CN212342685U - 控制装置及蓄电池组远程活化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种控制装置及蓄电池组远程活化系统，所述控制装置包括主控制单元以及电控开关单元，所述主控制单元包括主控芯片、供电控制电路以及通讯电路，且所述通讯电路包括用于连接电池活化设备的第一接口以及用于连接远程控制平台的第二接口，且所述主控芯片分别与所述供电控制电路和通讯电路连接；所述电控开关单元包括第一交流输入接口、交流输出接口以及开关器件，且所述电控开关单元通过交流输出接口与电池活化设备的供电接口连接，所述第一交流输入接口经由开关器件连接到交流输出接口，所述开关器件的控制端连接到主控制单元的供电控制电路。本实用新型可实现蓄电池组的远程活化，解决偏远站点的人工维护费时费力的问题。

Description

控制装置及蓄电池组远程活化系统

技术领域

本实用新型涉及蓄电池组维护领域，更具体地说，涉及一种控制装置及蓄电池组远程活化系统。

背景技术

《DL/T724-2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》规定，为确保供电安全，直流系统的蓄电池组一定要进行定期安全维护。蓄电池组中的单体电池由于自身存在的差异，在蓄电池组整体浮充状态下，有些单体电池处于欠充或者过充。若单体电池长期处于欠充或过充状态，该单体电池的内部电化学物质的结晶、盐化加剧老化，严重的将形成不可逆的容量损失。

为改善蓄电池组中单体电池因长期欠充或过充，需要运维人员通过手持设备监测蓄电池组中各个单体电池的内阻，把有结晶盐化现象的单体电池找出来，并利用专业的活化设备对蓄电池组进行拆卸以及活化处理。

现有的蓄电池组在线监测的管理系统，主要以数据监测为主，而不能进行在线活化操作；若采用人工维护，对于偏远的站点，存在活化设备搬运、人工成本等因素，很难实施。最后由于短板效应，个别单体电池过早老化，将影响整各蓄电池组的服役时间，导致只能提前更换整个蓄电池组，极其浪费资源。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述蓄电池组活化操作实施困难、成本较高的问题，提供一种控制装置及蓄电池组远程活化系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种控制装置，包括主控制单元以及电控开关单元，所述主控制单元包括主控芯片、供电控制电路以及通讯电路，且所述通讯电路包括用于连接电池活化设备的第一接口以及用于连接远程控制平台的第二接口，且所述主控芯片分别与所述供电控制电路和通讯电路连接，并根据来自所述第二接口的信号向所述供电控制电路以及第一接口输出控制信号；所述电控开关单元包括第一交流输入接口、交流输出接口以及开关器件，且所述电控开关单元通过所述交流输出接口与电池活化设备的供电接口连接，所述第一交流输入接口经由所述开关器件连接到所述交流输出接口，所述开关器件的控制端连接到所述主控制单元的供电控制电路。

优选地，所述开关器件包括交流接触器，且所述第一交流输入接口经由所述交流接触器的主触点连接到所述交流输出接口；所述供电控制电路包括继电器，所述交流接触器的接触器线圈与所述继电器串联连接，且所述继电器的控制端连接到所述主控芯片。

优选地，所述开关器件包括交流接触器，且所述第一交流输入接口经由所述交流接触器的主触点连接到所述交流输出接口；所述供电控制电路包括开关管，所述交流接触器的接触器线圈与所述开关管串联连接，且所述开关管的控制端连接到所述主控芯片。

优选地，所述交流接触器包括辅助触点，所述主控制单元包括用于检测所述交流接触器状态的检测电路，且所述交流接触器的辅助触点连接到所述检测电路。

优选地，所述电控开关单元包括第二交流输入接口以及交流转直流电源，且所述交流转直流电源经由所述第二交流输入接口连接外部供电电源，所述交流转直流电源的直流供电端与所述交流接触器的接触器线圈、所述供电控制电路连接成回路。

优选地，所述通讯电路包括用于连接电池监测器的第三接口，所述主控芯片根据来自所述第二接口的信号通过所述第三接口获取电池状态。

优选地，所述通讯电路包括用于连接充电屏的第四接口，所述主控芯片根据来自所述第二接口的信号通过所述第四接口控制所述充电屏的输出电压。

本实用新型还提供一种蓄电池组远程活化系统，包括电池活化设备以及如上所述的控制装置，所述电池活化设备分别与所述电控开关单元及主控制单元连接，且所述电池活化设备包括用于连接蓄电池组的直流接线端。

优选地，所述系统还包括连接到所述主控制单元的电池监测器，且所述电池监测器包括用于连接所述蓄电池组的监测端口。

优选地，所述系统还包括连接到所述主控制单元的充电屏，且所述充电屏包括用于连接所述蓄电池组或直流母线的直流输出端口。

实施本实用新型的控制装置及蓄电池组远程活化系统具有以下有益效果：通过主控制单元和电控开关单元对参与活化的县城设备进行投切控制，实现了蓄电池组的远程活化，简化了蓄电池组的活化操作，解决了偏远站点的人工维护费时费力的问题。并且，本实用新型可结合充电屏、电池监测器，大大提高了基站、电力能源站等处蓄电池组的活化处理的智能化和自动化。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的控制装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的蓄电池组远程活化系统的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的控制装置，该控制装置可与电池活化装置结合，实现蓄电池组的远程活化。本实施例的控制装置包括主控制单元11以及电控开关单元12，上述主控制单元11和电控开关单元12可装配到同一壳体，也可相互独立并通过线缆电性连接。

本实施例中的主控制单元11包括主控芯片、供电控制电路以及通讯电路，且通讯电路包括第一接口以及第二接口。上述通讯电路可包括一个或多个通讯模块，例如RS232/245通讯总线、局域网通讯模块、无线通讯模块等，第一接口用于连接电池活化设备(例如通过RS232/245通讯总线)，第二接口用于连接远程控制平台。主控芯片分别与供电控制电路和通讯电路连接，并根据来自第二接口的信号(例如来自远程控制平台的活化预备命令、活化命令等)向供电控制电路以及第一接口输出控制信号。通过第一接口，主控芯片可与电池活化设备通信，软件开启电池活化设备的活化程序任务。

电控开关单元包括第一交流输入接口、交流输出接口以及开关器件，且该电控开关单元通过交流输出接口与电池活化设备的供电接口连接，第一交流输入接口经由开关器件连接到交流输出接口，开关器件的控制端则连接到主控制单元的供电控制电路，即主控制单元通过供电控制电路实现电控开关单元的第一交流输入接口和交流输出接口之间的通断控制，从而实现电池活化设备的供电控制。

上述通过主控制单元和电控开关单元对参与活化的县城设备进行投切控制，实现了蓄电池组的远程活化，简化了蓄电池组的活化操作，解决了偏远站点的人工维护费时费力的问题。

具体地，上述开关器件可包括交流接触器，且电控开关单元的第一交流输入接口经由交流接触器的主触点K1连接到交流输出接口(第一交流输入接口具体可连接到交流供电电源的火线，交流输出接口则可连接到电池活化设备的火线连接端)；相应地，主控制单元11的供电控制电路包括继电器(该继电器为常开状态)，该继电器与交流接触器的接触器线圈串联连接，且继电器的控制端连接到主控芯片，从而实现对交流接触器的通断控制，即实现电池活化设备的供电控制。

此外，上述继电器也可通过一个开关管代替，即供电控制电路包括开关管，该开关管与交流接触器的接触器线圈串联连接，且开关管的控制端连接到主控芯片。

为实现交流接触器的状态监测，上述电控开关单元12的交流接触器还包括辅助触点K2(辅助触点K2与主触点K1同时导通和断开)，相应地，主控制单元11包括用于检测交流接触器状态的检测电路，且交流接触器的辅助触点连接到检测电路，例如连接到检测电路的I/O端口。上述检测电路与主控芯片连接，从而主控芯片可通过检测电路及辅助触点K2获取交流接触器的状态。

在本实用新型的另一实施例中，上述电控开关单元还包括第二交流输入接口以及交流转直流电源，该交流转直流电源经由第二交流输入接口连接外部供电电源，且该交流转直流电源可将由第二交流输入接口输入的交流电转换为直流电输出。交流转直流电源的直流供电端与交流接触器的接触器线圈、供电控制电路连接成回路。通过上述方式，可实现交流接触器的通断控制。

在本实用新型的又一实施例中，通讯电路还包括用于连接电池监测器的第三接口，主控芯片根据来自第二接口的信号(即来自远程控制平台的控制指令)通过第三接口获取电池状态。具体地，远程控制平台通过第二接口向主控芯片发送电池状态获取指令，主控芯片执行该指令并通过第三接口向电池监测器发送请求，以及通过第三接口获取电池监测器范围的电池状态。

在本实用新型的又一实施例中，通讯电路还包括用于连接充电屏的第四接口，主控芯片根据来自第二接口的信号(即来自远程控制平台的控制指令)通过第四接口控制充电屏的输出电压。

结合图2所示，本实用新型还提供一种蓄电池组远程活化系统，该系统包括电池活化设备20以及如上的控制装置10，其中电池活化设备20包括用于连接蓄电池组50的直流接线端。

此外，上述系统还包括连接到控制装置10的主控制单元的电池监测器30以及充电屏40，且电池监测器30包括用于连接蓄电池组50的监测端口，充电屏40包括用于连接蓄电池组50的充电端口(例如经由直流母线)，该充电屏可将交流电转换为直流电，并为蓄电池组50充电，同时为主控制单元11等供电。

上述蓄电池组远程活化系统的电池活化过程如下：

(1)在主控制单元11接收到远程控制平台发送的远程活化任务的预备命令(该预备命令可由远程控制平台的管理员生成，也可由远程控制平台以预设的时间间隔周期性生成)时，通过通讯电路的第三接口读取电池监测器30的蓄电池组状态信息，包括单体电池电压、组电压、电池温度、电池内阻等，例如当电池电压大于1.9V，48V蓄电池组的组电压大于91.2V，或者110V蓄电池组的组电压大于103V，220V蓄电池组的组电压大于206V，且蓄电池组的温度不大于40℃时，主控制单元11执行下一步操作，否则主控制单元11向远程控制平台反馈电池状态不符合活化安全条件；

(2)主控制单元11执行一次电控开关的通断能力检查操作，具体地，主控芯片通过供电控制电路使交流接触器闭合，同时通过检测电路检测I/O端口电平，在确认I/O端口电平为低电平(0V)时，再使交流接触器恢复断开，同时通过检测电路检测I/O端口电平，在确认I/O端口为高电平(例如为5V)时，执行下一部操作，如果出现I/O端口电平与对应动作不符合，则停止任务，主控制单元11向远程控制平台反馈可控开关异常信息；

(3)主控芯片按照充电屏通讯协议通过第四接口与充电屏40通讯，控制充电屏40的输出电压到直流系统标称电压的95％，例如对于48V蓄电池系统，调整充电屏40输出电压到45.6V，主控芯片读取调整后的充电屏40的输出电压数据，达到此条件后继续下一步，否则主控芯片通过第二接口向远程控制平台反馈充电屏调节故障信息；

(4)主控芯片通过第二接口向远程控制平台反馈预备命令完成，等待实施活化；

(5)在主控制单元11接收到来自远程控制平台发送的活化命令后，通过供电控制电路使交流接触器的接触器线圈得电，主触点K1闭合，从而电池活化设备20的交流输入端得电，辅助触点K2同时闭合；

(6)在主控制单元11的主控芯片通过检测电路确认交流接触器闭合后，主控芯片通过第一接口按照与电池活化设备20之间的通信协议，与电池活化设备20通信，软件开启活化程序任务；

在活化过程中，主控制单元11实时监控电池监测器0以及电池活化设备20的实时数据，一旦获得相应的报警信息，主控制单元11马上停止任务，即软件关闭电池活化设备进程、断开交流接触器、恢复充电屏40的输出电压。

上述蓄电池组远程活化系统，在蓄电池组的监控数据基础上，通过控制装置与充电屏40通讯，将充电屏40的输出电压调低到直流母线电压以下，再控制交流接触器闭合，使得电池活化设备的电源接入开机，再与电池活化设备通讯，启动在线活化程序，使电池活化设备执行蓄电池组的活化流程任务，实现蓄电池组现场无人化在线自动的活化运维管理，有效解决了偏远站点的人工维护费时费力等现实问题，提高了基站、电力能源站等蓄电池活化维护的智能化与自动化水平。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制装置，其特征在于，包括主控制单元以及电控开关单元，所述主控制单元包括主控芯片、供电控制电路以及通讯电路，且所述通讯电路包括用于连接电池活化设备的第一接口以及用于连接远程控制平台的第二接口，且所述主控芯片分别与所述供电控制电路和通讯电路连接，并根据来自所述第二接口的信号向所述供电控制电路以及第一接口输出控制信号；所述电控开关单元包括第一交流输入接口、交流输出接口以及开关器件，且所述电控开关单元通过所述交流输出接口与电池活化设备的供电接口连接，所述第一交流输入接口经由所述开关器件连接到所述交流输出接口，所述开关器件的控制端连接到所述主控制单元的供电控制电路。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述开关器件包括交流接触器，且所述第一交流输入接口经由所述交流接触器的主触点连接到所述交流输出接口；所述供电控制电路包括继电器，所述交流接触器的接触器线圈与所述继电器串联连接，且所述继电器的控制端连接到所述主控芯片。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述开关器件包括交流接触器，且所述第一交流输入接口经由所述交流接触器的主触点连接到所述交流输出接口；所述供电控制电路包括开关管，所述交流接触器的接触器线圈与所述开关管串联连接，且所述开关管的控制端连接到所述主控芯片。

4.根据权利要求2或3所述的控制装置，其特征在于，所述交流接触器包括辅助触点，所述主控制单元包括用于检测所述交流接触器状态的检测电路，且所述交流接触器的辅助触点连接到所述检测电路。

5.根据权利要求2或3所述的控制装置，其特征在于，所述电控开关单元包括第二交流输入接口以及交流转直流电源，且所述交流转直流电源经由所述第二交流输入接口连接外部供电电源，所述交流转直流电源的直流供电端与所述交流接触器的接触器线圈、所述供电控制电路连接成回路。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述通讯电路包括用于连接电池监测器的第三接口，所述主控芯片根据来自所述第二接口的信号通过所述第三接口获取电池状态。

7.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述通讯电路包括用于连接充电屏的第四接口，所述主控芯片根据来自所述第二接口的信号通过所述第四接口控制所述充电屏的输出电压。

8.一种蓄电池组远程活化系统，其特征在于，包括电池活化设备以及如权利要求1-7中任一项所述的控制装置，所述电池活化设备分别与所述电控开关单元及主控制单元连接，且所述电池活化设备包括用于连接蓄电池组的直流接线端。

9.根据权利要求8所述的蓄电池组远程活化系统，其特征在于，所述系统还包括连接到所述主控制单元的电池监测器，且所述电池监测器包括用于连接所述蓄电池组的监测端口。

10.根据权利要求8所述的蓄电池组远程活化系统，其特征在于，所述系统还包括连接到所述主控制单元的充电屏，且所述充电屏包括用于连接所述蓄电池组或直流母线的直流输出端口。

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