[實用新型]一種帶漏電保護的直流供電系統

有效

• 申請號: 201420389627.6
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN204068405U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 沈亞斌
• 申請（專利權）人: 沈亞斌
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02H3/32
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 商旭東;沈孝敬

技術領域

本實用新型涉及電源與不間斷電源供電技術領域，特別是指一種直流供電配電系統，具體地說，是一種帶有漏電保護的直流供電系統。

背景技術

從表面上看，家庭用電設備的電源都是交流電，但從其內部電路來看，大部分電路的電源輸入端都有整流濾波電路，它的作用是將220V的交流電變換為310V左右的直流電，然后進一步轉換成設備需要的各種直流或交流電壓。

目前，家用電源均為交流電，即便是太陽能電池等自己發電的場合，也要由直流電轉換為交流電來使用。但是，現在的數字家電如電視機、個人電腦、電話、打印機、手機、游戲機以及便攜式音樂播放器等基本上內部都是使用直流電來工作，因此需要通過轉換電路把交流轉換為直流，這樣來自太陽能電池的電力，要進行直流到交流、再由交流到直流的兩次轉換，會產生較大的轉換損失，即便是高達95％的轉換效率，也有約1成的電源損耗（最后轉換效率是90.25％）。特別是目前炙手可熱的LED照明，是需要以直流電源驅動的（以交流供電的LED其實是由多個LED芯片組成，單個LED還是直流驅動），如果家庭引入直流供電，LED就不需要逆變器將AC轉換到DC了，從成本來說也能減少不少。再者，目前光伏技術發電輸出的是直流電源，須經由逆變器轉換成交流電源，再以交流形式向家庭內部供電的。家電等大多數電器實際上需要經由AC適配器，將交流轉換為直流后使用，因此，太陽能電力需經直流到交流、交流到直流的2次轉換。

基于上述現實情況，目前已有直流供電系統投入使用，主要為不間斷直流電源。現有不間斷的直流供電系統，主要由整流模塊和蓄電池組構成，整流模塊用于將交流電整流成直流電，輸出的電壓為204V至292V連續可調。整流模塊同時還給蓄電池充電或放電。蓄電池組包括蓄電池管理單元和至少一組蓄電池。蓄電池組作為直流供電系統的備用電力，直接與直流母線的蓄電池組連接端相連接，用于在整流模塊無法工作時向用電設備持續供電力。

現有直流供電系統的不足之處在于，沒有對供電系統的漏電提供保護功能。

發明內容

本實用新型的目的就是提供了一種家用直流供電系統。該系統為家庭用電設備提供直流電，系統中通過設計一種針對于直流供電系統的漏電保護裝置，實現對直流供電系統的漏電保護。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種帶漏電保護的直流供電系統，包括用于將交流電整流成直流電的整流模塊、提供備用直流電的蓄電池組和直流漏電保護電路。

整流模塊的輸入端用于接交流電源，整流模塊的正、負輸出端分別接直流漏電保護電路的正、負輸入端；蓄電池組的正、負端分別接整流模塊的正、負輸出端。

直流漏電保護電路正、負輸出端用于接負載的正、負端，直流漏電保護電路的地線用于與負載殼體連接。

本實用新型中，所述整流模塊，用于將交流電整流成直流電，輸出的電壓為204V至292V連續可調。整流模塊還可以給蓄電池充電或放電；整流模塊具有均流功能，在監控系統的配合下具有休眠功能。

整流模塊包括至少一個整流單元，每個整流單元包括主電路、控制電路和輔助電源電路三部分。

主電路，包括防雷單元、EMC/EMI電路、交流濾波電路、功率變換電路、整流電路、直流－直流變換電路、直流濾波輸出電路。三相交流電輸入經防雷單元與EMC/EMI電路后，進行交流濾波；然后再經功率變換電路后整流輸出；輸出到直流－直流變換電路，最后濾波輸出所需直流電。

控制電路，包括輸入過欠壓保護單元、限流保護電路、輸出過壓保護電路、短路保護電路、穩壓環路、取樣電路、PFC單元、PMW控制單元。其中PMW控制單元收集輸入過欠壓保護單元、限流保護電路、輸出過壓保護電路、短路保護電路、穩壓環路的信號，匯總到功率變換電路中。穩壓環路是從取樣電路中采集信息。取樣電路、短路保護電路、輸出過壓保護電路、限流保護電路全部從主電路中的直流濾波輸出電路中采集信息。主電路中交流濾波電路的相應信息分別輸送到輸入過欠壓保護單元和PFC單元中，同時輸入過欠壓保護單元里的信息也輸送到PFC單元里。

輔助電源電路為控制電路提供必要的電源。

所述蓄電池組包括蓄電池管理單元和至少一組蓄電池。蓄電池組作為直流供電系統的備用電力，直接與直流母線的蓄電池組連接端相連接，用于在整流模塊無法工作時向用電設備持續供電力。

所述直流漏電保護電路,用于保證直流供電系統的安全，系統某處電路發生漏電時，正負線中流過的電流就會不平衡，互感器將會感應出一個電壓，從而觸發脫扣器動作，斷開開關，保證用電安全。