无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置，包括：控制模块，控制模块具有远程通信接口，用于实现远程通信与控制；程控DC/DC模块，所述程控DC/DC模块用于实现启动电池充电完成后进入休眠状态；测试模块，所述测试模块采用瞬态大电流方式测试启动电池的冷启动能力；AC/DC模块，所述AC/DC模块用于将交流电转换为所述程控DC/DC模块所需电压；其中，所述测试模块和程控DC/DC模块连接柴油发电机的启动电池。本实用新型专利技术延长了无人值守水电站柴油发电机启动电池的寿命；实现了无人值守水电站柴油发电机启动电池的性能可视化；可以实现不同电压、不同容量的启动电池的充放电控制。充放电控制。充放电控制。

【技术实现步骤摘要】
无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置


[0001]本技术涉及无人值守发电领域，尤其涉及无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置。

技术介绍

[0002]水电站的电力调度、指挥系统需要有充分的电力保证，但是，交流电供电非常容易受到台风、雷电、负荷异常等因素的影响，因此，常态都还需要采用蓄电池作为后备电源，保证异常情况下具备不间断输出的电力，确保水电站电力调度、指挥系统的安全。但是，仅仅依靠蓄电池还不行，因为蓄电池的供电时间毕竟有限，在水电站，柴油发电机是必须配置，而且是设计规范明确要求的。
[0003]众所周知，任何场景的交流电供电都存在中断的可能，蓄电池是作为不间断供电的主要保证因素，但是，蓄电池的价格、维护等成本，都决定了不可能把蓄电池容量配置到可以支撑任何停电时长的要求，特别是耗电大的场景，蓄电池一般只需要支撑几分钟到半个小时，满足柴油发电机正常启动发电即可。随着科技的发展，越来越多的水电站，提出了无人值守的要求。配备了柴油发电机，自然希望柴油发电机可以发挥作用，但是，在实际环境中，却存在柴油发电机启动电池寿命短，需要频繁更换启动电池的情况。部分维护人员发现柴油机启动电池寿命短是因为这个启动电池长期处于充电状态，就把蓄电池充电后脱离充电机。然而，启动电池的自放电情况非常严重，需要经常给蓄电池进行充电，定期给蓄电池充电成了一个非常麻烦的工作。开展无人值守水电站建设，这个启动电池的管理问题就成了障碍。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的不足，解决无人值守水电站启动电池的安全、可靠性管理问题。本技术提出无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置，包括：
[0006]控制模块，所述控制模块具有远程通信接口，用于实现远程通信与控制；
[0007]连接所述控制模块的程控DC/DC模块，所述程控DC/DC模块用于实现启动电池充电完成后进入休眠状态；
[0008]连接所述控制模块的测试模块，所述测试模块采用瞬态大电流方式测试启动电池的冷启动能力；
[0009]连接所述程控DC/DC模块的AC/DC模块，所述AC/DC模块用于将交流电转换为所述程控DC/DC模块所需电压；
[0010]其中，所述测试模块和程控DC/DC模块连接柴油发电机的启动电池。
[0011]进一步地，所述测试模块包括PWM模块和与所述PWM模块相连的电阻，所述PWM模块包括MOS器件，所述MOS器件为是120V，常态工作电流200A的N沟道MOS器件，所述电阻为50m
Ω、功率10W的金属电阻。
[0012]进一步地，所述程控DC/DC模块功率为700W。
[0013]进一步地，所述控制模块的远程通信接口包括但不限于：4G模块、5G模块和TCP/IP网络。
[0014]进一步地，所述AC/DC模块为交流220V输入，直流48V输出，功率为1000W的开关电源。
[0015]本技术的有益效果在于，与现有技术相比，本技术启动电池可以在充电完成后进入休眠状态，蓄电池休眠时，无需担心外部环境温度影响，延长了无人值守水电站柴油发电机启动电池的寿命；实现了无人值守水电站柴油发电机启动电池的性能可视化；可以实现不同电压、不同容量的启动电池的充放电控制。
附图说明
[0016]图1是本技术无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置原理框图；
[0017]图2是本技术中测试模块的原理框图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]请参见图1，无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置，包括：
[0020]控制模块，所述控制模块具有远程通信接口，用于实现远程通信与控制；
[0021]连接所述控制模块的程控DC/DC模块，所述程控DC/DC模块用于实现启动电池充电完成后进入休眠状态；
[0022]连接所述控制模块的测试模块，所述测试模块采用瞬态大电流方式测试启动电池的冷启动能力；
[0023]连接所述程控DC/DC模块的AC/DC模块，所述AC/DC模块用于将交流电转换为所述程控DC/DC模块所需电压；
[0024]其中，所述测试模块和程控DC/DC模块连接柴油发电机的启动电池。
[0025]下面以24V，120AH的柴油发电机启动电池为例对本技术进行解释说明。
[0026]首先，这个电池的最高充电电压，我们按照12个2V蓄电池单体，每个单体均充电压2.35V计算，这个电压值是：12*2.35＝28.2V，考虑到适当提高充电电压，可以让蓄电池瞬态均充有更好的效果，这个最高充电电压选择28.6V。
[0027]充电电流原则上是按照0.1C充电对蓄电池的寿命有更好的保证，这个电池的0.1C充电电流是12A，实际使用中，我们选择一定冗余的蓄电池充电电流，这个最大充电电流为20A。
[0028]原则上，这就决定了本技术新型的程控DC/DC模块需要满足大于28.6V*20A＝572W的功率需要。考虑到工作效率等因素，程控DC/DC模块功率我们按照700W的功率来设计。
[0029]启动电池的充电功率确认，那么，AC/DC模块的功率以及电压等级也就可以明确了。考虑实际使用场景，方便采购等因素，我们这里的AC/DC模块采用交流220V输入，直流48V输出，功率大约1000W的开关电源。
[0030]本技术中测试模块是本技术的关键，因为启动电池性能测试就依赖这个模块。测试启动电池的性能，国际上比较常用的方法是测试启动电池的冷启动能力。我们通过图2来说明这个冷启动能力的测试方法。
[0031]首先需要介绍的是，这个电路实际上是一个瞬态放电电路，瞬态放电电流很大，因此，这个电路里面的MOS管Q我们选择耐压是120V，常态工作电流200A的N沟道MOS器件；为了保证这个电路具备瞬态放电能力，这个图2中的电阻R我们选择电阻为50mΩ、功率10W的金属电阻。
[0032]图2中的PWM信号，由控制模块提供，这个PWM信号在实际使用中，没有使用它的脉冲输出功能，只是使用它的高低电平输出功能，它只需要实现这个MOS器件的开关功能，当然，开关的时间可以由控制模块控制。
[0033]蓄电池启动电池的测试步骤如下：
[0034]第一步：测试启动电池的静态电压。
[0035]第二步：启动PWM信号输出高电平，让MOS管Q导通。
[0036]第三步：测试并记录MOS管Q导通时，启动电池的端电压，负载电阻R上的电压V。
[0037]第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置，其特征在于，包括：控制模块，所述控制模块具有远程通信接口，用于实现远程通信与控制；连接所述控制模块的程控DC/DC模块，所述程控DC/DC模块用于实现启动电池充电完成后进入休眠状态；连接所述控制模块的测试模块，所述测试模块采用瞬态大电流方式测试启动电池的冷启动能力；连接所述程控DC/DC模块的AC/DC模块，所述AC/DC模块用于将交流电转换为所述程控DC/DC模块所需电压；其中，所述测试模块和程控DC/DC模块连接柴油发电机的启动电池。2.如权利要求1所述的无人值守水电站柴油发电机启动电池管理装置，其特征在于，所述测试模块包括PWM模块和与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：康娟，张丹，
申请(专利权)人：广州泓淮能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：