通信蓄电池远程在线充放电系统的研究

2019-01-14王翊

通信电源技术 2019年12期

王翊

（广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山 528000）

0 引言

在当前我国社会经济发展过程中，电力系统管网已经在我国各个城市地区得到了充分全面的应用。在当前社会环境中，人们的工作生活已经离不开电力能源，同时电力能源在很大程度上也决定了网络系统的运行稳定性。在此背景下，相关技术人员就应该做好通信蓄电池的有效管理，同时还要构建在线充放电系统，能够对电池组进行全方位的实时监控与管理，并切实降低电池保养与维护所消耗的成本。但由于通信蓄电池远程在线充放电系统相对比较复杂，同时还具有较强的专业性，因此有必要对其进行全方位的探讨。

1 通信蓄电池远程在线充放电系统的整体设计分析

1.1 系统功能与目标

结合当前我国人工监测系统存在的各类问题与缺陷，本次所设计的远程在线充放电系统应该有效规避这类问题。第一，远程系统自身能够通过互联网来完成电池具体情况的有效监控，明确电池内部的电压、电阻及充电时效等各类参数信息，给后续系统运作提供基础的数据支撑。第二，系统还应该能够对电池进行灵活调控。当系统甄别出电池存在质量问题时，应该能够对电池内部进行均衡与活化处理。如果室外环境比较恶劣，系统还应该能够灵活调整电池内外温度。第三，整个系统还应该具备一套相对完善的辅助系统，保证充放电的安全性与稳定性[1]。

1.2 系统整体建设

在传统电池组系统管理中，一般都设立了各个独立实体，并进行有效的人工调度。而远程在线操控系统则主要分为网络信号传输通道和厂站终端。其中前者主要用于协调蓄电池站与终端的各类通信工作，后者则是远程控制体系的主体单位。为了切实提高各项通信数据传输的稳定性与可靠性，大部分远程控制项目都会使用SDH 等光传输网络来构建信息传输桥梁[2]。

2 通信蓄电池远程在线充放电系统功能的实现

2.1 电池在线监测功能

在远程在线充放电系统设计时，电池在线监测功能的实现应该先完成蓄电池相关信息的综合统计，并能够对电池组进行实时监测。即互联网终端体系中必须要先构建电池在线监测模块。在具体监测时，应该充分重视电池的内阻情况，并实现内阻的实时监测。当蓄电池内阻出现异常情况时，应该及时对电池进行均衡与活化处理。要想达到这种效果，相关技术人员就应该在电源母线中连接电池组，保证整体电池系统的平稳运行。

2.2 远程充放电技术

人工充放电模式的实时性存在显著的不足，因此在远程在线充放电系统中也应该进行相应的弥补。在系统设计过程中，相关人员如果能够灵活使用互联网高效传输通道，就可以实现各个模块的自动化与智能化，从而针对电池组内部功能与各个构件进行智能监管，同时也可以处理各类突发情况。例如，当系统模块检测到电池组存在隐患时，智能系统就可以将这些问题尽快反馈到主机中并进行储存和预处理。等到系统中心模块发出相关命令后，智能模块就可以全面执行命令。通过这些智能模块，就可以实现整个系统对于电池组的远程充放电管理，提高了整体系统运作的高效性[3]。

2.3 电池无隙跨接功能

当使用互联网远程在线系统对电池充放电进行全面管理时，也有可能会出现电池失效的情况，最终使得终端能够接受的数据信息显著降低。综合来看，影响电池组充电效率的因素有很多，但单个电池出现问题时很难对整个电池组产生致命影响。但电池放电过程则有所不同，如果单个电池出现失效，整个电池组就很有可能会集体停止运作，造成大面积的电池组瘫痪。因此，在远程在线放电系统模块中，相关人员应该综合考虑单个电池失效的情况，形成忽略失效电池的无隙跨接技术。在引入这项技术以后，整个电池组的安全性将得到充分的保障，同时可以较好执行互联网系统终端的放电命令，并且也可以给后续进行蓄电池组抢修与维护争取相应的时间。

3 通信蓄电池远程在线充放电系统的整体设计

3.1 系统整体构架

在进行通信蓄电池远程在线充放电系统设计时，整体框架可以分为主站、终端及传输通道三个模块。其中，主站主要用于采集和处理各个厂站所提供的电池终端信息，同时还要对通信蓄电池组的运行现状进行实时全面的监测与统一管理。终端模块则需要进行蓄电池组各类参数数据的有效采集与整合，同时还包括了其他各类子系统，具体有通信电源系统、交直流系统等。传输通道则是主站与终端之间的传输网络，通常会使用SDH 等光传输网络，以提高整体传输体系的通畅性。

3.2 分项功能的实现

通信蓄电池远程在线充放电系统的设计应该重视各个分项功能的实现，结合系统的具体运作要求，分项功能主要可以分为五大块。

第一，电池在线监测模块。在具体系统设计时，需要各个设计人员能够立足于蓄电池充电电流不确定进行全面分析，避免对后续恒流源计量基准的精确性产生负面影响。在具体数据采集与后续计算时，设计人员可以考虑将整个放电电流拆分为两个不一样的数值，最终布设整体为二次放电，将之前的差模干扰转变为后续的共模干扰，提高电池内阻等信息测量的精准性。

第二，活化与均衡功能模块。对于各个通信蓄电池，具体活化方式可以考虑布设为复合脉冲谐振法。这种方法主要是通过使用差异化的复合脉冲电压来冲击电池硫酸铅粗晶粒，最终能够提供一定的干扰性，避免蓄电池硫化过程。但在具体实的时，技术人员也应该选择合理的脉冲频率，同时还要有效控制电流值，尽可能使用较小密度的电流进行充电。电池组的均衡过程则主要是指电池自身内部状态的均衡。当前我国很多通信蓄电池都属于铅酸电池，而通过这种均衡工作就可以显著提高电池的寿命。

第三，电池远程放电功能模块。在这个模块建设过程中，需要引入蓄电池核容实验。在具体设计时，需要针对各个恒流源布设相应的智能模块，能够有效控制各个恒流源的电流方向与大小。在这个过程中，最好能够针对单节或者单组电池开展这类实验，以实现较好的放电功能，同时也提高了各个电池组的运行稳定性。

第四，电池工作环境监控模块。这个模块主要是监控蓄电池的工作环境温度。通过相关研究可知，在25 ℃的基本环境中，外界温度提高1 ℃时，蓄电池充放电的电容量就会直接降低5%；而外界温度降低1 ℃时，蓄电池充放电电容就会降低1%。因此，在现场环境中，每个通信蓄电池中都应该布设终端智能管理模块，并引入内外部温度传感器和湿度传感器。通过这些传感器，就能够收集蓄电池内外部工作温度与湿度信息，并将这些信息上传到网络服务器中，最终传入主站进行综合处理与分析，实现对蓄电池工作环境的有效监控。

第五，蓄电池无隙跨接功能模块。在系统设计过程中，主要是在失效电池附近回路中附加一个新的电流通道，以实现对失效电池通道的分流。当某一节蓄电池突然失效时，新的电流通道就会无隙跨接代替这个失效电池的通道，避免对整个系统产生负面影响，提高了系统的稳定性。