CN113489084A - 一种单体蓄电池自动更换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单体蓄电池自动更换方法，包括以下步骤，S1在直流电源***一段内的与直流电源***二段内的蓄电池组内被监测出该待换蓄电池时，断开负荷与该目标蓄电池组的连接，蓄电池更换***获取该目标蓄电池组的位置信息；S2该蓄电池更换***检测该目标蓄电池组有无对外直流输出，当该目标蓄电池组无直流输出时，先合闸该直流电源***一段与该直流电源***二段之间的联络断路器，再断开目标蓄电池组输出端的直流断路器，对该待换蓄电池进行更换。本发明能够对电压不达标的单个蓄电池进行在线更换，让蓄电池组在满足电压要求的条件下继续运行，延长整组蓄电池组的使用寿命。

Description

一种单体蓄电池自动更换方法
技术领域
本发明涉及蓄电池更换技术领域，具体而言，涉及一种单体蓄电池自动更换方法。
背景技术
发电厂、机场等场所直流电源一般是由蓄电池组提供的，直流电源主要作为操作、保护、信号、逆变、事故照明和机组的初始励磁等的电源。由于直流蓄电池组提供的电源电压平稳、保护动作可靠，特别是厂用电消失后，蓄电池组仍能够短时正常供电，所以绝大所数水电厂都设有直流供电***。蓄电池组直流电源是由若干蓄电池串联而成的，为了保证整个蓄电池组电压的稳定，每组串联蓄电池的个数有一定的要求，但在蓄电池组运行5～6年后，就会出现个别蓄电池不满足运行条件的要求，设电压低于预设值的蓄电池为待换蓄电池，设含有该待换蓄电池的蓄电池组为目标蓄电池组，如此时如果更换上新的同型号蓄电池，或是更换上存放在仓库中与运行蓄电池组同批次的蓄电池备品都很难满足健康运行要求，因此，需要一种能够满足在线更换蓄电池的方法。
发明内容
本发明的目的包括提供一种单体蓄电池自动更换方法，其针对直流电源***中蓄电池更换而设计，能够对电压不达标的单个蓄电池进行在线更换，让蓄电池组在满足电压要求的条件下继续运行，延长整组蓄电池组的使用寿命。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
一种单体蓄电池自动更换方法，包括以下步骤，
S1在直流电源***一段内的与直流电源***二段内的蓄电池组内被监测出该待换蓄电池时，断开负荷与该目标蓄电池组的连接，蓄电池更换***获取该目标蓄电池组的位置信息；
S2该蓄电池更换***检测该目标蓄电池组有无对外直流输出，当该目标蓄电池组无直流输出时，先合闸该直流电源***一段与该直流电源***二段之间的联络断路器，再断开目标蓄电池组输出端的直流断路器，对该待换蓄电池进行更换；
S3更换完成后，该目标蓄电池组输出端的直流断路器合闸，断开该联络断路器，该直流电源***一段与该直流电源***二段分段运行。
在本发明的一实施例中，步骤S2中，在更换待换蓄电池时，所述蓄电池更换***利用起吊装置将所述待换蓄电池吊运至在线备用蓄电池单元，并将该在线备用蓄电池单元内的合格蓄电池吊装至目标蓄电池组。
在本发明的一实施例中，步骤S2中，所述待换蓄电池更换完成后，所述蓄电池更换***重新检测所述目标蓄电池组及其中各蓄电池的电压。
在本发明的一实施例中，所述蓄电池更换***记录更换至所述在线备用蓄电池单元的待换蓄电池，并向监控***发送该记录信息，提醒维护人员对该待换蓄电池进行检查。
在本发明的一实施例中，利用蓄电池充电装置对所述待换蓄电池充电。
在本发明的一实施例中，步骤S1中，利用蓄电池运行监测单元实时监测所述蓄电池组各蓄电池的电压，若蓄电池运行监测单元检测到任一蓄电池组内有所述待换蓄电池，该蓄电池运行监测单元发送指令至蓄电池更换***，以启动所述蓄电池更换***，且该蓄电池更换***启动该告警单元。
在本发明的一实施例中，所述蓄电池更换***启动告警单元，发出报警。
在本发明的一实施例中，步骤S2中，该蓄电池更换***检测所述目标蓄电池组有无对外直流输出的方法是：
检测所述目标蓄电池组输出端口的电流互感器，若该电流互感器的二次绕组端无直流电流检测值，则判定该目标蓄电池组无对外直流输出。
在本发明的一实施例中，所述待换蓄电池在不更换时，该待换蓄电池处于固定闭锁状态，该待换蓄电池处于更换中时，该待换蓄电池处于解锁状态。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明实施例利用直流电源***一段与直流电源***二段之间通过联络断路器的开合实现倒联络运行，利用蓄电池运行监测单元实时监控各蓄电池组中单体蓄电池电压，当蓄电池组中出现待换蓄电池时，利用蓄电池更换***实现待换蓄电池的自动更换，实现对电压不达标的单个蓄电池进行在线更换，让蓄电池组在满足电压要求的条件下继续运行，延长整组蓄电池组的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中直流电源***一段与直流***二段的电路结构图；
图2为本发明实施例中直流电源***一段的电路结构图；
图3是本发明实施例中直流电源***二段的电路结构图；
图4是本发明实施例中在线备用蓄电池单元的电路结构图。
图标：1-直流电源***一段，11-直流母线一段，2-直流电源***二段，21-直流母线二段，3-蓄电池组，4-联络断路器，5-电流互感器，6-在线备用蓄电池单元，7-直流断路器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“配置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本实施例以水电厂直流电源***为进行说明，该直流电源包括直流电源***一段1和直流电源***二段2，直流电源***一段1中设有直流母线一段11和蓄电池组3，直流电源***二段2中设有直流母线二段21和蓄电池组3，直流母线一段11和直流母线二段21之间设有联络断路器4，在正常运行时，该联络断路器4处于常开状态，直流母线一段11和直流母线二段21之间断路，直流电源***一段1和直流电源***二段2分段运行，在任意一段直流电源***中的蓄电池组3需更换蓄电池时，该联络断路器4合闸，直流电源***一段1和直流电源***二段2合段运行，更换结束后，该联络断路器4再断开。
而且，水电厂内设有在线备用蓄电池单元6，该在线备用蓄电池单元6内放有备用蓄电池组3，且在线备用蓄电池单元6连接有蓄电池充电装置和放电装置，该蓄电池充电装置与放电装置均采用现有技术即可，以根据不同的电池数量及电压要求自动进行电压调节。
设电压低于预设值的蓄电池为待换蓄电池，设含有该待换蓄电池的蓄电池组3为目标蓄电池组3，具体的，本实施例中，设电压低于1.8V的单体蓄电池为待换蓄电池，本领域技术人员可根据实际情况设定该预设值。
请参照图1至图3，一种单体蓄电池自动更换方法，包括以下步骤，
S1利用蓄电池运行监测单元实时监测直流电源***一段1内的与直流电源***二段2内的蓄电池组3电压及其中各蓄电池的电压，若蓄电池运行监测单元检测到任一蓄电池组3内有所述待换蓄电池，即有电压低于1.8V的单个蓄电池，该蓄电池运行监测单元发送指令至蓄电池更换***，以启动所述蓄电池更换***，告知蓄电池更换***是哪个蓄电池组3内有待换蓄电池，以实现蓄电池更换***获取该目标蓄电池组3的位置信息，且该蓄电池更换***启动该告警单元，以发出报警，本实施例以直流电源***一段1中的蓄电池组3出现待换蓄电池为例说明本方法。当在直流电源***一段1内的蓄电池组3内被监测出该待换蓄电池时，断开负荷与直流母线一段11断开连接，以实现断开负荷与该目标蓄电池组3的连接。
S2蓄电池更换***包括起吊装置和轨道，该起吊装置可沿轨道在蓄电池组3与在线备用蓄电池单元6之间移动，具体的，该起吊装置可以是桥式起重机，桥式起重机可沿高架轨道移动，该起吊装置也可以是能够沿轨道移动且满足起吊重量的起吊设备。
在待换蓄电池更换时，为确保目标蓄电池组3处于放电状态，确保更换过程中的人员安全和设备安全，该蓄电池更换***利用电流检测仪表检测该目标蓄电池组3有无对外直流输出，该蓄电池更换***检测所述目标蓄电池组3有无对外直流输出的方法是：检测所述目标蓄电池组3输出端口的电流互感器5，若该电流互感器5的二次绕组端无直流电流检测值，则判定该目标蓄电池组3无对外直流输出。
当该目标蓄电池组3无直流输出时，先合闸该直流电源***一段1与该直流电源***二段2之间的联络断路器4，再断开目标蓄电池组3输出端的直流断路器7，对该待换蓄电池进行更换；
待换蓄电池在不更换时，该待换蓄电池处于固定闭锁状态，该待换蓄电池处于更换中时，该待换蓄电池处于解锁状态。在更换待换蓄电池时，利用起吊装置将所述待换蓄电池吊运至在线备用蓄电池单元6，并将该在线备用蓄电池单元6内的合格蓄电池吊装至目标蓄电池组3；
所述待换蓄电池更换完成后，所述蓄电池更换***重新检测所述目标蓄电池组3及其中各蓄电池的电压。所述蓄电池更换***记录更换至所述在线备用蓄电池单元6的待换蓄电池，并向监控***发送该记录信息，提醒维护人员对该待换蓄电池进行检查；而且在线备用蓄电池单元6利用蓄电池充电装置对换下的待换蓄电池充电。
需要说明的是，对于在线备用蓄电池单元6中的备用蓄电池而言，在吊运之前，也需要断开备用蓄电池与其它设备或仪器的连接。
S3更换完成后，该目标蓄电池组3输出端的直流断路器7合闸，断开该联络断路器4，该直流电源***一段1与该直流电源***二段2分段运行。
本发明实施例利用直流电源***一段1与直流电源***二段2之间通过联络断路器4的开合实现倒联络运行，利用蓄电池运行监测单元实时监控各蓄电池组3中单体蓄电池电压，当蓄电池组3中出现待换蓄电池时，利用蓄电池更换***实现待换蓄电池的自动更换，实现对电压不达标的单个蓄电池进行在线更换，让蓄电池组3在满足电压要求的条件下继续运行，延长整组蓄电池组3的使用寿命。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种单体蓄电池自动更换方法，其特征在于以下步骤，
S1在直流电源***一段内的与直流电源***二段内的蓄电池组内被监测出该待换蓄电池时，断开负荷与该目标蓄电池组的连接，蓄电池更换***获取该目标蓄电池组的位置信息；
S2该蓄电池更换***检测该目标蓄电池组有无对外直流输出，当该目标蓄电池组无直流输出时，先合闸该直流电源***一段与该直流电源***二段之间的联络断路器，再断开目标蓄电池组输出端的直流断路器，对该待换蓄电池进行更换；
S3更换完成后，该目标蓄电池组输出端的直流断路器合闸，断开该联络断路器，该直流电源***一段与该直流电源***二段分段运行。
2.根据权利要求1所的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
步骤S2中，在更换待换蓄电池时，所述蓄电池更换***利用起吊装置将所述待换蓄电池吊运至在线备用蓄电池单元，并将该在线备用蓄电池单元内的合格蓄电池吊装至目标蓄电池组。
3.根据权利要求2所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
步骤S2中，所述待换蓄电池更换完成后，所述蓄电池更换***重新检测所述目标蓄电池组及其中各蓄电池的电压。
4.根据权利要求2或3所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
所述蓄电池更换***记录更换至所述在线备用蓄电池单元的待换蓄电池，并向监控***发送该记录信息，提醒维护人员对该待换蓄电池进行检查。
5.根据权利要求2或3所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
利用蓄电池充电装置对所述待换蓄电池充电。
6.根据权利要求1所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
步骤S1中，利用蓄电池运行监测单元实时监测所述蓄电池组各蓄电池的电压，若蓄电池运行监测单元检测到任一蓄电池组内有所述待换蓄电池，该蓄电池运行监测单元发送指令至蓄电池更换***，以启动所述蓄电池更换***，且该蓄电池更换***启动该告警单元。
7.根据权利要求6所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
所述蓄电池更换***启动告警单元，发出报警。
8.根据权利要求1所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
步骤S2中，该蓄电池更换***检测所述目标蓄电池组有无对外直流输出的方法是：
检测所述目标蓄电池组输出端口的电流互感器，若该电流互感器的二次绕组端无直流电流检测值，则判定该目标蓄电池组无对外直流输出。
9.根据权利要求1所述的单体蓄电池自动更换方法，其特征在于，
所述待换蓄电池在不更换时，该待换蓄电池处于固定闭锁状态，
该待换蓄电池处于更换中时，该待换蓄电池处于解锁状态。
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