[實(shí)用新型]一種基于鐵鋰電池的非浮充式變電站直流電源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220207976.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202550664U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李晶;丁丹一;衛(wèi)小凡;李旻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J11/00
• 分類號(hào): H02J11/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)變電站用直流電源系統(tǒng)，具體來(lái)說(shuō)是一種基于磷酸亞鐵鋰離子電池組性能特點(diǎn)，采用電池組充、放電回路及相應(yīng)控制保護(hù)裝置，使鐵鋰電池組處于不進(jìn)行浮充電但不離線的運(yùn)行方式的變電站用直流電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)變電站用直流電源是輸變電設(shè)備的保護(hù)和控制及通信的工作電源，在電網(wǎng)事故造成交流電源中斷時(shí)，其電池組供變電站保護(hù)、控制、事故照明等事故用電。一直以來(lái)電力系統(tǒng)變電站采用的是電池組在線浮充運(yùn)行方式，主要是：①要補(bǔ)充鉛酸電池的自放電造成的容量損失，并且充電倍率低（0.1C₁₀）、時(shí)間長(zhǎng)；②沒(méi)有電池管理系統(tǒng)（BMS），采用定期進(jìn)行均衡充電方式維護(hù)；③電池組通過(guò)斷路器（或熔斷器）直接連接在直流母線，以便交流中斷后不間斷地提供直流電源。但長(zhǎng)期浮充運(yùn)行：①會(huì)使電池極板鈍化，造成電池容量衰退和壽命降低；②沒(méi)有電池管理系統(tǒng)（BMS），電池容量狀況只能依靠1～2年一次的核容放電試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估，期間的容量狀況不得而知；③電池組直接連接在直流母線，在進(jìn)行核容放電試驗(yàn)時(shí)要脫離母線，必須用臨時(shí)電池組替代或其他措施，滿足DL/T724-2000電池組不脫離母線的要求。所以上述情況嚴(yán)重時(shí)，會(huì)在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，電池組無(wú)法滿足事故期間的用電，耽誤事故搶險(xiǎn)，甚至造成事故擴(kuò)大。

國(guó)內(nèi)目前有鐵鋰電池的變電站直流電源系統(tǒng)，但是基于原閥控式鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，只是簡(jiǎn)單的把鉛酸電池?fù)Q成鐵鋰電池，既沒(méi)遵守鐵鋰電池的充、放電特性，還會(huì)加速鐵鋰電池的容量衰退和減少運(yùn)行壽命，使其性價(jià)比大大降低，故直接采用浮充電方式鐵鋰電池組的直流電源系統(tǒng)在電力系統(tǒng)開(kāi)展應(yīng)用存在難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是根據(jù)磷酸亞鐵鋰離子電池不適宜浮充電運(yùn)行的特性，提供一種基于鐵鋰電池的非浮充式變電站直流電源系統(tǒng)，旨在解決免鐵鋰電池組因長(zhǎng)期浮充電造成的容量衰退和壽命降低的問(wèn)題。

本新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于鐵鋰電池的非浮充式變電站直流電源系統(tǒng)，包括，其輸入端與交流電源連接的高頻開(kāi)關(guān)充電模塊的正、負(fù)輸出端分別與直流母線正極和直流母線負(fù)極連接，鐵鋰電池組的正、負(fù)極通過(guò)第四空開(kāi)K4分別與直流母線正、負(fù)極連接，直流母線正、負(fù)極上并聯(lián)有多個(gè)輸出支路，其特征是，所述高頻開(kāi)關(guān)充電模塊為多個(gè)并聯(lián)，每個(gè)高頻開(kāi)關(guān)充電模塊通過(guò)通訊總線與型號(hào)為BMJ-FPC的監(jiān)控器連接；絕緣監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)通訊總線與監(jiān)控器連接；所述每個(gè)輸出支路上安裝有電流互感器CT，電流互感器CT的信號(hào)輸出端與絕緣監(jiān)測(cè)裝置連接；還具有，

充電控制保護(hù)電路：大功率二極管D2的正極接于所述鐵鋰電池組的正極，大功率二極管D2的負(fù)極接于所述直流母線正極，型號(hào)為GW3B的第五空開(kāi)K5與大功率二極管D2并聯(lián)，來(lái)自監(jiān)控器輸出端的參考電壓UA串接電阻R3后接于型號(hào)為L(zhǎng)M339N的比較器U2的4腳，電阻R1一端接于比較器U2的4腳，另一端接地，來(lái)自鐵鋰電池的端電壓UB串接電阻R6后接于比較器U2的5腳，電阻R7一端接于比較器U2的5腳，另一端接地，比較器U2的1腳串接電阻R4后接于三極管T1基極，比較器U2的2腳接二極管D5正極，二極管D5負(fù)極接比較器U2的1腳，三極管T1發(fā)射極接地，三極管T1集電極順次串接合閘繼電器JDQ、電阻R2后接于比較器U2的1腳，二極管D3正極接三極管T1集電極，二極管D3負(fù)極接合閘繼電器JDQ與電阻R2的結(jié)點(diǎn)，第五空開(kāi)K5的合閘線圈QH和合閘繼電器JDQ的常開(kāi)接點(diǎn)JDQ1串接在分合閘操作電源回路中，比較器U2的14腳串接電阻R9后接于三極管T2基極，三極管T2發(fā)射極接地，三極管集電極順次串接分閘繼電器ZJDQ、電阻R8后接于比較器U2的14腳，二極管D4正極接于三極管T2集電極，二極管D4負(fù)極接于分閘繼電器ZJDQ與電阻R8的結(jié)點(diǎn)，分閘繼電器ZJDQ的常開(kāi)接點(diǎn)ZJDQ1和第五空開(kāi)K5的分閘線圈QF串接在分合閘操作電源回路中。

上述充電控制保護(hù)電路中還具有聲光報(bào)警電路：電鈴B1串接在三極管T1集電極與VCC之間，發(fā)光二極管D1正極接于VCC，發(fā)光二極管D1負(fù)極接于三極管T1集電極。

還具有充電按鈕H-AN；充電按鈕H-AN與合閘繼電器JDQ的常開(kāi)接點(diǎn)JDQ1并聯(lián)。

還具有緊急分閘按鈕F-AN；緊急分閘按鈕F-AN與分閘繼電器ZJDQ的常開(kāi)接點(diǎn)ZJDQ1并聯(lián)。