關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)主備蓄電池的方案
發(fā)布時間：2023-11-17 點擊：146
關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)主備蓄電池的方案
康明斯發(fā)電機(jī)公司在本文闡述了利用柴油發(fā)電機(jī)組的控制器，設(shè)計了柴油發(fā)電機(jī)主、備啟動蓄電池的自動切換方案，消除了手動切換方式存在的安全隱患，提升備用電源應(yīng)用的安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性。同時用于柴油發(fā)電機(jī)的雙路電池系統(tǒng)，有兩個獨立的充電電源回路，可以對主備用蓄電池(兩組電池)分別充電，且互不影響，避免蓄電池虧電的情況出現(xiàn)。并且使用新技術(shù)對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，為優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大的幫助，使現(xiàn)有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不斷得到完善。
一、引言
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是確保電力的重要備用電源，為了確保柴油發(fā)電機(jī)組在啟動時能有足夠的啟動電能供給，每個柴油發(fā)電機(jī)組都配備了主備各一組啟動蓄電池，當(dāng)主用蓄電池不能正常工作導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)無啟動電能時，就需要切換到備用蓄電池啟用柴油發(fā)電機(jī)組，可是目前大多數(shù)臺站主、備蓄電池之間的切換方式是通過雙向閘刀開關(guān)來實現(xiàn)，也就是當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組啟動失敗時，還必需有人在現(xiàn)場檢查，判斷是不是蓄電池故障，當(dāng)判定是蓄電池故障后，人工手動將雙向閘刀開關(guān)切換到備用蓄電池，再次手動啟動柴油發(fā)電機(jī)組。這樣傳統(tǒng)的處理方法無疑不能滿足用現(xiàn)代化科技實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能一體化的發(fā)展需求，本文將針對康明斯pcc3.3控制器帶有電池電壓數(shù)據(jù)采集比對功能、開關(guān)量輸入/輸出功能和帶標(biāo)準(zhǔn)的rs232通信接口的特點，設(shè)計了柴油發(fā)電機(jī)主、備啟動蓄電池自動切換方案。
柴油發(fā)電機(jī)的雙路電池系統(tǒng)接線圖.
二、設(shè)計方案的組成及工作原理
1、系統(tǒng)組成和功能分析
設(shè)計方案由一臺康明斯pcc3.3控制器、控制器rs232通訊模塊、2個大電流km接觸器、4個小電流繼電器、1個雙向閘刀開關(guān)、2個指示燈、6個小開關(guān)及一批導(dǎo)線和一批二極管等設(shè)備組成。
在設(shè)計方案中，康明斯pcc3.3控制器做為最核心的元器件，負(fù)責(zé)電池數(shù)據(jù)采集、比對和開關(guān)量輸入/輸出，繼電器k1、k5負(fù)責(zé)選擇控制km1、km2接觸器的線包電壓通斷，從而實現(xiàn)和選擇主備蓄電池的通斷，繼電器k8負(fù)責(zé)控制顯示面板主用/備用蓄電池指示燈及備用電池報警反饋；控制器rs232通訊模塊負(fù)責(zé)與上位機(jī)通訊，向上位機(jī)報送設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)、性能、故障記錄；當(dāng)自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時qs雙向閘刀能快速的甩開控制系統(tǒng)切換啟動電源到備用蓄電池上；其它開關(guān)和導(dǎo)線是實現(xiàn)電源的通斷；電路中的二極管是防止線路過壓燒毀設(shè)備。
2、設(shè)計系統(tǒng)的工作原理
（1）控制部分的工作原理
主備電池輸出開關(guān)jd1、jd2、sa1合閘后，電池會給康明斯pcc3.3控制器提供24v的工作電壓，控制器對電池供電電壓進(jìn)行采集，電壓采集數(shù)值在預(yù)設(shè)正常范圍內(nèi)，控制器b07輸出口輸出低電平，k5、k8繼電器不工作，當(dāng)需要啟動柴油發(fā)電機(jī)組時，第一步是控制器b02口輸出一個高電平，k2繼電器線包通電工作，柴油發(fā)電機(jī)組油閥系統(tǒng)打開，同時斷開u1開關(guān)電源與主用蓄電池連接線路，第二步是控制器b01口也輸出一個高電平，k1繼電器線包通電工作，k1常開點吸合時km1、k19接觸器線包形成回路，km1、k19觸點吸合，充電發(fā)電機(jī)和啟動馬達(dá)與電池接通，柴油發(fā)電機(jī)組啟動完成；當(dāng)控制器采集到的電池電壓超限時，控制器b07口輸出一個高電平，繼電器k5、k8線包通電工作，繼電器k5、k8的常開點吸合，當(dāng)需要啟動柴油發(fā)電機(jī)組時，第一步是控制器b02口輸出一個高電平，k2繼電器線包通電工作，柴油發(fā)電機(jī)組油閥系統(tǒng)打開，同時斷開u2開關(guān)電源與主用蓄電池連接線路，第二步是控制器b01口也輸出一個高電平，k1繼電器線包通電工作，k1常開點吸合時km2、k19接觸器線包形成回路，km2、k19觸點吸合，充電發(fā)電機(jī)和啟動馬達(dá)與電池接通，柴油發(fā)電機(jī)組開始工作，柴油發(fā)電機(jī)組啟動完成。
當(dāng)康明斯pcc3.3控制器失效或者是需要手動切換到備用蓄電池使用時，可以直接將sa2旋鈕開關(guān)合上，使繼電器k5、k8線包通電，通電后的工作原理與上述“當(dāng)康明斯pcc3.3控制器采集到的電池電壓超限時”的工作原理一樣，當(dāng)再次想手動切換回主用蓄電池時，只需將sa2旋鈕開關(guān)分?jǐn)啵^電器k5、k8線包斷電不工作，常閉點吸合，柴油發(fā)電機(jī)組啟動電能恢復(fù)到主用蓄電池工作。
當(dāng)康明斯pcc3.3控制器、k5繼電器、k8繼電器、km1接觸器、km2接觸器、連接的線路損壞不能自動切換，或者是手動旋鈕sa2開關(guān)不能自動切換時，可以將qs雙向閘刀開關(guān)置于備用電池端，直接將備用蓄電池啟動電能供給柴油發(fā)電機(jī)組，從而完成柴油發(fā)動機(jī)組的啟動，滿足了系統(tǒng)故障快速響應(yīng)要求。
（2）顯示部分工作原理
當(dāng)處于主用蓄電池工作時，繼電器k8不工作，主用蓄電池指示燈會因k8的常閉點接通形成回路點亮，當(dāng)處于備用蓄電池工作時，備用蓄電池指示燈會因k8的常開點吸合接通形成回路點亮，同時主用蓄電池工作指示燈會因k8常閉點斷開而熄滅。此外當(dāng)選擇備用蓄電池工作時，k8常開點吸合，會通過控制器b16口給控制器一個“備用電池反饋”信號，同時康明斯pcc3.3控制器會將采集到設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)、性能、故障進(jìn)行檢測和記錄，通過控制器rs232通訊模塊上報給上位機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端會顯示出現(xiàn)場的狀態(tài)，實現(xiàn)了遙控檢測功能，當(dāng)排除主用蓄電池故障后，按一下sb2摁鍵復(fù)位，會消除控制器的電池故障報警。
三、設(shè)計方案的設(shè)備選型與配置
設(shè)計方案的實現(xiàn)，需要定義好康明斯pcc3.3控制器開關(guān)量輸入/輸出口的功能，目前在市場上康明斯控制器系列產(chǎn)品有兩種版本，一種是沒有plc功能的控制器，需要定義好模擬量采集和開關(guān)量輸入/輸出口參數(shù)。
（1）將發(fā)動機(jī)保護(hù)功能中電池電壓高設(shè)置為36v、電池電壓低設(shè)置為18v、電池電壓延時設(shè)置為5s,目的是將電池電壓設(shè)定一個正常范圍和告警范圍；
（2）設(shè)置控制器開關(guān)量輸入/輸出口的功能，定義開關(guān)量輸出口第一口為啟動馬達(dá)功能，定義開關(guān)量輸出第二口為燃料閥功能，定義開關(guān)量輸出第七個口為電池故障報警輸出功能，定義開關(guān)量輸入口第六口為備用電池反饋功能，定義開關(guān)量輸入口第七口為故障復(fù)位按鍵功能。另一種是在上一種版本的基礎(chǔ)上增加了plc功能，其實質(zhì)的工作原理一樣，只是很多條件和顯示狀態(tài)能在plc功能上實現(xiàn)，在使用中編輯plc滿足一定的條件后輸入/輸出各關(guān)量，顯示和比對在plc功能里實現(xiàn)，只需定義一個開關(guān)量輸出口為切換主備蓄電池的功能即可。
（3）推薦采用二段式蓄電池充電模式，二段式只有恒流和浮充，也是目前在國內(nèi)市場使用是廣泛的充電器。按照國際標(biāo)準(zhǔn)充電方法，鉛酸蓄電池的浮充電壓不允許超過電池額定電壓的1.14倍，而實際上這個電壓是不能充滿電池的。因此這種充電器存在永遠(yuǎn)也不能充滿電池的問題，還會因電池的記憶效應(yīng)導(dǎo)容量不斷降低。
啟動電瓶二段式充電曲線圖
蓄電池恒壓和恒流充電曲線圖
柴油發(fā)電機(jī)組啟動電流達(dá)到幾百安培，而且柴油發(fā)電機(jī)組功率越高，啟動電流越大，因此，在其他設(shè)備配置選型上，首要考慮條件是能滿足通過電流的容量，特別是km接觸器和qs雙向閘刀開關(guān)的選型要滿足幾百安培的直流大電流通過。
總結(jié)：
該設(shè)計方案的解決柴油發(fā)電機(jī)組主備蓄電池傳統(tǒng)的切換方式，提升備用電源應(yīng)用的安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性，并且使用新的技術(shù)對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，為當(dāng)前臺站優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大的幫助，使現(xiàn)有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不斷得到完善。
三個操作鑒別一臺新的柴油發(fā)電機(jī)組質(zhì)量好壞
柴油發(fā)電機(jī)組功率不足怎么辦？
南寧發(fā)電機(jī)廠家告訴你臨時用電解決方案有哪些
重慶康明斯·1000KW柴油發(fā)電機(jī)組KTA50-G3主要技術(shù)參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)平衡軸襯套壓裝問題分析
柴油發(fā)電機(jī)組的接地方式是什么？
康明斯柴油機(jī)冷卻液溫度傳感器故障響應(yīng)測試
柴油發(fā)電機(jī)運行特點與方式
康明斯發(fā)電機(jī)公司在本文闡述了利用柴油發(fā)電機(jī)組的控制器，設(shè)計了柴油發(fā)電機(jī)主、備啟動蓄電池的自動切換方案，消除了手動切換方式存在的安全隱患，提升備用電源應(yīng)用的安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性。同時用于柴油發(fā)電機(jī)的雙路電池系統(tǒng)，有兩個獨立的充電電源回路，可以對主備用蓄電池(兩組電池)分別充電，且互不影響，避免蓄電池虧電的情況出現(xiàn)。并且使用新技術(shù)對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，為優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大的幫助，使現(xiàn)有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不斷得到完善。
一、引言
柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組是確保電力的重要備用電源，為了確保柴油發(fā)電機(jī)組在啟動時能有足夠的啟動電能供給，每個柴油發(fā)電機(jī)組都配備了主備各一組啟動蓄電池，當(dāng)主用蓄電池不能正常工作導(dǎo)致柴油發(fā)電機(jī)無啟動電能時，就需要切換到備用蓄電池啟用柴油發(fā)電機(jī)組，可是目前大多數(shù)臺站主、備蓄電池之間的切換方式是通過雙向閘刀開關(guān)來實現(xiàn)，也就是當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組啟動失敗時，還必需有人在現(xiàn)場檢查，判斷是不是蓄電池故障，當(dāng)判定是蓄電池故障后，人工手動將雙向閘刀開關(guān)切換到備用蓄電池，再次手動啟動柴油發(fā)電機(jī)組。這樣傳統(tǒng)的處理方法無疑不能滿足用現(xiàn)代化科技實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和智能一體化的發(fā)展需求，本文將針對康明斯pcc3.3控制器帶有電池電壓數(shù)據(jù)采集比對功能、開關(guān)量輸入/輸出功能和帶標(biāo)準(zhǔn)的rs232通信接口的特點，設(shè)計了柴油發(fā)電機(jī)主、備啟動蓄電池自動切換方案。
柴油發(fā)電機(jī)的雙路電池系統(tǒng)接線圖.
二、設(shè)計方案的組成及工作原理
1、系統(tǒng)組成和功能分析
設(shè)計方案由一臺康明斯pcc3.3控制器、控制器rs232通訊模塊、2個大電流km接觸器、4個小電流繼電器、1個雙向閘刀開關(guān)、2個指示燈、6個小開關(guān)及一批導(dǎo)線和一批二極管等設(shè)備組成。
在設(shè)計方案中，康明斯pcc3.3控制器做為最核心的元器件，負(fù)責(zé)電池數(shù)據(jù)采集、比對和開關(guān)量輸入/輸出，繼電器k1、k5負(fù)責(zé)選擇控制km1、km2接觸器的線包電壓通斷，從而實現(xiàn)和選擇主備蓄電池的通斷，繼電器k8負(fù)責(zé)控制顯示面板主用/備用蓄電池指示燈及備用電池報警反饋；控制器rs232通訊模塊負(fù)責(zé)與上位機(jī)通訊，向上位機(jī)報送設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)、性能、故障記錄；當(dāng)自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時qs雙向閘刀能快速的甩開控制系統(tǒng)切換啟動電源到備用蓄電池上；其它開關(guān)和導(dǎo)線是實現(xiàn)電源的通斷；電路中的二極管是防止線路過壓燒毀設(shè)備。
2、設(shè)計系統(tǒng)的工作原理
（1）控制部分的工作原理
主備電池輸出開關(guān)jd1、jd2、sa1合閘后，電池會給康明斯pcc3.3控制器提供24v的工作電壓，控制器對電池供電電壓進(jìn)行采集，電壓采集數(shù)值在預(yù)設(shè)正常范圍內(nèi)，控制器b07輸出口輸出低電平，k5、k8繼電器不工作，當(dāng)需要啟動柴油發(fā)電機(jī)組時，第一步是控制器b02口輸出一個高電平，k2繼電器線包通電工作，柴油發(fā)電機(jī)組油閥系統(tǒng)打開，同時斷開u1開關(guān)電源與主用蓄電池連接線路，第二步是控制器b01口也輸出一個高電平，k1繼電器線包通電工作，k1常開點吸合時km1、k19接觸器線包形成回路，km1、k19觸點吸合，充電發(fā)電機(jī)和啟動馬達(dá)與電池接通，柴油發(fā)電機(jī)組啟動完成；當(dāng)控制器采集到的電池電壓超限時，控制器b07口輸出一個高電平，繼電器k5、k8線包通電工作，繼電器k5、k8的常開點吸合，當(dāng)需要啟動柴油發(fā)電機(jī)組時，第一步是控制器b02口輸出一個高電平，k2繼電器線包通電工作，柴油發(fā)電機(jī)組油閥系統(tǒng)打開，同時斷開u2開關(guān)電源與主用蓄電池連接線路，第二步是控制器b01口也輸出一個高電平，k1繼電器線包通電工作，k1常開點吸合時km2、k19接觸器線包形成回路，km2、k19觸點吸合，充電發(fā)電機(jī)和啟動馬達(dá)與電池接通，柴油發(fā)電機(jī)組開始工作，柴油發(fā)電機(jī)組啟動完成。
當(dāng)康明斯pcc3.3控制器失效或者是需要手動切換到備用蓄電池使用時，可以直接將sa2旋鈕開關(guān)合上，使繼電器k5、k8線包通電，通電后的工作原理與上述“當(dāng)康明斯pcc3.3控制器采集到的電池電壓超限時”的工作原理一樣，當(dāng)再次想手動切換回主用蓄電池時，只需將sa2旋鈕開關(guān)分?jǐn)啵^電器k5、k8線包斷電不工作，常閉點吸合，柴油發(fā)電機(jī)組啟動電能恢復(fù)到主用蓄電池工作。
當(dāng)康明斯pcc3.3控制器、k5繼電器、k8繼電器、km1接觸器、km2接觸器、連接的線路損壞不能自動切換，或者是手動旋鈕sa2開關(guān)不能自動切換時，可以將qs雙向閘刀開關(guān)置于備用電池端，直接將備用蓄電池啟動電能供給柴油發(fā)電機(jī)組，從而完成柴油發(fā)動機(jī)組的啟動，滿足了系統(tǒng)故障快速響應(yīng)要求。
（2）顯示部分工作原理
當(dāng)處于主用蓄電池工作時，繼電器k8不工作，主用蓄電池指示燈會因k8的常閉點接通形成回路點亮，當(dāng)處于備用蓄電池工作時，備用蓄電池指示燈會因k8的常開點吸合接通形成回路點亮，同時主用蓄電池工作指示燈會因k8常閉點斷開而熄滅。此外當(dāng)選擇備用蓄電池工作時，k8常開點吸合，會通過控制器b16口給控制器一個“備用電池反饋”信號，同時康明斯pcc3.3控制器會將采集到設(shè)備狀態(tài)、參數(shù)、性能、故障進(jìn)行檢測和記錄，通過控制器rs232通訊模塊上報給上位機(jī)，遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端會顯示出現(xiàn)場的狀態(tài)，實現(xiàn)了遙控檢測功能，當(dāng)排除主用蓄電池故障后，按一下sb2摁鍵復(fù)位，會消除控制器的電池故障報警。
三、設(shè)計方案的設(shè)備選型與配置
設(shè)計方案的實現(xiàn)，需要定義好康明斯pcc3.3控制器開關(guān)量輸入/輸出口的功能，目前在市場上康明斯控制器系列產(chǎn)品有兩種版本，一種是沒有plc功能的控制器，需要定義好模擬量采集和開關(guān)量輸入/輸出口參數(shù)。
（1）將發(fā)動機(jī)保護(hù)功能中電池電壓高設(shè)置為36v、電池電壓低設(shè)置為18v、電池電壓延時設(shè)置為5s,目的是將電池電壓設(shè)定一個正常范圍和告警范圍；
（2）設(shè)置控制器開關(guān)量輸入/輸出口的功能，定義開關(guān)量輸出口第一口為啟動馬達(dá)功能，定義開關(guān)量輸出第二口為燃料閥功能，定義開關(guān)量輸出第七個口為電池故障報警輸出功能，定義開關(guān)量輸入口第六口為備用電池反饋功能，定義開關(guān)量輸入口第七口為故障復(fù)位按鍵功能。另一種是在上一種版本的基礎(chǔ)上增加了plc功能，其實質(zhì)的工作原理一樣，只是很多條件和顯示狀態(tài)能在plc功能上實現(xiàn)，在使用中編輯plc滿足一定的條件后輸入/輸出各關(guān)量，顯示和比對在plc功能里實現(xiàn)，只需定義一個開關(guān)量輸出口為切換主備蓄電池的功能即可。
（3）推薦采用二段式蓄電池充電模式，二段式只有恒流和浮充，也是目前在國內(nèi)市場使用是廣泛的充電器。按照國際標(biāo)準(zhǔn)充電方法，鉛酸蓄電池的浮充電壓不允許超過電池額定電壓的1.14倍，而實際上這個電壓是不能充滿電池的。因此這種充電器存在永遠(yuǎn)也不能充滿電池的問題，還會因電池的記憶效應(yīng)導(dǎo)容量不斷降低。
啟動電瓶二段式充電曲線圖
蓄電池恒壓和恒流充電曲線圖
柴油發(fā)電機(jī)組啟動電流達(dá)到幾百安培，而且柴油發(fā)電機(jī)組功率越高，啟動電流越大，因此，在其他設(shè)備配置選型上，首要考慮條件是能滿足通過電流的容量，特別是km接觸器和qs雙向閘刀開關(guān)的選型要滿足幾百安培的直流大電流通過。
總結(jié)：
該設(shè)計方案的解決柴油發(fā)電機(jī)組主備蓄電池傳統(tǒng)的切換方式，提升備用電源應(yīng)用的安全性、智能性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性，并且使用新的技術(shù)對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造，為當(dāng)前臺站優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建提供了極大的幫助，使現(xiàn)有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不斷得到完善。
三個操作鑒別一臺新的柴油發(fā)電機(jī)組質(zhì)量好壞
柴油發(fā)電機(jī)組功率不足怎么辦？
南寧發(fā)電機(jī)廠家告訴你臨時用電解決方案有哪些
重慶康明斯·1000KW柴油發(fā)電機(jī)組KTA50-G3主要技術(shù)參數(shù)
柴油發(fā)電機(jī)平衡軸襯套壓裝問題分析
柴油發(fā)電機(jī)組的接地方式是什么？
康明斯柴油機(jī)冷卻液溫度傳感器故障響應(yīng)測試
柴油發(fā)電機(jī)運行特點與方式