[發明專利]直流電源系統、及其監控方法

有效

• 申請號: 201911016751.1
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110661333B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 張立強;王瀟;季志鵬;楊睿;劉蘭軍;金久才
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/34;H02H3/00;H02J13/00;G01R19/165;G01R31/40
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 張媛媛

1.一種直流電源系統，包括硬件部分，其特征在于，所述硬件部分包括外部儲能電池組、上位機、開關電源單元、電源管理單元、穩壓與分流器單元；

所述開關電源單元包括開關電源模塊、開關電源檢測模塊，所述開關電源模塊用于將交流輸入電源電壓轉換為直流輸入母線電壓，為直流電源系統供電；所述開關電源檢測模塊與所述開關電源模塊連接，用于監控所述開關電源狀態；

所述外部儲能電池組接入直流輸入母線，用于穩定直流輸入母線電壓，并在所述開關電源模塊故障時為直流電源系統供電；

所述電源管理單元與所述開關電源單元、外部儲能電池組、上位機、穩壓與分流器單元連接；所述電源管理單元包括恒壓限流DC-DC單元、輔助電源單元、主控單元；

所述恒壓限流DC-DC單元包括恒壓限流DC-DC變換模塊與恒壓限流檢測模塊；所述開關電源模塊通過所述恒壓限流DC-DC變換模塊連接至直流輸入母線；所述恒壓限流檢測模塊與所述恒壓限流DC-DC變換模塊連接，用于監控所述恒壓限流DC-DC變換模塊狀態；

所述輔助電源單元包括輔助電源模塊與輔助電源檢測模塊，所述輔助電源模塊連接至所述恒壓限流DC-DC變換模塊輸出端，用于在所述開關電源模塊與外部儲能電池組故障時為所述電源管理單元、穩壓與分流器單元供電；所述輔助電源檢測模塊與所述輔助電源模塊連接，用于監控所述輔助電源模塊狀態；

所述主控單元與所述開關電源檢測模塊、恒壓限流檢測模塊、輔助電源檢測模塊、穩壓與分流器單元連接，用于接收所述開關電源單元、電源管理單元、穩壓與分流器單元的各檢測模塊采集的狀態信息，進行故障診斷與隔離；

所述穩壓與分流器單元包括DC-DC穩壓單元、分流器單元；所述DC-DC穩壓單元包括至少一個電壓等級的穩壓DC-DC變換模塊，各穩壓DC-DC變換模塊與所述電源管理單元連接，用于輸出至少一個電壓等級的直流穩壓電源；所述分流器單元包括寬壓輸出分流器、至少一個穩壓輸出分流器；所述寬壓輸出分流器通過直流輸入母線連接所述電源管理單元與外部寬壓負載；各穩壓DC-DC變換模塊通過一個穩壓輸出分流器連接至外部負載。

2.根據權利要求1所述的直流電源系統，其特征在于，所述開關電源檢測模塊包括第一繼電器、第一繼電器驅動模塊、第一電壓電流測量模塊、以及第一單片機模塊；所述開關電源模塊的直流輸出端連接至第一繼電器；所述第一繼電器驅動模塊連接所述第一單片機模塊與所述第一繼電器，用于控制所述第一繼電器的通斷；所述第一電壓電流測量模塊連接至所述開關電源模塊的直流輸出端，用于采集所述開關電源模塊的輸出電壓、電流信息并傳輸至第一單片機模塊。

3.根據權利要求2所述的直流電源系統，其特征在于，所述恒壓限流檢測模塊包括第二電壓電流測量模塊、電流控制模塊和第二單片機模塊；所述恒壓限流DC-DC變換模塊通過所述第一繼電器與所述開關電源模塊輸出端連接；所述第二電壓電流測量模塊連接所述恒壓限流DC-DC變換模塊輸出端，用于采集所述恒壓限流DC-DC變換模塊的輸出電壓、電流信息并傳輸至第二單片機模塊；所述電流控制模塊連接所述第二單片機模塊與所述恒壓限流DC-DC變換模塊，用于控制所述恒壓限流DC-DC變換模塊的限流值。