[发明专利]蓄电池组在线均衡系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，特别是一种蓄电池组在线均衡系统。

背景技术

自从1859年法国科学家G..Plante发明铅酸蓄电池以来，电池问题和报废就一直困扰使用者。这些年来，蓄电池提前报废等问题变得越来越严峻，因蓄电池造成的重大事故也在屡屡增加。由于技术限制，目前蓄电池组在线均衡技术广泛采用充电机对一组串联的蓄电池组进行在线充电的方式，这种充电方式无法保证蓄电池组中每节电池的均衡充电，使各单节电池的物理结构、电解液密度出现差异，造成了电池的电压、内阻、容量的不一致，即不均衡性。并且随着充、放电的循环往复，这种差异会不断增大，形成所谓的“落后单节”。因此，维持蓄电池组的稳定性，保持蓄电池组中各单节电池的电压、内阻、容量等性能一致，提高在线运行蓄电池组的可靠性让蓄电池组始终保持在最佳运行状态是非常重要的，这样才能在突发事故时，及时获得应急用电，确保设备与网络的安全运行，延长蓄电池组的使用寿命，减少环境污染。

而传统的铅酸蓄电池组均衡方法是过充电，采用较高的均衡电压充电，充电后期电流逐渐下降，当充电电流不再下降时完成均衡充电，转浮充电。这种均衡方式为“被动均衡”。这种均衡方法的代价就是电压高的电池会失水，周期性均衡对电池造成损害，使电池容量下降，甚至造成电池热失控，并不能达到蓄电池组在线均衡的效益。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种能够对蓄电池组的电压、内阻、容量进行在线均衡的蓄电池组在线均衡系统，其能够保证各节电池的端电压、内阻、容量等性能均衡一致，防止因蓄电池组中个别电池的性能落后导致的“木桶效应”。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

蓄电池组在线均衡系统，包括：中央处理控制器；电量采集模块，电量采集模块采集蓄电池组以及蓄电池组中单个电池的电量参数，电量参数送入到中央处理控制器；电池切换模块，电池切换模块在中央处理控制器的控制下控制单个蓄电池的选通/切断；用于控制蓄电池组电压均衡的电压在线均衡模块；以及内阻容量在线均衡模块，内阻容量在线均衡模块包括数字高频脉冲发生单元以及数字脉冲均衡控制单元，数字高频脉冲发生单元发出用于活化蓄电池的数字高频脉冲，中央处理控制器基于检测的电量参数通过数字脉冲均衡控制单元改变数字高频脉冲发生单元所发出的数字高频脉冲。

进一步，所述电量采集模块采集的电量参数包括每个蓄电池的电压以及蓄电池组平均电压，电压在线均衡模块对电压低于平均电压的单个蓄电池进行充电，对电压高于平均电压的单个蓄电池进行放电。

所述数字脉冲均衡控制单元包括用于控制数字高频脉冲电压电流值的数字均衡脉冲控制单元以及用于控制数字高频脉冲频率值的均衡频率控制单元。

所述高频脉冲发生单元包括数字高频开关电源模块、正脉冲发生器以及负脉冲发生器，正脉冲发生器与负脉冲发生器分别与数字高频开关电源模块连接。

本发明还包括监控管理模块，所述监控管理模块包括显示/键盘部件、上位通讯部件以及下位通讯部件，中央处理控制器分别通过上位通讯部件和下位通讯部件与上位机和下位机通讯连接，显示/键盘部件与中央处理控制器连接。所述显示/键盘部件为触摸显示屏。

本发明的有益效果是：本发明可对蓄电池组中单体蓄电池的电压、内阻、容量进行在线实时均衡调节，是对传统的蓄电池组在线电压均衡的有益补充；其能够确保蓄电池组中每一节电池运行在最优化的工作状态下，大大延长蓄电池组的运行寿命两倍以上，提高运行蓄电池组的可靠性及性能，减少因电池而造成的环境污染，具有良好的社会效益和环保性；本发明可对UPS电源、电流操作电源、通讯电源等，采用主动均衡方式，可以取消传统的周期性充电的均衡方式，减少电池失水，大大降低热失控的可能性，延长电池使用寿命；同时，由于各单电池的电源趋于一致，不存在长期欠充的电池，从而避免了电池的硫化；如电池组中有电池损坏，只需更换该只电池，节省大量费用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：

图1为本发明的系统组成框图。

具体实施方式

参照图1，本发明的蓄电池在线均衡系统，包括中央处理控制器1、电量采集模块2、电池切换模块3、电压在线均衡模块4以及内阻容量在线均衡模块5等部分。