[发明专利]大功率模块化铅酸蓄电池化成充放电系统

说明书

技术领域

本发明涉及到对蓄电池进行化成的充放电系统，尤其是一种高度系统化、模块化的大功率蓄电池化成充放电系统。

背景技术

在蓄电池的生产工艺中，通过一定的充放电方式将蓄电池内部正负极物质激活，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成。由于电池型号品种多种多样，目前国内广泛使用的蓄电池化成充放电机，型号种类繁多，大、中、小密电池使用的充放电机不能通用，导致蓄电池厂家需要购置大量设备，而且各设备相对独立，化成现场需铺设大量电缆，既增加了投入，又增大了线损。蓄电池放电过程放出的大量电能，得不到有效利用，大多数作为热量直接卸荷，导致电能的浪费，设备效率普遍不高，同时也增加了蓄电池的制造成本；部分较为先进的设备也仅是简单逆变就回馈电网，逆变效率很低，谐波分量大，导致设备发热量增大，造成电能浪费，缩短设备寿命。

发明内容

本发明技术任务是针对上述技术中不足，提供一套大功率模块化铅酸蓄电池化成充放电系统。

本发明解决技术问题所采用技术方案是：大功率模块化蓄电池化成充放电系统，包括可逆直流电源模块、直流母线、变流充放电模块、中央控制单元。

所述可逆直流电源模块将之前蓄电池化成充放电机相对独立的电源模块整合成大功率的集中式可逆直流电源模块，使蓄电池化成工艺系统化，系统效率大幅提高。所述可逆直流电源模块采用自动主从均流技术，可根据系统容量自动配置模块数量，模块之间自动均流，实现自动主从冗余的可模块化设计，模块之间自动均流，系统可扩展性大大增强；模块之间相互冗余，模块的实际使用寿命、系统的可靠性大幅提高。所述可逆直流电源模块采用双向变流设计，即可将电网上的三相交流电整流成直流，输出到直流母线上，供给蓄电池充电，又可将直流母线上富余的电能集中逆变，馈给电网。所述可逆直流电源模块具备自动休眠功能，能在当模块的平均负载电流小于监控设定的关闭模块的电流值时，逐一自动关闭除主控模块外的模块；当模块的平均负载电流增大到监控设定的开启模块的电流值时，逐一自动开启被关闭的模块，从而实现自动控制可逆直流电源模块投入运行数量，实现模块自动休眠，提高系统效率的目的。

所述直流母线在系统中起到电能传输的作用，将可逆直流电源模块整流后的直流电输送给变流充放电模块，将蓄电池放电过程放出的电量通过变流充放电模块变流升压输送给其他回路蓄电池充电，当直流母线上的电能有富余时，亦可将多余电能输送给可逆直流电源模块集中逆变，馈给电网。

所述变流充放电模块直接与直流母线连接，采用自动主从均流结构设计，各模块即可根据生产需要单独组回路运行生产，也可多模块并联增大功率组成回路运行生产，系统效率明显提高，不同规格蓄电池都可以采用本系统进行化成，生产柔性得到增强。所述变流充放电模块具备自动休眠功能，能在当模块的平均负载电流小于监控设定的关闭模块的电流值时，逐一自动关闭各回路除主控模块外的模块；当模块的平均负载电流增大到监控设定的开启模块的电流值时，逐一自动开启被关闭的模块，从而实现自动控制变流充放电模块投入运行数量，实现模块自动休眠，提高系统效率的目的。

所述中央控制单元通过总线与可逆直流电源模块、变流充放电模块相连，通过监控到的直流母线电压、电流，每路充放电电压、电流，实现运行数据采集，系统资源调配，协调模块轮换、系统降容保护等功能。所述中央控制单元可根据可逆直流电源模块、各变流充放电模块的运行情况统筹资源管理，协调可逆直流电源模块、同回路并联运行的充放电模块轮换（指定主控模块），提高系统整体寿命。所述中央控制单元具备系统降容保护功能，能在负载所需功率大于可逆直流电源模块提供的总功率时，自动降低处于根据化成工艺预设的处于能够允许调整充电阶段的蓄电池组的充电电流，并适当延长充电时间，以使总充电量不变，保证蓄电池化成过程不受干扰，提高系统安全性及设备负荷率。

本发明所能带来的有益效果是：

（1）系统化：将之前的每一台独立的蓄电池化成充放电机通过模块化设计整合成一个密不可分的系统，减少线路损耗，有效提高系统整体效率；不同于以往的充放电机的相互独立，本发明的充放电系统系统化，中央控制单元可以方便的调配可逆直流电源模块的工作状态及对系统的整体运行进行可靠监视，必要时可进行有效控制，保证系统的平稳运行，系统的灵活性、便捷性、实用性、适用性、使用性大大提高；