[發明專利]一種并聯結構的直流電源系統及其控制電路

在審

• 申請號: 202211273524.9
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115528778A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 洪小龍;邵全;陳忠;謝鋮;胡迪;許磊;江煒楠;紀陳云;劉洋;李建柱;湯中會;李軍;彭文斌;周明恩;王國強;韓旭
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司池州供電公司;國網安徽省電力有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/04;H02J7/34;H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 合肥左心專利代理事務所(普通合伙) 34152
• 代理人: 姜玲玲

本發明公開了一種并聯結構的直流電源系統及其控制電路，屬于直流電源技術領域，包括n個電源模組DYM，并且每個電源模組DYM包括蓄電池組B、充電模塊M、截止單元D，還包括連接充電模塊M和蓄電池B的保護電器K以及放電回路FD。本發明提出的一種并聯結構的直流電源系統及其控制電路，并聯結構的直流電源系統及其控制電路，通過設置多個電源模組DYM，并接在直流母線上，解決設置一組蓄電池組B的直流電源系統由于單個蓄電池損壞導致的整組無法輸出的問題。

技術領域

本發明涉及直流電源技術領域，特別涉及一種并聯結構的直流電源系統及其控制電路。

背景技術

變電站和發電廠的直流電源系統，為保護、控制、自動裝置等提供電源，是一個獨立的電源。在正常運行時，充電裝置承擔經常負荷，同時向蓄電池組充電，以補充蓄電池組的自放電，使蓄電池組以滿容量的狀態處于備用，在交流電中斷的情況下，由蓄電池組繼續向負載提供直流電源，從而保證保護、控制及自動裝置的正常工作。

由于鉛酸蓄電池的固有特性及現有技術的限制，單節蓄電池的輸出電壓一般為2V，因此，在電力系統中均通過串聯多個低電壓的蓄電池來實現電壓的提升，如在標稱電壓為220V的直流電源系統中，一般串聯104節單體電壓為2V的蓄電池。由于蓄電池組采用了104節單體蓄電池串聯的結構，因此，其中一節蓄電池失效，比如斷路，就會使得整組蓄電池無法輸出電流。

申請號為201010598584.9的專利公布了一種并聯的直流電源系統：包括交流配電單元，交流配電單元連接多個變換器，每個變換器上均連接有蓄電池；多個變換器經系統直流母線連接到直流配電單元，直流配電單元輸出端連接負載；還包括檢測交流配電單元的運行狀況、并根據運行狀況控制變換器、以及向上位機報告所述運行狀況的監控單元；變換器將交流配電單元輸出的交流電變為高壓直流電，并在交流配電單元正常運行時，給蓄電池充電、經直流配電單元給負載供電，或者在交流配電單元異常時，利用蓄電池存儲的能量給負載供電。本發明利用高頻變換器技術將單體低壓蓄電池轉換為所需直流電壓輸出，系統中所有蓄電池互相隔離，從而實現蓄電池的無限制并聯擴大系統容量。該專利利用蓄電池配合DC/DC變換裝置作為一個配電單元，多個這樣的配電單元并聯，巧妙地將串接的蓄電池電源結構轉為并聯的電源結構，當某一個單元發生故障后，不影響其他并聯電源的輸出，提升了直流電源的可靠性，其癥結在于由于采用了電力電子裝置DC/DC作為輸出，當負載發生短路故障后，電力電子裝置由于自身具有的快速保護特性，使得整個系統無法輸出短路電流，過電流保護元件斷路器或熔斷器無法動作，從而造成電源失壓；由于采用了大量的電力電子裝置，其成本也一直高居不下。

發明內容

本發明的目的在于提供一種并聯結構的直流電源系統及其控制電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種并聯結構的直流電源系統，包括n個電源模組DYM，并且每個電源模組DYM包括蓄電池組B、充電模塊M、截止單元D，還包括連接充電模塊M和蓄電池B的保護電器K以及放電回路FD；

充電模塊M的輸入端接交流電源AC，輸出端接通過保護電器K接蓄電池組B、截止單元D以及放電回路FD；

其中，截至單元D控制電流單向導通電氣元件，輸出接至直流母線。

進一步地，電源模組DYM輸出的正極接至直流母線的正極，輸出的負極接至直流母線的負極，n≥2。

進一步地，保護電器K具有過電流保護作用，采用斷路器、熔斷器；

蓄電池組B采用鉛酸蓄電池或磷酸鐵鋰電池；

截至單元D采用二極管、可控硅或IGBT器件，以及二極管、可控硅IGBT器件的組合。