磷酸铁锂电池自救系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种磷酸铁锂电池自救系统和方法，包包括充电单元、电源、上位机、控制单元、开关矩阵单元、备用电池、模数转换单元、电池组、电压采样单元、电流采样单元和温度传感器。应用本发明专利技术提供的磷酸铁锂电池自救系统和方法，可以根据实时检测的电池电压、电流、温度等参数，对电池的荷电和运行状态进行预测，判断电池运行状态，当出现单体电池出现故障的时候可以对电池组进行自救，利用备用电池替换故障电池。本发明专利技术可以实现了变电站直流电池组系统的全面深度感知，并提供准确严谨的运维保护措施，确保电池组的平稳运行，保证供电安全。

【技术实现步骤摘要】
磷酸铁锂电池自救系统和方法
本专利技术涉及电力装置领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池自救系统和方法。
技术介绍
铅酸电池一直被广泛应用，但目前我国资源紧缺，现有铅资源的储量动态开采保证年限仅为6-8年，影响了铅酸电池工业的发展。未来铅酸电池的市场占有量及使用量将会减低。锂离子电池具有体积重量能量比高、电压高、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长等优点，是一种“绿色环保”的二次能源电池。因此锂离子电池取代铅酸电池将是未来发展的新趋势。常规电池组的监测管理系统通常只针对铅酸蓄电池，而针对磷酸铁锂电池组的检测系统比较少。部分磷酸铁锂电池组的虽有检测系统但是没有设计自救系统，这就导致了该系统会出现运维管理不到位的现象，缺少准确严谨的运维预警、运维监测和运维保护措施，为电池组的运行带来安全隐患。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术一方面提供了一种磷酸铁锂电池自救系统，其特殊之处在于，包括充电单元、电源、上位机、控制单元、开关矩阵单元、备用电池、模数转换单元、电池组、电压采样单元、电流采样单元和温度传感器；其中，电池组由多个磷酸铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸铁锂电池自救系统，其特征在于，包括充电单元、电源、上位机、控制单元、开关矩阵单元、备用电池、模数转换单元、电池组、电压采样单元、电流采样单元和温度传感器；其中，电池组由多个磷酸铁锂单体电池经串联达到预定电压后并联组成；所述充电单元接收市电，通过整流转换为直流电为所述电源供电；所述电源为所述控制单元、开关矩阵单元和模数转换单元供电，同时为所述备用电池充电；所述备用电池为磷酸铁锂单体电池；所述电压采集单元接收电池组的电压信号，并将其传送至模数转换单元；所述电流采集单元接收电池组电流信号，并将其传送至模数转换单元；所述模数转换单元接收电压采集单元和电流采集单元传送的电压和电流信号，并将其...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂电池自救系统，其特征在于，包括充电单元、电源、上位机、控制单元、开关矩阵单元、备用电池、模数转换单元、电池组、电压采样单元、电流采样单元和温度传感器；其中，电池组由多个磷酸铁锂单体电池经串联达到预定电压后并联组成；所述充电单元接收市电，通过整流转换为直流电为所述电源供电；所述电源为所述控制单元、开关矩阵单元和模数转换单元供电，同时为所述备用电池充电；所述备用电池为磷酸铁锂单体电池；所述电压采集单元接收电池组的电压信号，并将其传送至模数转换单元；所述电流采集单元接收电池组电流信号，并将其传送至模数转换单元；所述模数转换单元接收电压采集单元和电流采集单元传送的电压和电流信号，并将其转换为数字信号传送至控制单元；所述温度传感器接收电池组温度信号，并将其转换成数字信号传送至控制单元；所述控制单元将接收的电压数字信号和电流数字信号进行处理得到各单体电池的荷电状态信息，同时将温度数字信号进行处理得到单体电池温度信息，并将的荷电状态信息和单体电池温度信息传送至上位机；所述上位机接收控制单元传送的各单体电池荷电状态信息，若单体电池的荷电量低于设定值则判定单体电池需要充电，此时生成自救信号传回控制单元；上位机接收控制单元传送的单体电池温度信息，若温度高于设定值，则判定单体电池处于故障状态，生成自救信号传回控制单元；控制单元接收自救信号后，将自救信号发送至开关矩阵单元；所述开关矩阵可以通过调整多组开关的通断状态实现将各单体电池接入和切出电池组，同时所述开关矩阵可以通过调整多组开关的通断状态实现将备用电池接入和切出电池组；当开关矩阵单元接收到控制单元发出的自救信号时，调整相应开关状态，将需要充电或故障的单体电池切出电池组，同时将备用电池接入电池组。


2.如权利要求1所述磷酸铁锂电池自救系统，其特征在于，所述控制单元为采用ARMCortexM4内核的32位单片机。


3.如权利要求1所述磷酸铁锂电池自救系统，其特征在于，所述控制单元与上位机之间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱鹏，魏凯，刘云松，潘月明，韩锦刚，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21