[發明專利]智能免維護直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路

無效

• 申請號: 201210156847.X
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102664396A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 尚武;王僑舉;顧德明;張婕;甄雪靈;杜洋
• 申請（專利權）人: 天津市三源電力設備制造有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路，特別涉及的是智能免維護直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路。

背景技術

直流電源系統適用于配網開關站、配電站、箱式變電站等用電場所，該直流電源系統中的儲能超級電容組為電機的分合閘操作和配電終端、通訊等裝置提供直流電源。

圖1是現有技術直流電源系統中儲能超級電容組結構示意圖；圖2是現有技術直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路方框圖。

如圖2所示，直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路包括：AD/DC恒流限壓充電器1、DC/DC直流轉換器2、運行的儲能超級電容C、并入的儲能超級電容GC；所述運行的儲能超級電容C和并入的儲能超級電容GC并聯，所述運行的儲能超級電容C的兩端連接在AD/DC恒流限壓充電器1輸出端的正極和負極之間，AD/DC恒流限壓充電器1輸入端通過開關K接交流電源；所述并入的儲能超級電容GC的兩端連接在DC/DC直流轉換器2輸入端的正極和負極之間，DC/DC直流轉換器2輸出端連接負載3。

上述現有技術儲能超級電容組的工作原理：

1).接通開關K，交流電源220V電壓經AD/DC恒流限壓充電器1輸出直流48V電壓，向運行的儲能超級電容組C充電；同時流經DC/DC直流轉換器2輸出48V直流電壓，供給負載3。

2).當交流斷電時，或是斷開開關K，AD/DC恒流限壓充電器1無輸出，運行的儲能超級電容組C上充滿的48V電壓流經DC/DC直流轉換器2直流輸出48V直流電壓給負載3供電。

3).當并入儲能超級電容組GC時，運行的儲能超級電容組C是充滿電的48V電壓，而并入儲能超級電容組GC是放完電的(電壓在0V-5V)，這樣運行的儲能超級電容組C的48V電壓向并入儲能超級電容組GC低電壓(電壓在0V-5V)放電，出現大電流，損壞端子，連接線，電容元器件。

現有技術直流電源系統中運行的儲能超級電容組C都是充滿48V電壓。并入的儲能超級電容GC都是已經放完電的，即電壓一般在0V-5V這樣運輸和儲存安全。上述現有技術在電路中需要更換或者增加并入的儲能超級電容GC時，存在以下缺陷：

1.將充滿高電壓的超級電容組直接并入已經放完電的低電壓超級電容組，會出現高電壓48V的儲能超級電容組向低電壓(0V-5V)儲能超級電容組放電。由于儲能超級電容組內阻值極小，這個放電電流可能達到數百安培。這種情況會造成接線端子、連接線急劇發熱而燒毀，甚至損壞運行的儲能超級電容組。

2.如果更換前對低電壓的儲能超級電容組充電，或者對高電壓的儲能超級電容組放電，需要增加專用充放電設備，這樣不僅增加成本而且延長了停電時間。

3.直流停電才能進行儲能超級電容組的增加或更換，無法實現不間斷供電。

4.檢測和維修不方便。現有技術運行的儲能超級電容組C和并入的儲能超級電容組GC是直接并聯在一起的，所以運行的儲能超級電容組C兩端的電壓和并入的儲能超級電容組GC兩端的電壓相同。在故障的時候無法從電壓上判斷哪個出現問題。

綜上所述，現有技術不能帶電并入儲能超級電容組，需在停電狀態下增加或更換，影響設備的正常運行。因此現有技術增加、更換、檢測和維修儲能超級電容組既不方便，又不安全。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種在直流電源系統不停電情況下，在電路中直接并入不同電壓的儲能超級電容，確保安全的智能免維護直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路。

解決上述技術問題的技術方案：一種智能免維護直流電源系統中儲能超級電容組的連接電路，所述連接電路包括：與交流電源連接的AD/DC恒流限壓充電器、與負載連接的DC/DC直流轉換器、運行的儲能超級電容C、并入的儲能超級電容GC；所述運行的儲能超級電容C和并入的儲能超級電容GC并聯，還包括兩組二極管，每組二極管分別由兩個串聯連接的二極管組成；兩組二極管中的第一個二極管和第二個二極管之間的節點分別連接在運行的儲能超級電容C的正極和并入的儲能超級電容GC的正極；所述兩組二極管中的第一個二極管的正極均連接AD/DC恒流限壓充電器的正極A；所述兩組二極管中的第二個二極管的負極均連接DC/DC直流轉換器的輸入端正極P上；所述運行的儲能超級電容C的負極和并入的儲能超級電容GC的負極均連接AD/DC恒流限壓充電器和DC/DC直流轉換器的負極。