[實用新型]一種DSP控制的可調式大功率分布式直流電源

有效

• 申請號: 201220430393.6
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202818129U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 盧咸進;黃文坤
• 申請（專利權）人: 盧咸進;黃文坤
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02M3/28;H02M1/42
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 劉輝;廉紅果

技術領域

本實用新型涉及一種直流電源，尤其涉及一種DSP控制的可調式大功率分布式直流電源。

背景技術

在發電站、變電站等場所內，往往布置有開關柜、配電柜、繼電保護柜、自動化控制柜等各種電氣功能柜，這些電氣功能柜都需要直流電源為其供電。現有的應用于上述電力場所的分布式直流電源，由于占用空間小、重量輕、成本低的優點，而具有一定的市場范圍。

中國發明專利授權公告號為“CN1278468C”的專利文件中公開了一種分布式直流電源裝置，如圖1所示，由AC/DC變換單元、DC/DC變換單元和CPU單片機管理單元組成。正常供電時，AC/DC變換單元將220V交流電轉換成12V直流電，并輸送到DC/DC變換單元輸入端，經DC/DC變換單元變換成220V直流電供系統的經常性負載使用；外部斷電時，蓄電池提供12V直流電并輸送到DC/DC變換單元輸入端，經DC/DC變換單元變換成220V直流電供系統的經常性負載使用；而系統的沖擊性負載始終由蓄電池提供能量。

該專利文件中的分布式直流電源裝置采用12V直流電壓作為中間電壓，即AC/DC變換單元的輸出電壓、DC/DC變換單元輸入電壓、蓄電池的放電電壓均為12V直流電壓。由于該中間電壓為一低電壓等級，相應的，流過元件的電流較大，造成元件發熱量大，從而使電源功率受到限制。這種經過兩次較大梯度的電壓等級的變換，其功率損耗大并導致電源效率低。

根據上述分布式直流電源裝置的電路結構，為提升電源功率，在中間電壓提升有限的限制下，唯有通過提升元件對大電流的承受能力和散熱能力，即對整個電路元件進行調整，勢必加大變換單元及電源體積，且成本大幅增加，無法適應市場需求。

此外，上述分布式直流電源裝置還存在如下缺陷：

（1）即使在外部交流電正常時，蓄電池仍需為系統的沖擊性負載供電，降低了蓄電池的使用壽命。

（2）無論采用外部交流電供電還是蓄電池供電，都必須經過DC/DC變換單元實現為負載供電，一旦DC/DC變換單元出現損壞，將導致整個系統中斷，無法為負載供電，可靠性大大降低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種大功率分布式直流電源，同時維持生產成本不大幅提高且電源可靠性增強。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種DSP控制的可調式大功率分布式直流電源，包括正常供電電路、后備供電電路和DSP控制單元。

所述正常供電電路包括整流模塊和降壓模塊，其中，整流模塊將交流電壓變換成直流高壓，并輸送到降壓模塊的輸入端，降壓模塊的輸出端連接負載；

所述后備供電電路包括依次串接的充電電路、電池組和升壓模塊，其中，充電電路的輸入端連接所述降壓模塊的輸出端，升壓模塊的輸出端連接負載；

所述DSP控制單元分別控制降壓模塊、充電電路和升壓模塊工作。

進一步的，所述整流模塊和所述降壓模塊之間還串接一PFC電路，所述DSP控制單元控制所述PFC電路工作。

進一步的，所述升壓模塊和負載之間還串接一零切換電路，所述DSP控制單元控制所述零切換電路工作。

與現有分布式直流電源相比，本實用新型具有如下優點：

（1）電路結構設計優良，在生產不同功率需求的產品時，不用改變電源電路主板，只需對降壓模塊和升壓模塊內的變壓器繞組稍加更改，并變換電池組的蓄電池數量，即可實現不同輸出功率的調整，大大降低了生產成本。本實用新型的輸出功率在100W～1500W范圍內方便可調，市場應用范圍更廣。

（2）在電力變換過程中，只經過一次電壓等級相差不大的變換，減少了元件自身的功耗，同時通過PFC電路進行功率因數調整，電源效率較高，可提升至95%以上。

（3）外部交流電源正常時，無需啟用后備供電電路為沖擊性負載或其他較大功率需求供電，有效避免了電池組的頻繁使用，延長了電池的使用壽命。

（4）正常供電電路的輸出和后備供電電路的輸出為并聯方式，后備供電電路可獨立為負載供電，在降壓模塊損壞時，仍可向負載供電，提高了系統的可靠性。

附圖說明

圖1為現有分布式直流電源工作原理圖；?

圖2為本實用新型工作原理圖；

圖3為本實用新型整流模塊的電路圖；

圖4為本實用新型PFC電路的電路圖；

圖5為本實用新型降壓模塊的電路圖；

圖6為本實用新型升壓模塊的電路圖；

圖7為本實用新型充電電路的電路圖；