[發(fā)明專利]一種基于電動汽車的直流電源供給系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110322040.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113036874A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 姚建鋒;周平;楊小東;李正明;高泓;韓磊;劉志軍;李民;朱開成
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司湖州供電公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J11/00;H02J9/06;H02J7/34
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明公開了一種基于電動汽車的直流電源供給系統(tǒng)。為了克服現(xiàn)有技術變電站蓄電池組更換時過程繁瑣，利用車輛負載成本大，存在安全隱患；利用新能源電動車動力電池供電無法隔離負載短路時的故障，安全性低的問題；本發(fā)明包括具有電池管理系統(tǒng)和動力電池電動汽車，動力電池為變電站直流系統(tǒng)提供電源；電源變換模塊，將動力電池提供的電源轉換為變電站直流系統(tǒng)用電源；外接電池模塊，并聯(lián)在變電站直流系統(tǒng)的直流母線上，外接電池模塊用于瞬時提供大電流；直流空開，設置在變電站直流系統(tǒng)的直流母線與負載之間。本方案將新能源車的動力電池轉變?yōu)橹绷飨到y(tǒng)的備用電源，并加裝能瞬時提供大電流的電池，方便變電站蓄電池組的更換，提高安全性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種直流電源供給系統(tǒng)領域，尤其涉及一種基于電動汽車的直流電源供給系統(tǒng)。

背景技術

變電站的直流電源系統(tǒng)，作為斷路器跳合閘電源、繼電器保護裝置電源和操作電源，涉及到電力系統(tǒng)的安全可靠運行，是電力系統(tǒng)中非常重要的供電設備。

大部分變電站直流系統(tǒng)的電源部分由一套充電裝置和一套蓄電池組成。在電網(wǎng)發(fā)生故障時，變電站直流系統(tǒng)如果失去電壓，可能會造成繼電保護拒動，電網(wǎng)事故進一步擴大。現(xiàn)在一充一蓄的直流系統(tǒng)檢修和維護存在的問題，表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）變電站蓄電池組更換時，必須保證直流母線有可靠備用電池，不能單獨由直流充電裝置帶變電站直流負荷，故必須經(jīng)過舊電池組、備用電池組、新電池組3個蓄電池輪流倒換才能實現(xiàn)蓄電池更換（第一天備用電池運輸、搬運及組裝，第二天舊電池拆除新電池組裝，第三天備用電池拆除）。該方法作業(yè)人員工作時間長，作業(yè)過程復雜，電池存在短路和開路風險，作業(yè)人員勞動強度大。

（2）變電站蓄電池主回路有消缺工作時，必須搭接備用電池，備用電池的搭接工作需經(jīng)過運輸、搬運及組裝等多個步驟，作業(yè)過程復雜，電池存在短路和開路風險，作業(yè)人員勞動強度大。

（3）為保證變電站直流系統(tǒng)有充足的備用電池容量，所以蓄電池組放電試驗時只能按照額定容量的50%進行，不能進行全容量放電試驗。不滿足蓄電池放電技術要求會造成蓄電池內(nèi)部化學物質轉化不徹底，活性降低，內(nèi)阻增大，容量降低，使蓄電池壽命縮短，增大了資金投入；對電池容量的檢測也不準確，造成對電池性能預判不準，存在電池性能突降，直流母線失去備用電源的風險。

（4）變電站直流充電裝置故障或更換時，需使用備用的便攜式充電機臨時替代充電裝置，該裝置帶負載能力低，存在直流母線失去主供電源的風險。

為了解決上述問題，目前有通過車輛攜帶備用電池及新電池前往現(xiàn)場的工作方式，例如，于2011年8月在中國文獻上公開的“變電站移動式備用直流電源在檢修維護中的應用”，通過對6座工具車進行改裝，從而使其能搭載104節(jié)蓄電池，將車上的蓄電池組與變電站蓄電池組并列運行，再退出變電站蓄電池組，裝上新蓄電池，完成電池更換。雖然減少了蓄電池更換步驟，但是該方案成本高，車輛改裝涉及的工程量大，接線復雜；車輛上安放數(shù)量眾多的蓄電池，車載較重，運輸成本高，存在安全隱患。

也有通過新能源電動車動力電池作為變電站直流系統(tǒng)備用電源的，例如，一種在中國專利文獻上公開的“一種變電站用應急供電系統(tǒng)”，其公告號CN107979167A，包括：新能源汽車，其內(nèi)具有動力電池；控制器，與所述新能源汽車通過CAN總線通信連接；DC/DC變換器，分別與所述控制器和所述新能源汽車電氣連接，用于將所述新能源汽車的電能轉換為變電站用直流電源。但是該方案采用DC/DC變換器，其不具備瞬時提供大電流的能力，無法在負載短路時隔離故障，安全性低；采用CAN總線通信，連接復雜，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決現(xiàn)有技術下變電站蓄電池組檢修和維護時過程繁瑣，利用車輛負載成本大，存在安全隱患；無法在負載短路時隔離故障，安全性低的問題；提供一種基于電動汽車的直流電源供給系統(tǒng)，將新能源車的動力電池轉變?yōu)橹绷飨到y(tǒng)的備用電源，并加裝能瞬時提供大電流的電源模塊，方便變電站蓄電池組的檢修和維護工作，成本低，提高安全性能。