一种蓄电池在线状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种蓄电池在线状态监测系统，包括单体蓄电池监测模块、蓄电池组监测模块、远程平台、移动设备、电源模块和防护模块，每个单体蓄电池检测模块对应一个单体蓄电池。通过对蓄电池组和电池单体的运行状态，包括组端电压、电流、交流窜入电压和单体电压、温度、内阻参数的采集，来实现对蓄电池组的在线实时监测；通过设定阈值对一般性的越限故障进行告警，并向上位机实时反馈异常信息，提高系统运行的稳定性，避免事故发生，替换人工定期检测，降低了维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池在线状态监测系统
本技术属于电池监测
，具体涉及一种蓄电池在线状态监测系统。
技术介绍
蓄电池组作为发电厂、变电站和换流站直流电源系统的重要电源，是电力系统和通信系统中的直流系统向外供电的唯一设备，其性能的好坏直接关系到电力系统和通信系统的安全可靠性，其供电能力是厂站设备稳定运行的最后保障，蓄电池组的可靠性最终决定直流系统的可靠性，进而对电网稳定运行产生重大影响。因此,蓄电池的稳定性以及它在实际放电过程中放出的容量对保障电力设备的正常运行有重要意义。近几年国内电力系统发生多起蓄电池的开路故障，导致变电站发生保护拒动、越级跳闸事故，甚至还引起大面积停电事故；蓄电池短路故障导致蓄电池组烧毁的事故；还发生过蓄电池和直流母线的失压事故导致主变电站烧毁的严重后果；因此对蓄电池进行定期监测是非常必要的、不可忽视的重要环节。蓄电池的寿命与浮充电运行方式、运行温度直接相关，出现问题的蓄电池通常表现为内阻增加；因而对蓄电池进行实时在线监测，及时识别并处理出现故障的单体蓄电池，可以有效提高蓄电池组的使用寿命。但现有的蓄电池监测装置要么无法进行在线监测，要么缺少对蓄电池的物理参数的全面监测，无法完全替代人工的监测，导致监测工作量大，监测结果不能实时、全面的反应蓄电池的状态。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种蓄电池在线状态监测系统，用于实现实时监测蓄电池的状态和输出监测信息的功能。本技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种蓄电池在线状态监测系统，设待监测的单体蓄电池有n个，n≥1，包括用于采集单体蓄电池的包括内阻、电压和温度的数据的单体蓄电池监测模块1、单体蓄电池监测模块2、…、单体蓄电池监测模块n，和用于采集蓄电池组的包括组端电压、组端电流、交流窜入电压的数据，比较采集到的数据和预设值并在比较结果超出预设范围时输出告警信号的蓄电池组监测模块；单体蓄电池监测模块n包括单体传感器n、单体滤波模块n、单体控制模块n和单体通信模块n，蓄电池组监测模块包括组端传感器、组端滤波模块、组端控制模块、组端通信模块和比较模块；单体传感器n的探测端与单体蓄电池n连接，单体传感器n的信号输出端与单体滤波模块n的信号输入端连接，单体滤波模块n的信号输出端与单体控制模块n的信号输入端连接，单体控制模块n的信号输出端与单体通信模块n的信号输入端连接，单体通信模块n的信号输出端与组端通信模块的信号输入端连接；组端传感器的探测端与蓄电池组连接，组端传感器的信号输出端与组端滤波模块的信号输入端连接，组端滤波模块的信号输出端与组端控制模块的信号输入端连接，组端控制模块的信号收发端分别与比较模块的信号收发端和组端通信模块的信号收发端连接。按上述方案，单体传感器n包括内阻测试仪n、单体电压表n和单体温度传感器n；内阻测试仪n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体电压表n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体温度传感器n的探测端紧贴单体蓄电池n的外表面。按上述方案，组端传感器包括组端电压表、组端电流表和环境温度传感器；组端电压表与蓄电池组的输出端并联，组端电流表串联在蓄电池组的输出回路中，环境温度传感器设置在蓄电池组的外壳外侧。进一步的，蓄电池组监测模块还包括用于模拟交流窜入电压的交流模拟设备，交流模拟设备的交流输出端分别连接蓄电池组的正极和大地。按上述方案，蓄电池组监测模块还包括用于存储收到的信息的存储模块，存储模块的信号收发端与组端通信模块的信号收发端连接。按上述方案，蓄电池组监测模块还包括用于将用户操作转换为电信号并发送给组端控制模块的输入模块和将收到的信息显示给用户的输出模块，输入模块包括按钮、旋钮和键盘，按钮、旋钮和键盘的信号输入端分别与组端控制模块的信号输出端连接；输出模块包括显示模块和声光报警器，显示模块的信号输入端与组端控制模块的信号输出端连接，声光报警器的开关与组端控制模块的告警干接点连接。按上述方案，蓄电池组监测模块还包括网络模块、无线模块和短信模块，网络模块和无线模块的信号收发端分别与组端通信模块的信号收发端连接，短信模块的信号输入端与组端通信模块的信号输出端连接。进一步的，还包括用于接收和分析蓄电池组监测模块输出的信息并向蓄电池组监测模块发送控制命令的远程平台，远程平台通过网络模块与组端通信模块连接。进一步的，还包括移动设备，移动设备分别通过无线模块和短信模块与组端通信模块连接。按上述方案，还包括电源模块和用于为系统提供过电流防护的防护模块，电源模块的电源输出端与系统的电源输入端连接，防护模块串联在电源回路中。本技术的有益效果为：1.本技术的一种蓄电池在线状态监测系统通过监测、保存和上传单体蓄电池的电压、内阻、温度，以及蓄电池组的端电压、端电流，并根据设定阈值进行告警，实现了实时监测蓄电池的状态和输出监测信息的功能，克服了现有静态、离线、断续地的蓄电池监测系统的不足之处，2.本技术通过对蓄电池组自动监测采集数据和大数据联网分析蓄电池的容量数据，监测结果全面、有效，能及时发现蓄电池的容量不足的状况，特别是蓄电池的开路、短路故障，并及时更换以消除安全隐患，防止由于蓄电池故障导致的保护设备拒动事故，有效提供蓄电池的事故放电能力，充分发挥蓄电池的后备作用，最大限度保证电网安全。3.本技术操作简单，代替了传统的人工定期检测作业，降低了运维人员的劳动强度，提高了工作质量和效率。附图说明图1是本技术实施例的功能框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参见图1，本技术监测的蓄电池组包括n个单体蓄电池，n≥1，本技术的实施例包括单体蓄电池监测模块1、单体蓄电池监测模块2、…、单体蓄电池监测模块n、蓄电池组监测模块、远程平台、移动设备、电源模块和防护模块，每个单体蓄电池检测模块对应一个单体蓄电池；单体蓄电池监测模块用于采集单体蓄电池的内阻、电压和温度数据；蓄电池组监测模块用于采集蓄电池组的组端电压、组端电流、交流窜入电压数据，比较采集到的数据和预设值，并在比较结果超出预设范围时输出告警信号，同时进行声光告警，并将状态量与告警信息打包上传给上位机；远程平台用于接收和分析蓄电池组监测模块输出的信息并向蓄电池组监测模块发送控制命令；移动设备用于便携控制系统；电源模块用于供电；防护模块用于为系统提供浪涌防护。单体蓄电池监测模块n包括单体传感器n、单体滤波模块n、单体控制模块n和单体通信模块n；单体传感器n包括内阻测试仪n、单体电压表n和单体温度传感器n；内阻测试仪n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体电压表n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体温度传感器n的探测端紧贴单体蓄电池n的外表面；内阻测试仪n、单体电压表n和单体温度传感器n的信号输出端分别与单体滤波模块n的信号输入端连接，单体滤波模块n的信号输出端与单体控制模块n的信号输入端连接，单体控制模块n的信号输出端与单体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池在线状态监测系统，设待监测的单体蓄电池有n个，n≥1，其特征在于：包括用于采集单体蓄电池的包括内阻、电压和温度的数据的单体蓄电池监测模块1、单体蓄电池监测模块2、…、单体蓄电池监测模块n，和用于采集蓄电池组的包括组端电压、组端电流、交流窜入电压的数据，比较采集到的数据和预设值并在比较结果超出预设范围时输出告警信号的蓄电池组监测模块；/n单体蓄电池监测模块n包括单体传感器n、单体滤波模块n、单体控制模块n和单体通信模块n，蓄电池组监测模块包括组端传感器、组端滤波模块、组端控制模块、组端通信模块和比较模块；/n单体传感器n的探测端与单体蓄电池n连接，单体传感器n的信号输出端与单体滤波模块n的信号输入端连接，单体滤波模块n的信号输出端与单体控制模块n的信号输入端连接，单体控制模块n的信号输出端与单体通信模块n的信号输入端连接，单体通信模块n的信号输出端与组端通信模块的信号输入端连接；/n组端传感器的探测端与蓄电池组连接，组端传感器的信号输出端与组端滤波模块的信号输入端连接，组端滤波模块的信号输出端与组端控制模块的信号输入端连接，组端控制模块的信号收发端分别与比较模块的信号收发端和组端通信模块的信号收发端连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池在线状态监测系统，设待监测的单体蓄电池有n个，n≥1，其特征在于：包括用于采集单体蓄电池的包括内阻、电压和温度的数据的单体蓄电池监测模块1、单体蓄电池监测模块2、…、单体蓄电池监测模块n，和用于采集蓄电池组的包括组端电压、组端电流、交流窜入电压的数据，比较采集到的数据和预设值并在比较结果超出预设范围时输出告警信号的蓄电池组监测模块；
单体蓄电池监测模块n包括单体传感器n、单体滤波模块n、单体控制模块n和单体通信模块n，蓄电池组监测模块包括组端传感器、组端滤波模块、组端控制模块、组端通信模块和比较模块；
单体传感器n的探测端与单体蓄电池n连接，单体传感器n的信号输出端与单体滤波模块n的信号输入端连接，单体滤波模块n的信号输出端与单体控制模块n的信号输入端连接，单体控制模块n的信号输出端与单体通信模块n的信号输入端连接，单体通信模块n的信号输出端与组端通信模块的信号输入端连接；
组端传感器的探测端与蓄电池组连接，组端传感器的信号输出端与组端滤波模块的信号输入端连接，组端滤波模块的信号输出端与组端控制模块的信号输入端连接，组端控制模块的信号收发端分别与比较模块的信号收发端和组端通信模块的信号收发端连接。


2.根据权利要求1所述的一种蓄电池在线状态监测系统，其特征在于：单体传感器n包括内阻测试仪n、单体电压表n和单体温度传感器n；内阻测试仪n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体电压表n的测试端与单体蓄电池n的充放电端并联，单体温度传感器n的探测端紧贴单体蓄电池n的外表面。


3.根据权利要求1所述的一种蓄电池在线状态监测系统，其特征在于：组端传感器包括组端电压表、组端电流表和环境温度传感器；组端电压表与蓄电池组的输出端并联，组端电流表串联在蓄电池组的输出回路中，环境温度传感器设置在蓄电池组的外壳外侧。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，王晓新，叶蒙，曹冲，肖洒，刘亮，胡泽，胡佳富，杨刚，胡勇波，但碧野，李艳，赵婧，彭云志，宋蒋莉，张欢，肖亚平，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司孝感供电公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42