本发明专利技术涉及一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，包括实时在线监测模块，用于对蓄电池进行状态数据的实时采集、监测和存储；蓄电池失效专家分析模块，用于根据状态数据，判断蓄电池的性能变化趋势，判断蓄电池是否满足放电条件，生成维护建议；自动充放电模块，用于根据所述蓄电池失效专家分析模块的判断结果，自动对蓄电池进行充电和放电的切换。与现有技术相比，本发明专利技术降低了工作人员的劳动强度，提高了工作效率和工作安全性，且便于运检人员有效、快速了解蓄电池整体运行状况。
【技术实现步骤摘要】
一种基于状态自评价的蓄电池维护装置
本专利技术涉及蓄电池维护领域，尤其是涉及一种基于状态自评价的蓄电池维护装置。
技术介绍
无论在电力直流系统、还是UPS系统中，蓄电池作为备用电源在系统中起着极其重要的作用。平时蓄电池处于浮充电备用状态，由交流市电经整流设备变换成直流向负荷供电，而在交流电失电或其它事故状态下，蓄电池是负荷的唯一能源供给者，一旦出现问题，供电系统将面临瘫痪，造成设备停运及重大运行事故。目前多采用阀控式铅酸蓄电池，俗称“免维护”蓄电池，它的应用大大减少了开口式铅酸蓄电池繁琐复杂的维护工作，然而，其“免维护”的优点，正是运行管理的缺点和难点。除了正常的使用寿命周期外，由于电池本身的质量如材料、结构、工艺的缺陷及使用不当等问题导致一些蓄电池早期失效的现象时有发生。所谓“免维护”仅仅指无需加水、加酸、换液等维护，而日常维护仍是必不可少的，开口式铅酸蓄电池运行检测维护方法已不再适用于阀控式铅酸蓄电池，这就对蓄电池测试设备提出了新的要求。目前国内外蓄电池的检测维护主要以定期人工测量蓄电池浮充电压及核对性放电、测试内阻，通过现场看、听、摸或通过万用表逐个测量电压的手段来对蓄电池状况进行感观判断，蓄电池浮充电压与蓄电池容量并无对应关系，核对性放电费工、费时、周期太长，无法实时反映蓄电池平时运行状态及其性能变化趋势，无法保证及时发现隐患、消除缺陷，无法保证蓄电池组运行在良好状态。蓄电池内阻测试只有在蓄电池容量跌落到80％以下的时候才能够较为准确的反映蓄电池性能变化趋势。因此，目前主流的蓄电池巡检、内阻测试都不能很好的实时反映蓄电池的性能变化趋势、剩余容量，很多时候，都是在交流失电，蓄电池供电的时候才发现蓄电池组内个别电池已经失效，整组蓄电池无电压输出。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高蓄电池的检测维护效率的基于状态自评价的蓄电池维护装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，包括实时在线监测模块，用于对蓄电池进行状态数据的实时采集、监测和存储；蓄电池失效专家分析模块，用于根据状态数据，判断蓄电池的性能变化趋势，判断蓄电池是否满足放电条件，生成维护建议；自动充放电模块，用于根据所述蓄电池失效专家分析模块的判断结果，自动对蓄电池进行充电和放电的切换。进一步地，所述状态数据包括蓄电池的电压、电流、温度和/或内阻。进一步地，所述实时在线监测模块，采用四线制内阻测试法监测蓄电池组中蓄电池的内阻。进一步地，所述四线制内阻测试法具体为，所述蓄电池组包括依次连接的第一蓄电池、被测蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池的负极连接所述被测蓄电池的正极，所述第二蓄电池的正极连接所述被测蓄电池的负极，所述被测蓄电池的正极和负极两端，分别通过两个电压采样线，连接有电压采样设备；所述第一蓄电池的负极和第二蓄电池的正极，分别通过两根放电线，连接有恒流放电负载。进一步地，所述自动充放电模块包括控制单元、电压采集单元、电动操作机构和充放电单元，所述控制单元分别连接所述电动操作机构和电压采集单元，所述电动操作机构连接所述充放电单元。进一步地，所述充放电单元包括蓄电池组、续流二极管、隔离开关、蓄电池熔丝、充电设备、直流负载、放电开关和放电电阻，所述蓄电池组的分别并联有第一线路和第二线路，所述第一线路包括依次连接的放电开关和放电电阻，所述第二线路包括依次连接的续流二极管、蓄电池熔丝和充电设备，所述充电设备的两端并联所述直流负载，所述续流二极管两端并联有隔离开关，所述放电开关和隔离开关均受所述电动操作机构控制。进一步地，第二线路中，所述充电设备的两端均连接有所述蓄电池熔丝。进一步地，所述蓄电池失效专家分析模块包括数据转换单元、浮充模型、均充模型、内阻模型、容量模型和人工神经网络模型，所述数据转换单元分别连接所述浮充模型、均充模型、内阻模型和容量模型，所述人工神经网络模型分别连接所述浮充模型、均充模型、内阻模型和容量模型，用于根据蓄电池的浮充、均充、内阻特性判断蓄电池的性能变化趋势，并给出蓄电池容量的预估值。进一步地，所述蓄电池维护装置还包括电池均衡模块，所述自动充放电模块还根据所述电池均衡模块进行充电和放电的切换。进一步地，所述电池均衡模块包括依次连接的电池信息采集单元、均衡策略运算单元和均衡实现单元，所述均衡实现单元连接所述自动充放电模块，所述电池信息采集单元用于采集蓄电池的电池信息，该电池信息包括电压、荷电状态、温度、电池厂家和循环次数信息，所述均衡策略运算单元用于根据预设的均衡规则，基于所述电池信息，生成状态输出量，并通过所述均衡实现单元对蓄电池进行调节。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术提供的蓄电池维护装置，通过实时在线监测模块实时采集蓄电池的状态信息，通过蓄电池失效专家分析模块进行状态自评价，并控制自动充放电模块自动进行充放电切换，省略了以往试验时烦琐的接线工作(约1～2个工时)及放电过程中人员无谓的时间浪费，降低了工作人员的劳动强度，大大的提高了工作效率和工作安全性，且便于运检人员有效、快速了解蓄电池整体运行状况。(2)本专利技术采用四线制内阻测试法监测蓄电池组中蓄电池的内阻，避免了放电过程中因电流较大产生的线压降影响到内阻测试的精度，且测试过程可以在线、自动进行，无需脱离系统，测试周期自由可设。(3)本专利技术自动充放电模块通过电动操作机构控制开关的分合，自动充放电模块的充放电单元中，在蓄电池回路内串入续流二极管和隔离开关，达到自动放电时隔离开关断开，对蓄电池进行放电，同时保证在交流失电或充电设备停止工作时蓄电池能够通过续流二极管对负载进行供电，实现对蓄电池的自动充放电，提高了工作效率。(4)本专利技术充放电单元中，在充电设备的两端分别连接一个蓄电池熔丝，提高充放电单元回路的安全性。(5)本专利技术蓄电池失效专家分析模块采用了模糊数学和人工神经网络的诊断原理，以一种非线性处理方式，通过拓扑结构对各种数据进行关联，并得出判断结论，具有自适应功能，可以通过学习算法不断地调整，从而不断提高判断的精度。(6)本专利技术设置了电池均衡模块，通过采集电池信息，根据均衡规则输出均衡状态，对相应的电池实施均衡，能有效地延长电池组寿命。附图说明图1为本专利技术蓄电池维护装置的结构示意图；图2为本专利技术内阻监测终端的结构示意图；图3为本专利技术自动充放电模块中充放电单元的结构示意图；图4为本专利技术人工神经网络模型的结构示意图；图5为本专利技术电池均衡模块的连接状态示意图；图中，1、蓄电池失效专家分析模块，11、现场主机，12、无线模块，13、移动终端，2、实时在线监测模块，21、电压监测终端，22、内阻监测终端，221、电压采样设备，222、恒流放电负载，23、温度监测终端，3、自动充放电模块，31、续流二极管，32、隔离开关，33、蓄电池熔丝，34、充电设备，35、直流负载，36、放电开关，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，包括实时在线监测模块，用于对蓄电池进行状态数据的实时采集、监测和存储；/n蓄电池失效专家分析模块，用于根据状态数据，判断蓄电池的性能变化趋势，判断蓄电池是否满足放电条件，生成维护建议；/n自动充放电模块，用于根据所述蓄电池失效专家分析模块的判断结果，自动对蓄电池进行充电和放电的切换。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，包括实时在线监测模块，用于对蓄电池进行状态数据的实时采集、监测和存储；
蓄电池失效专家分析模块，用于根据状态数据，判断蓄电池的性能变化趋势，判断蓄电池是否满足放电条件，生成维护建议；
自动充放电模块，用于根据所述蓄电池失效专家分析模块的判断结果，自动对蓄电池进行充电和放电的切换。
2.根据权利要求1所述的一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，所述状态数据包括蓄电池的电压、电流、温度和/或内阻。
3.根据权利要求2所述的一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，所述实时在线监测模块，采用四线制内阻测试法监测蓄电池组中蓄电池的内阻。
4.根据权利要求3所述的一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，所述四线制内阻测试法具体为，所述蓄电池组包括依次连接的第一蓄电池、被测蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池的负极连接所述被测蓄电池的正极，所述第二蓄电池的正极连接所述被测蓄电池的负极，所述被测蓄电池的正极和负极两端，分别通过两个电压采样线，连接有电压采样设备；所述第一蓄电池的负极和第二蓄电池的正极，分别通过两根放电线，连接有恒流放电负载。
5.根据权利要求1所述的一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，所述自动充放电模块包括控制单元、电压采集单元、电动操作机构和充放电单元，所述控制单元分别连接所述电动操作机构和电压采集单元，所述电动操作机构连接所述充放电单元。
6.根据权利要求5所述的一种基于状态自评价的蓄电池维护装置，其特征在于，所述充放电单元包括蓄电池组、续流二极管、隔离开关、蓄电池熔丝、充电设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐楠，黄震宇，叶铮，周录波，赵树龙，罗彦鸣，杨世皓，陆佩顺，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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