[發明專利]一種高壓直流系統電池充電保護電路結構

有效

• 申請號: 201010126035.1
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN101794985A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 易國華;卞良初
• 申請（專利權）人: 杭州中恒電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/34
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本發明屬于高壓直流系統技術領域，尤其涉及高壓直流系統母線電路設計。

背景技術

現有技術中通信電源系統都是采用N+1模塊的方式配置整流模塊數量，即 按設計的負載電流加上0.1?C₁₀的充電電流計算，采用N+1配置，其中N個主用， N≤10時，1個備用，N＞10個時，每10只備用一個。所有的整流模塊輸出處于 同一條母線上，同時負責給負載和電池充電，當監控器故障時，電池充電限流 就會失效，充電模塊會按照最大輸出能力給電池充電，導致電池充電電流過大， 從而損壞電池。電池是企業電源設備中的重要資產，電池未到使用壽命提前損 壞，必然會增加企業的日常運營成本。

單母線接線方式的模塊輸出和直流母線、蓄電池組并聯，平時蓄電池處于 全浮充狀態。對于控制、動力母線分別設置的直流操作電源系統；另有改進技 術是將所有模塊的輸出與電池組和動力母線并聯，在動力母線和控制母線之間設 置自動調壓裝置，控制母線的負荷由動力母線經自動調壓裝置提供，該方式要 求自動調壓裝置有較高的可靠性；另一種改進是將模塊分成兩組，一組輸出與 動力母線、電池組并聯，另一組輸出與控制母線并聯，動力母線和控制母線之 間設置自動調壓裝置，在正常情況下，控制母線負荷由模塊提供，自動調壓裝 置由于承受反壓處于備用狀態，只有當交流停電或控制母線的所有模塊全部故 障時，自動調壓裝置才投入運行，這種母線接線方式要求兩組模塊均按照負荷 進行N+1配置。

因此，有效防止整流模塊監控故障導致電池充電損壞，保證電池使用壽命 是改進充電母線設計考慮的重點。

發明內容

為了克服現有技術直流系統電池充電電路工作不可靠、無法防止大電流充 電的缺陷，本發明之目的在于提供一種能夠有效防止電池充電過流的電池充電 保護電路結構。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種高壓直流系統電池充電保護電路結構，包括整流模塊、電池組和負載， 其特征在于整流模塊的輸出母線分離出電池母線和負載母線，在電池母線和負 載母線增加充電保護電路，所述充電保護電路包括二極管、接觸器、分流器、 控制器和熔絲，接觸器包括線圈1腳、線圈2腳、第三觸點和第四觸點，二極 管負極和接觸器的第四觸點接負載母線，負載的一端接負載母線，負載的另一 端接直流母線負，二極管正極和接觸器的第三觸點接電池母線，電池母線經分 流器和熔絲接電池組的正極，電池的負極接母線負，接觸器的線圈1腳與2腳 接控制器。

本發明的有益效果主要表現在：

1、雙母線方式，通過負載母線給負載供電，通過電池母線給電池充電。當 負載供電模塊組供電不足時，控制器監測到電池進入放電狀態后，閉合接觸器 (K1)給負載供電；當整流模塊恢復正常輸出，由于負載母線電壓高于電池母 線電壓2V，且由于二極管(D1)和接觸器(K1)的存在，電池停止放電，接觸 器(K1)斷開，負載母線上的整流模塊不會對電池充電，電池充電母線由于整 流模塊根據最大充電電流配置，不會導致電池充電過流。

2、電路穩定可靠，控制原理簡單。負載母線模塊組和電池母線模塊組可分 別均流運行。

附圖說明

圖1是高壓直流系統電池充電保護電路結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明：

如圖1所示高壓直流系統電池充電保護電路結構，本發明把現行高壓直流 (簡稱HVDC)系統的單母線工作方式改為通過分離整流模塊的輸出母線，增 加電池充電保護電路，具有充電母線和負載母線的設計電路。

所述充電保護電路包括二極管(D1)、接觸器(K1)、分流器(C1)、控制 器)、負載(L1)、熔絲(F1)、電池組(B1)、負載母線(Load?Bus)、電池母線 (Battery?Bus)和母線負(Bus-)。

接觸器包括線圈1腳、線圈2腳、第三觸點和第四觸點，二極管(D1)負 極和接觸器(K1)的第四觸點接負載母線(Load?Bus)，所述負載母線接負載(L1) 的一端，另一端接母線負(Bus-)，二極管(D1)正極和接觸器(K1)的第三觸 點接電池母線(Battery?Bus)，電池母線(Battery?Bus)經分流器(C1)和熔絲 (F1)接電池組(B1)的正極，電池的負極接母線負(Bus-)，接觸器(K1)的 線圈1腳與2腳接控制器。