[實用新型]一種直流電源系統

有效

• 申請號: 201721184281.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207200276U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 蔣宏偉;鄧澤斌;陳陽
• 申請（專利權）人: 湖南長高思瑞自動化有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J13/00;H02H7/26
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 魏國先,王娟

技術領域

本實用新型涉及直流電源系統。

背景技術

傳統的直流電源系統以鉛酸蓄電池作為儲能元件，并且在實際運行過程中存在諸多不足，為廠站的安全可靠運行帶來隱患、增加了運行人員的工作量，不能完全滿足變電站無人值守運行的要求，其主要包括以下幾個方面：

1、閥控式鉛酸蓄電池能量密度較低，電池體積大、質量重，對安裝建筑條件要求較高，增加施工建設成本；

2、閥控式鉛酸蓄電池對環境溫度要求高，當溫度變化范圍大時，需采取保暖和空調等措施，否則將影響蓄電池的使用壽命；

3、閥控式鉛酸蓄電池長期在浮充狀態下，即使出現容量嚴重不足的情況，外部測量的電壓和溫度等參數仍表現正常，一但交流掉電，投入蓄電池，可能出現容量“跳水”崩潰，使得電力系統的安全可靠運行存在巨大的潛在危險；

4、閥控式鉛酸蓄電池需要定期核容放電試驗，且放電時間長，增加了蓄電池核容放電設備的采購和運行人員的工作量；

5、閥控式鉛酸蓄電池大量使用重金屬鉛，對人體及環境造成危害。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種直流電源系統，降低建筑施工成本和設備采購成本；提高供電可靠度。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種直流電源系統，包括主控模塊、多個并聯的電池單元；所述主控模塊與鋰電池儲能模塊、開關遠程監控模塊、充電裝置監控模塊、絕緣監測模塊、人機交互模塊通信；所述充電裝置監控模塊與充電機連接；所述電池單元包括由多個串聯的鋰電池組組成的直流單元；所述直流單元的輸出端與斷路器連接；每個所述電池單元的斷路器均接入直流母線；所述充電機與所述直流母線連接；所述開關遠程監控模塊、絕緣監測模塊數量與所述電池單元數量相同；所述鋰電池儲能模塊的數量與鋰電池組的數量相同。

每一個所述電池單元的斷路器都與一個所述開關遠程監控模塊連接。

每一個所述電池單元直流母線輸出端與該電池單元斷路器之間的線路上均接有一個所述絕緣監測單元。

每個所述鋰電池組與一個所述鋰電池儲能模塊連接。

所述開關遠程監控模塊、絕緣監測模塊、鋰電池儲能模塊均通過CAN總線與所述主控模塊通信。

所述鋰電池儲能模塊包括第一CPU；所述第一CPU與開入開出電路、第一模擬輸入電路、第一通訊電路、第一電源電路連接；所述第一模擬輸入電路與所述鋰電池組連接；所述第一通訊電路接入所述主控模塊。

所述開關遠程監控模塊包括第二CPU；所述第二CPU與第二開入開出電路、第二通訊電路、第二電源電路連接；所述第二開入開出電路與斷路器連接。

所述充電裝置監控模塊包括第三CPU；所述第三CPU與第二模塊輸入電路、第三通訊電路、第三電源電路連接；所述第二模擬輸入電路與所述充電機連接。

所述絕緣監測模塊包括第四CPU；所述第四CPU與第三模擬輸入電路、第四通訊電路、第四電源電路連接；所述第三模擬輸入電路采集電池單元直流母線輸出端與該電池單元斷路器之間的線路的電壓和電流。

所述主控模塊還與現實模塊、按鍵輸入模塊、通信模塊連接；所述通信模塊接遠程監控上位機。

與現有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為：本實用新型直流電源系統采用鋰電池，重量輕、體積小、環境溫度要求低，降低了建筑施工成本和設備采購成本；安全可靠、環保；通過開關遠程監控模塊的作用，可對各鋰電池組整體進行投退，當一組出現故障可就地/遠方快速切除，不影響直流系統的正常運行，可帶電檢修、更換，供電可靠度高；電池單元與直流母線連接可以采用具有遙控功能的斷路器，可支持遠程操作，自動化程度高；系統采用模塊化設計，維護、升級方便，實用性強。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例整體結構圖；

圖2為本實用新型實施例應用結構圖；

圖3為本實用新型實施例鋰電池儲能模塊結構圖；

圖4為本實用新型開關遠程監控模塊結構圖；

圖5為本實用新型充電裝置監控模塊結構圖；

圖6為本實用新型絕緣監測模塊結構圖；

圖7為本實用新型主控模塊外圍結構圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型設置人機交換界面，通過對鋰電池儲能模塊、開關遠程監控模塊、充電裝置監測模塊、絕緣監測模塊等各子模塊功能信息的分析，可以判斷開關位置信號異常或測量傳感器異常情況、支線開關分位有電流、有電壓等異常狀態。

本實用新型各子模塊功能如下。