SSB蓄电池新型蓄电池组充放电监控系统设计

SSB蓄电池新型蓄电池组充放电监控系统设计

在变配电所的直流体系中，蓄电池作为储能电源效果十分重要。其首要功能是为变配电所二次体系直流电供给保障，避免所亭二次体系失电，然后使变电所运转愈加安全牢靠，对供电体系的安全运转具有重要的含义。蓄电池广泛使用于轨道交通、电力电网等各个领域，蓄电池已成为各类供电体系工程中关键组成部件之一。蓄电池的使用年限和寿命遭到包含使用环境、材质、结构特性、充放电方法、管理方法等要素影响。而蓄电池的充放电方法是影响蓄电池使用寿命的关键要素。蓄电池在使用进程中大部分时刻处于充电状况，充电方法下对蓄电池的影响大于放电进程。电池组经过屡次充电、放电进程后，各个单体电池的电压值不同较大，导致蓄电池组输出电压下降，会对整个蓄电池组造成损坏，影响供电体系的安全运转。因此在运转进程中，需要提高蓄电池的生产工艺，减小各单体蓄电池的电压误差[1]。

由于蓄电池的牢靠运转对电力体系的运转影响较大，许多制造企业选用监控设备来实时监测蓄电池的电压、电流、温度、充放电数据等各类参数，然后保证蓄电池的正常运转。使用蓄电池监控设备后，检修保护人员能够实时检查设备运转状况，蓄电池呈现鼓包、电压损坏等故障时，能够立即处理，防患于未然[2-3]。

本文经过剖析铅酸蓄电池充放电的监测操控计划，提出了一种抗积分饱满PI算法对蓄电池的充放电进程进行监控，监控体系规划选用模块化规划，分别完成对充放电软件规划和硬件规划，最后对体系软硬件进行测验和剖析。

二、充放电操控体系规划

本文以高铁牵引变电所的蓄电池柜为背景，研究规划一种新式蓄电池组智能在线监测设备，集在线充放电操控、温度监控、电压、电流长途监控等功能于一体。图 1为蓄电池充放电操控体系图，首要包含蓄电池电压、电流、温度检测模块、充电操控模块、放电操控模块、充放电设备、通讯模块等，首要用以完成对蓄电池充放电进行监测和操控。本监测体系由蓄电池样本数据的收集模块、中央处理体系、通讯模块构成：

1、数据收集模块

数据收集模块收集蓄电池充放电电压、单体蓄电池电压、内阻、环境温度等参数数据，将数据进行数字信号转化，转化后将数字量送到操控板的中央处理单元。本次规划首要收集以下电压、电流、温度和蓄电池内阻等四种模拟量。

2、中央处理单元

中央处理模块是蓄电池监控体系的核心，它的首要效果是将收集到的电压、电流、温度和蓄电池内阻等四种模拟量进行核算，经过通讯模块传递给监控模块（上位机）。经过监控体系显现实时数据。本监控体系选用TI公司处理器，该芯片含有16 路 12 位精度的 A/D 采样端口，数据处理速度快，能够实现串口通讯，满足对蓄电池组充放电状况的实时监测和操控。

3、通讯模块

中央处理单元经过通讯模块将收集信号传递给上位机。上位机经过数据处理能够实时操控充放电进程改变。通讯模块经过串口通讯实现PC端和触摸屏操控，实时长途监控，并且能够实时检查历史数据。

二、充放电操控电路规划

铅酸电池在充电进程中首要设置以均流充电（一般设置为6A），否则，以大电流充电会损害蓄电池，下降使用寿命。在放电进程中，设置蓄电池放电形式为恒流放电，当电压减小到2V时，中止放电。本规划在充放电进程中经过引进PI调理操控算法，由于蓄电池的充放电进程首要是以恒压或许恒流为基础，经过调用PI调理模块，将充放电电压电流输出值稳定在预设值。经过引进抗积分饱满算法，当充放电进程输出操控量超出操控量后进入饱满区，然后保证电压和电流操控量不呈现过大或过小。抗积分饱满PI算法如下：