负极端以及中部导线，所述第二单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的正极端以及中部导线。优选的，所述内阻检测模块包括特征信号衰减检测模块以及电流检测模块，所述电流检测模块分别与测试线路、特征信号衰减检测模块以及硫化程度判断模块信号连接，所述特征信号衰减检测模块分别与蓄电池组、硫化程度判断模块信号连接。优选的，所述测试线路还包括耦合电容，所述耦合电容电连接在信号源负极端以及第二单刀双掷开关的不动端之间。优选的，所述硫化程度判断模块内置有蓄电池标准内阻信息表。一种基于变频信号的蓄电池在线除硫方法，包括以下步骤：步骤S1、控制第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关向同一侧闭合，使得蓄电池组与信号源电连接，并将蓄电池组分为前半组和后半组；步骤S2、内阻检测模块检测前半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vi、后半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vj、前半组注入电流信号I1以及前半组注入电流信号I2，其中i＝1...n/2，j＝n/2+1...n，n为蓄电池数量；步骤S3、根据前半组蓄电池组的特征信号衰减电压Vi、后半组蓄电池组的特征信号衰减电压Vj、前半组注入电流信号I1以及后半组注入电流信号I2计算前半组蓄电池组内阻rn1以及后半组蓄电池组内阻rn2；步骤S4、若I1/I2＞1.5，控制第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关向另一侧闭合，使前半组蓄电池组和后半组蓄电池组交换，并返回步骤S2；若I1/I2＜1.5，进入步骤S5；步骤S5、根据前半组蓄电池组内阻rn1以及后半组蓄电池组内阻rn2判断蓄电池组硫化程度；步骤S6、根据硫化程度选择不同频率的除硫脉冲信号，对蓄电池组进行除硫。优选的，所述步骤S2的具体步骤为：步骤S21、内阻检测模块直接检测前半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vi、后半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vj；步骤S22、获取前半组蓄电池组的中间蓄电池的特征信号衰减电压V0.25n、后半组蓄电池组的中间蓄电池的特征信号衰减电压V0.75n；步骤S23、获取信号源的总输入电流I；步骤S24、根据V0.25n/V0.75n＝I1/I2以及I＝I1+I2计算得到I1以及I2的大小。优选的，所述前半组蓄电池组内阻rn1的表达式为：所述后半组蓄电池组内阻rn2的表达式为：优选的，所述步骤S4中，当I1/I2＞1.5，将蓄电池组前半组和蓄电池组后半组交换，返回步骤S2后，若计算得到的I1/I2的比值仍然大于1.5，则对两次获得的前半组蓄电池组内阻、后半组蓄电池组内阻取平均值，并进入到步骤S5中。优选的，所述步骤S5的具体步骤为：根据蓄电池标准内阻信息表获取蓄电池硫化程度。优选的，还包括以下步骤：步骤S7、除硫完成后静置一段时间，重新测试内阻，判断硫化效果，若硫化效果较差，则重新调节脉冲信号的频率对蓄电池进行进一步除硫。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统及方法，在蓄电池组上外接一个测试线路，测试线路通过两组单刀双掷开关将蓄电池组分为前半组和后半组从而可以对前半组蓄电池组和后半组蓄电池组的内阻进行测量，通过测量得到的内阻来判断蓄电池组的硫化程度，从而可以根据硫化程度来选择不同频率的脉冲信号，可以保证除硫效果，减少没必要的资源浪费，同时为了保证内阻测量的精确，在获取的前半组电流I1和后半组电流I2的比值大于1.5时，通过改变两组单刀双掷开关的状态，将前半组和后半组进行互换后重新测量前半组蓄电池组和后半组蓄电池组的内阻，从而可以保证内阻的测量精度，从而可以快速选取脉冲信号的频率，提高蓄电池组的除硫效率，并可以防止脉冲信号频率过高对蓄电池组的寿命造成损害。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统的一个实施例的原理图；图2为本专利技术的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统的一个实施例的蓄电池组与测试线路的电路连接图；图3为本专利技术的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统的一个实施例的特征信号衰减检测模块的电路图；图4为本专利技术的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫方法的一个实施例的流程图；图中，1为蓄电池组，2为测试线路，3为内阻检测模块，4为硫化程度判断模块，5为脉冲信号发生器，6为特征信号衰减检测模块，7为电流检测模块。具体实施方式为了更好理解本专利技术
技术实现思路
，下面提供一具体实施例，并结合附图对本专利技术做进一步的说明。参见图1至图3，本专利技术提供的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，包括直流系统、测试线路2、内阻检测模块3、硫化程度判断模块4以及脉冲信号发生器5，所述直流系统包括并联连接的蓄电池组1、负荷电阻以及充电机，所述蓄电池组1分别与测试线路2、内阻检测模块3以及脉冲信号发生器5电连接，所述内阻检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，其特征在于，包括直流系统、测试线路、内阻检测模块、硫化程度判断模块以及脉冲信号发生器，所述直流系统包括并联连接的蓄电池组、负荷电阻以及充电机，所述蓄电池组分别与测试线路、内阻检测模块以及脉冲信号发生器电连接，所述内阻检测模块分别与测试线路以及硫化程度判断模块信号连接，所述硫化程度判断模块与脉冲信号发生器信号连接；所述测试线路包括信号源、第一单刀双掷开关以及第二单刀双掷开关，所述信号源的正极电连接到第一单刀双掷开关的不动端，负极电连接到第二单刀双掷开关的不动端，所述第一单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的负极端以及中部导线，所述第二单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的正极端以及中部导线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，其特征在于，包括直流系统、测试线路、内阻检测模块、硫化程度判断模块以及脉冲信号发生器，所述直流系统包括并联连接的蓄电池组、负荷电阻以及充电机，所述蓄电池组分别与测试线路、内阻检测模块以及脉冲信号发生器电连接，所述内阻检测模块分别与测试线路以及硫化程度判断模块信号连接，所述硫化程度判断模块与脉冲信号发生器信号连接；所述测试线路包括信号源、第一单刀双掷开关以及第二单刀双掷开关，所述信号源的正极电连接到第一单刀双掷开关的不动端，负极电连接到第二单刀双掷开关的不动端，所述第一单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的负极端以及中部导线，所述第二单刀双掷开关的两个动端分别电连接到蓄电池组的正极端以及中部导线。


2.根据权利要求1所述的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，其特征在于，所述内阻检测模块包括特征信号衰减检测模块以及电流检测模块，所述电流检测模块分别与测试线路、特征信号衰减检测模块以及硫化程度判断模块信号连接，所述特征信号衰减检测模块分别与蓄电池组、硫化程度判断模块信号连接。


3.根据权利要求1所述的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，其特征在于，所述测试线路还包括耦合电容，所述耦合电容电连接在信号源负极端以及第二单刀双掷开关的不动端之间。


4.根据权利要求1所述的一种基于变频信号的蓄电池在线除硫系统，其特征在于，所述硫化程度判断模块内置有蓄电池标准内阻信息表。


5.一种应用权利要求1-4任一所述基于变频信号的蓄电池在线除硫系统的基于变频信号的蓄电池在线除硫方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、控制第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关向同一侧闭合，使得蓄电池组与信号源电连接，并将蓄电池组分为前半组和后半组；
步骤S2、内阻检测模块检测前半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vi、后半组蓄电池组中每个蓄电池的特征信号衰减电压Vj、前半组注入电流信号I1以及前半组注入电流信号I2，其中i＝1…n/2，j＝n/2+1…n，n为蓄电池数量；
步骤S3、根据前半组蓄电池组的特征信号衰减电压Vi、后半组蓄电池组的特征信号衰减电压Vj、前半组注入电流信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴强，万信书，刘红岩，周文海，朱姣，陈飞，陈川刚，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：海南;46