專利名稱：蓄電池充電控制保護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種直流電源領域，特別是涉及一種直流電源系統(tǒng)中的蓄電池充電控制保護方法。
背景技術：
通信電源系統(tǒng)以及數據機房使用的高壓直流電源系統(tǒng)配置有用于測量蓄電池的充電電流的電流傳感器，再利用監(jiān)控單元根據電流傳感器所測量的數值調節(jié)整流模塊的輸出，監(jiān)控單元根據計算結果，反饋調節(jié)整流模塊的輸出電壓，當蓄電池的充電電流大于限流設定值時，降低整流模塊的輸出電壓，當蓄電池的充電電流小于限流設定值時，升高整流模塊的輸出電壓，使充電電流始終保持在設定的限流值上，以鉛酸蓄電池為例，其充電電流一般是蓄電池標稱容量的10%，表示為O. ICltl，其充電電流如果超過O. 25C1(I會損壞鉛酸蓄電 池，因此，蓄電池的充電限流顯得尤為重要。當電流傳感器出現故障，會返回錯誤的電流信號，導致監(jiān)控單元錯誤的判斷蓄電池的電流。一般會出現3種失效情況,一是返回充電電流一直很大；二是返回充電電流一直很小，幾乎為零；三是一直返回放電電流。第一種情況的危害很大，當監(jiān)控單元讀到充電電流很大，為了保護蓄電池，會降低整流模塊的輸出電壓，而由于此時電流傳感器故障，由該電流傳感器所返回的充電電流值不會減少，在沒有特別保護措施的情況下，會出現整流模塊的輸出電壓持續(xù)下降，蓄電池不斷放電，直流電源系統(tǒng)不會上報放電告警，當蓄電池的能量放光時，就會出現市電正常時負載設備斷電的事故。為了解決這個問題，現有的做法是定義一個負載電流保護參數，在充電限流狀態(tài)下，監(jiān)控單元控制所有整流模塊的總輸出電流不小于此負載電流保護參數值。維護人員根據客戶負載電流大小調整設定此參數，如此，以在電流傳感器失效時，保證整流模塊的輸出電流大于實際負載，不會出現蓄電池放電的狀況。但是這個做法存在一些缺點，首先是負載電流保護參數經常設置不準確，因為直流電源設備出廠時不可能知道客戶實際負載大小，做不到準確設置。如果此參數設置過小，起不到保護作用，電流傳感器故障時，整流模塊總輸出小于實際負載電流，蓄電池還是會放電；如果此參數設置的過大，即負載電流保護參數大于充電限流參數，又會使充電限流控制不能正常運行，比如市電停電，蓄電池深放電，市電恢復后，充電電流會很大，可能大于O. 25Cltl，若只是單純的充電限流控制，則應該降低整流模塊的輸出電壓，但是，由于負載電流保護參數的存在，整流模塊的輸出電流還小于負載電流保護參數值，不允許降低輸出電壓，結果導致整流模塊的輸出電壓一直保持在較高的值，充電電流無法變小，造成大電流充電，進而影響蓄電池的壽命。其次是當客戶擴容時，實際負載電流會變大，此負載電流保護參數需要同時修正，維護工作步驟多，容易被忽略。因此，如何提出一種蓄電池充電控制保護方法，以在保證負載設備用電的同時，有效地延長蓄電池的使用壽命，實為目前急待解決的問題。

發(fā)明內容
鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種蓄電池充電控制保護方法，以在保證負載設備用電的同時，有效地延長蓄電池的使用壽命。本發(fā)明的另一目的在于提供一種無需長期維護的蓄電池充電控制保護方法。為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種蓄電池充電控制保護方法，其應用在直流電源系統(tǒng)中，其中，所述直流電源系統(tǒng)包括交流配電單元、連接所述交流配電單元的整流模塊、連接所述整流模塊的直流配電單元、監(jiān)控單元，且所述直流配電單元的輸出端外接蓄電池和負載設備，而所述監(jiān)控單元控制所述整流模塊的輸出電壓，所述監(jiān)控單元用以監(jiān)測所述蓄電池的充電電流，且當所述充電電流大于預設的充電過流值即產生充電過流警告信號，所述蓄電池充電控制保護方法包括I)偵測所述整流模塊的輸出電壓；2)比較所偵測的輸出電壓是否大于一預設的安全電壓，若是，則進至步驟3)，否則，進至步驟4)；3)對所述蓄電池的充電電流執(zhí)行限流保護操作，接著，返回至步驟I);以及4)監(jiān)測所述監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若否，則進至步驟3)，若是，則控制所述整流模塊增大其輸出電壓至所述預設的安全電壓，接著，返回至步驟I)。本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法中的步驟3)進一步包括3-1)判斷所述監(jiān)控單元所監(jiān)測的蓄電池的充電電流是否大于所述預設的充電限流值，若是，則進至下一步驟3-2)，若否，則返回步驟I)；3-2)控制所述整流模塊降低其輸出電壓，接著，返回至步驟I)。在本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法中，所述預設的充電限流值小于所述預設的充電過流值。所述預設的安全電壓是由所述蓄電池的充電特性以及電壓等級而確定的。所述蓄電池的充電電流是通過電流傳感器的測量得到的。如上所述，本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法是通過偵測整流模塊的輸出電壓，并將該輸出電壓與一預設的安全電壓作比較，當該輸出電壓大于該預設的安全電壓，則保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，當該輸出電壓不大于預設的安全電壓時，則進一步判斷監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若否，則仍然保持上述限流保護措施，若是，則表明此時測量蓄電池的電流傳感器失效，則控制整流模塊增大其輸出電壓至該預設的安全電壓，進而保證整流模塊有足夠的輸出能力給負載設備供電，而避免交流供電正常而蓄電池放電，最終導致負載設備斷電的問題；此外，本發(fā)明在輸出電壓不大于預設的安全電壓且判斷監(jiān)控單元產生充電過流警告信號的狀態(tài)之外，仍保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，以避免在電流傳感器運行正常時，可能出現對蓄電池充電過流 的情況；而且本發(fā)明所預設的安全電壓是由蓄電池的充電特性以及電壓等級而確定的，與直流電源系統(tǒng)所應用的負載設備的負載大小無關，也解決了現有技術中使用其設置與負載設備的負載大小有關的負載電流保護參數，容易造成設置不當，而導致保護功能失去作用，或者需要因應不同負載大小而改變負載電流保護參數，造成維護工作量大，且容易被忽視的問題。


圖I顯示為本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法在單次循環(huán)中的操作流程圖。圖2顯示為直流電源系統(tǒng)的結構方塊圖。元件標號說明S10CTS140步驟11交流配電單元12整流模塊
13直流配電單元14監(jiān)控單元15傳感器21負載設備22蓄電池
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。 本發(fā)明提供一種蓄電池充電控制保護方法，其應用在直流電源系統(tǒng)中，其中，如圖2所示，該直流電源系統(tǒng)至少包括交流配電單元11、連接該交流配電單元11的整流模塊12、其輸入端連接該整流模塊12且其輸出端外接負載設備21和蓄電池22的直流配電單元13、監(jiān)控單元14以及分別連接該蓄電池22與該監(jiān)控單元14的電流傳感器15，而該監(jiān)控單元14用以控制該整流模塊12的輸出電壓，通過該電流傳感器15監(jiān)測該蓄電池22的充電電流，且當該充電電流大于預設的充電過流值即產生一充電過流警告信號。以下即對本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法執(zhí)行單次循環(huán)的操作步驟進行詳細說明。如圖I所示，首先執(zhí)行步驟S100，偵測該整流模塊的輸出電壓。接著，執(zhí)行步驟Slioo由于偵測電壓的手段為本領域所熟知的技術，于此不再為文贅述。在步驟SllO中，比較所偵測的輸出電壓是否大于一預設的安全電壓，若是，則進至步驟121，若否，則進至步驟S122。其中，該預設的安全電壓是由所使用的蓄電池的充電特性以及電壓等級而確定的，例如，針對電壓等級為48V的鉛酸類型的蓄電池，該預設的安全電壓設為50V ;針對電壓等級為240V的鉛酸類型的蓄電池，該預設的安全電壓設為250V ；針對電壓等級為336V的鉛酸類型的蓄電池，該預設的安全電壓設為350V。在步驟S121中，判斷該監(jiān)控單元所監(jiān)測的蓄電池的充電電流是否大于該預設的充電限流值，若是，則進至步驟S130，若否，則結束本次循環(huán)操作。其中，該預設的充電限流值小于該預設的充電過流值。在步驟S122中，監(jiān)測該監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若否(表明電流傳感器運行正常)，則進至步驟S121，若是(表明電流傳感器出故障而失效)，則進至步驟S140。在步驟S130中，控制該整流模塊降低其輸出電壓，并結束本次循環(huán)操作。在步驟S 140中，控制該整流模塊增大其輸出電壓至該預設的安全電壓，并結束本次循環(huán)操作。以在電流傳感器失效而返回蓄電池的充電電流過大時，能保持蓄電池有一定的容量，避免出現交流供電正常而蓄電池放電，最終導致負載設備斷電的問題，而且也可以為下次碰到交流供電停止時提供一定的后備時間，而不至于出現負載設備立即斷電的狀況。此處需予以說明的是，上述實施例僅列示說明應用本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法在單次循環(huán)中的操作步驟，在實際應用過程中，只要直流電源系統(tǒng)在運作，始終應用本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法重復上述步驟，進行不停的循環(huán)，以在保證負載設備用電的同時，有效地延長蓄電池的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明的蓄電池充電控制保護方法主要是通過偵測整流模塊的輸出電壓，并比較輸出電壓是否大于一預設的安全電壓，若是，則保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，若否，則進一步判斷監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若無充電過流警告信號，則仍然保持上述限流保護措施，若有警告信號，則表明測量蓄電池的電流傳感器失效，則控制該整流模塊增大其輸出電壓至該預設的安全電壓，使蓄電池能夠保持一定的容量，而避免交流供電正常而蓄電池放電，最終導致負載設備斷電的問題，也防止下次交流供電停止時負載設備立即斷電的狀況，有效地保證負載設備的用電；此外，在電流傳感器正常時，仍保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，以避免可能出現對蓄電池 充電過流的情況，有效延長蓄電池的使用壽命；而且本發(fā)明的預設的安全電壓是由蓄電池的充電特性以及電壓等級而確定的，與直流電源系統(tǒng)所應用的負載大小無關，在直流電源設備交割時，蓄電池類型和電壓等級是已知的，預設的安全電壓可以得到正確的設置，只要設置好安全電壓參數，即使負載設備沒有接入，整流模塊的輸出電流全部給已放空的蓄電池充電，最大的充電電流也在合理的范圍內，不會損害蓄電池，如此，即可有效地解決現有技術中使用其設置與負載設備的負載大小有關的負載電流保護參數，容易造成設置不當，而導致保護功能失去作用的問題，具有良好的經濟效益。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種蓄電池充電控制保護方法，其應用在直流電源系統(tǒng)中，其中，所述直流電源系統(tǒng)包括交流配電單元、連接所述交流配電單元的整流模塊、連接所述整流模塊的直流配電單元、監(jiān)控單元，且所述直流配電單元的輸出端外接蓄電池和負載設備，而所述監(jiān)控單元控制所述整流模塊的輸出電壓，所述監(jiān)控單元用以監(jiān)測所述蓄電池的充電電流，且當所述充電電流大于預設的充電過流值即產生充電過流警告信號，其特征在于，所述蓄電池充電控制保護方法包括 1)偵測所述整流模塊的輸出電壓； 2)比較所偵測的輸出電壓是否大于一預設的安全電壓，若是，則進至步驟3)，否則，進至步驟4)； 3)對所述蓄電池的充電電流執(zhí)行限流保護操作，接著，返回至步驟I);以及 4)監(jiān)測所述監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若否，則進至步驟3)，若是，則控制所述整流模塊增大其輸出電壓至所述預設的安全電壓，接著，返回至步驟I)。
2.根據權利要求I所述的蓄電池充電控制保護方法，其特征在于所述步驟3)進一步包括 3-1)判斷所述監(jiān)控單元所監(jiān)測的蓄電池的充電電流是否大于所述預設的充電限流值，若是，則進至下一步驟3-2)，若否，則返回步驟I)； 3-2)控制所述整流模塊降低其輸出電壓，接著，返回至步驟I)。
3.根據權利要求2所述的蓄電池充電控制保護方法，其特征在于所述預設的充電限流值小于所述預設的充電過流值。
4.根據權利要求I所述的蓄電池充電控制保護方法，其特征在于所述預設的安全電壓是由所述蓄電池的充電特性以及電壓等級而確定的。
5.根據權利要求I所述的蓄電池充電控制保護方法，其特征在于所述蓄電池的充電電流是通過電流傳感器的測量得到的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蓄電池充電控制保護方法，首先通過偵測整流模塊的輸出電壓，并比較輸出電壓是否大于一預設的安全電壓，若是，則保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，若否，則進一步判斷監(jiān)控單元是否產生充電過流警告信號，若否，則保持上述限流保護措施，若是，則表明測量蓄電池的電流傳感器失效，則控制整流模塊增大其輸出電壓至預設的安全電壓，保證整流模塊有足夠的輸出能力給負載設備供電，而避免交流供電正常而蓄電池放電，最終導致負載設備斷電的問題；此外，在電流傳感器正常時，仍保留使用現有的蓄電池的充電電流的限流保護措施，以避免可能出現對蓄電池充電過流的情況，有效延長蓄電池的使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK102647013SQ20121014937
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權日2012年5月14日
發(fā)明者戚青山 申請人:中達電通股份有限公司